淀粉提取工艺
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
18
(三)淀粉粒的晶体结构
部分淀粉颗粒偏光十字显微镜图谱
19
天然淀粉的X射线衍射图
淀粉粒的结晶度
20
各种淀粉的可能晶型
21
淀粉颗粒结构示意图
a:淀粉颗粒的生长环示意图，由交替的无定形层和半结晶层构成；
b：生长环中半结晶层的放大图，半结晶层由无定形层和结晶层交替组成
c：生长环中半结晶层中的支链淀粉簇状结构。
主要有绿豆、豌豆和蚕豆等。 (四)其它淀粉原料：
如藕、百合、山药、葛根、芭蕉芋、魔芋等。
3
二、淀粉的分子结构
（C6H10O5）n
淀粉是组成单元为葡萄糖的共价化合物
Amylose
Amylopectin
4
主要植物淀粉中直链淀粉及支链淀粉含量
5
(一)直链淀粉
直链淀粉的螺旋型结构
6
(二)支链淀粉
7
支链淀粉分子的模式结构图 8
29
不同淀粉糊丝长短
马铃薯淀粉
木薯淀粉
玉米淀粉
糯玉米淀粉
小麦淀粉
芭蕉芋淀粉
(二)淀粉的凝沉作用（Retrogradation） 1.淀粉凝沉作用的概念
淀粉的稀溶液或淀粉糊，在低温下静置一定时间后，溶液变混浊，溶解 度降低，而沉淀析出。如果淀粉溶液浓度比较大，则沉淀物可以形成硬块而 不再溶解，也不易被酶作用，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老 化作用。这种淀粉叫“凝沉淀粉”或“老化淀粉”。
直链淀粉和支链淀粉的比较
9
三、淀粉粒的结构
(一)淀粉粒形态和大小
淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（starch granule）的形式存 在的，不同谷物会形成不同结构及性质的淀粉粒。
稻米
稻米
小麦
大麦
玉米
各种谷物淀粉粒的结构
10
A-d：土豆
7：燕麦淀粉粒 8：粟 9：小麦 10：玉米淀粉粒
11
α-淀粉酶对小麦淀粉的酶解方式。 左图为小麦淀粉赤道沟附近形成的孔。 右图为α-淀粉酶对小麦淀粉颗粒 水解剖面图，可见在脐点处易受酶的攻击。
16
扫描电镜下观察到的芽孢杆菌细小a-淀粉酶侵蚀后的马铃薯淀粉颗粒。
A：锥状的孔洞和带有小坑的表面；B：颗粒中心被深度腐蚀，表面相对未被
腐蚀。
17
左图：小麦淀粉颗粒在发芽其间所观察到的受到侵蚀后的图像。 右图：被黑麦a-淀粉酶攻击后的黑麦淀粉颗粒图像。
22
四、淀粉的物理化学性质
(一)淀粉的润胀与糊化 1.淀粉的润胀（swelling）
润胀淀粉粒的大小
23
2.淀粉的糊化（gelatinization）
若把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时(一般在55℃以上)。淀粉粒突然膨 胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就变成粘稠的胶体 溶液。这种现象称为淀粉的糊化。
直链淀粉凝沉作用机制（Schoch 1969）
31
（3）影响淀粉凝沉的因素： ①分子构造的影响： ②分子大小的影响：
32
③直链淀粉分子与支链淀粉分子比例的影响： ④溶液浓度的影响： ⑤溶液pH值及无机盐类的影响： ⑥冷却速度的影响：
33
(三)淀粉的吸附性质 1.对一些极性有机化合物的吸附： 2.对碘的吸附：
不同淀粉颗粒形态
马铃薯淀粉
木薯淀粉
玉米淀粉
糯玉米淀粉
小麦淀粉
芭蕉芋淀粉
常见植物淀粉粒的大小
13
(二)淀粉粒的轮纹（striations）结构
单复粒轮纹示意图 1.单粒 2半复粒 3 复粒 4 假复粒
14
●淀粉的形成过程
淀粉粒的形成，最初是由未知化学 成分的物质无章地聚集开始，而后 形成极微量的不溶性多糖的沉积， 它也成了淀粉进一步沉积的核心。 此核心就是淀粉颗粒的中心，称之 为脐点（Hilm），围绕这一中心颗 粒进一步长大，初期近似球形，长 大后形状逐渐变化。
38
第二节 玉米淀粉的提取工艺
一、玉米的子粒结构
39
玉米子粒各部分的化学成分(干物质％)
40
二、玉米淀粉生产的工艺流程
41
玉米淀粉提取采用湿法封闭式工 艺,水循环使用,除淀粉洗涤（精制） 用新鲜水外，其余工序都用工艺水， 即采用后一工序送往前一工序的逆流 使用原则，干物质损失小，废水少， 污染大为减少。
特点：可以测量淀粉在整个糊化过程中的粘度变化，并反映其稳定性。
一般测试条件：35℃
1.5℃/min 升温
95℃
保温30min
保温30min
1.5℃/mi n 降温
50℃
（3）影响淀粉糊化的因素：
①淀粉粒晶体结构的影响： ②水分的影响： ③碱的影响： ④盐类的影响： ⑤糖类的影响： ⑥极性高分子有机化合物的影响： ⑦脂类的影响： ⑧化学变性的影响：
24
§淀粉颗粒膨胀和糊化
（40℃）
淀粉在冷水中是以不溶性悬浮颗粒 （60℃） （淀粉乳）形态存在。
当水被加热到某个温度（糊化温度） 时，水分子进入到淀粉颗粒中，颗 粒迅速膨胀并伴随粘度增加，形成 淀粉糊。此过程称之为淀粉的糊化。
§糊化过程淀粉颗粒的变化
淀粉糊化过程中， 淀粉颗粒由小变 大。
当膨胀达到极限 时，随温度的升 高和搅拌力的作 用，颗粒开始破 碎，伴随粘度下 降。
国内生产每t淀粉原材料及能耗的先进指 标：商品玉米量1.56t 净化玉米量1.51t
淀ຫໍສະໝຸດ Baidu提取工艺
内容
第一节 淀粉的结构与性质 第二节 玉米淀粉提取工艺 第三节 薯类淀粉提取工艺 第四节 小麦淀粉提取工艺 第五节 豆类淀粉提取工艺
2
第一节 淀粉的结构与性质
一、植物淀粉原料的种类
(一)薯类淀粉原料： 主要有马铃薯、甘薯、木薯等。 (二)谷物淀粉原料：有玉米、稻米、小麦、谷子、高粱、大麦、 青稞等。 (三)豆类淀粉原料：
直链淀粉与碘所形成的络合物的结构
34
淀粉结合碘的标准曲线（20℃）
35
(四)淀粉的化学性质 1.水解作用 2.氧化作用
36
3.成酯作用
4.烷基化作用 5.醚化、离子化、交联、接枝共聚等
37
五、淀粉及其制品的用途 (一)食品工业：食品或食品工业的原料 (二)医药工业：药的填充助剂 (三)造纸工业：造纸工业浆料 (四)纺织工业： 纺织工业的浆料 (五)酿造业、石油化工业、去污、浆洗衣服等：
大多数的淀粉达 到膨胀极限时， 就构成了淀粉糊 的峰值粘度。
（1）淀粉糊化的三个阶段： ①可逆吸水阶段： ②不可逆吸水阶段： ③淀粉粒最后解体：
（2）淀粉糊化后淀粉糊粘度的变化：
几种天然淀粉的 Brabender糊化粘度曲线
27
§Brabender粘度曲线
峰值粘度
崩解值
峰值温度 糊化温度
凝沉值
开始糊化
(三)淀粉粒的晶体结构
部分淀粉颗粒偏光十字显微镜图谱
19
天然淀粉的X射线衍射图
淀粉粒的结晶度
20
各种淀粉的可能晶型
21
淀粉颗粒结构示意图
a:淀粉颗粒的生长环示意图，由交替的无定形层和半结晶层构成；
b：生长环中半结晶层的放大图，半结晶层由无定形层和结晶层交替组成
c：生长环中半结晶层中的支链淀粉簇状结构。
主要有绿豆、豌豆和蚕豆等。 (四)其它淀粉原料：
如藕、百合、山药、葛根、芭蕉芋、魔芋等。
3
二、淀粉的分子结构
（C6H10O5）n
淀粉是组成单元为葡萄糖的共价化合物
Amylose
Amylopectin
4
主要植物淀粉中直链淀粉及支链淀粉含量
5
(一)直链淀粉
直链淀粉的螺旋型结构
6
(二)支链淀粉
7
支链淀粉分子的模式结构图 8
29
不同淀粉糊丝长短
马铃薯淀粉
木薯淀粉
玉米淀粉
糯玉米淀粉
小麦淀粉
芭蕉芋淀粉
(二)淀粉的凝沉作用（Retrogradation） 1.淀粉凝沉作用的概念
淀粉的稀溶液或淀粉糊，在低温下静置一定时间后，溶液变混浊，溶解 度降低，而沉淀析出。如果淀粉溶液浓度比较大，则沉淀物可以形成硬块而 不再溶解，也不易被酶作用，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老 化作用。这种淀粉叫“凝沉淀粉”或“老化淀粉”。
直链淀粉和支链淀粉的比较
9
三、淀粉粒的结构
(一)淀粉粒形态和大小
淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（starch granule）的形式存 在的，不同谷物会形成不同结构及性质的淀粉粒。
稻米
稻米
小麦
大麦
玉米
各种谷物淀粉粒的结构
10
A-d：土豆
7：燕麦淀粉粒 8：粟 9：小麦 10：玉米淀粉粒
11
α-淀粉酶对小麦淀粉的酶解方式。 左图为小麦淀粉赤道沟附近形成的孔。 右图为α-淀粉酶对小麦淀粉颗粒 水解剖面图，可见在脐点处易受酶的攻击。
16
扫描电镜下观察到的芽孢杆菌细小a-淀粉酶侵蚀后的马铃薯淀粉颗粒。
A：锥状的孔洞和带有小坑的表面；B：颗粒中心被深度腐蚀，表面相对未被
腐蚀。
17
左图：小麦淀粉颗粒在发芽其间所观察到的受到侵蚀后的图像。 右图：被黑麦a-淀粉酶攻击后的黑麦淀粉颗粒图像。
22
四、淀粉的物理化学性质
(一)淀粉的润胀与糊化 1.淀粉的润胀（swelling）
润胀淀粉粒的大小
23
2.淀粉的糊化（gelatinization）
若把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时(一般在55℃以上)。淀粉粒突然膨 胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就变成粘稠的胶体 溶液。这种现象称为淀粉的糊化。
直链淀粉凝沉作用机制（Schoch 1969）
31
（3）影响淀粉凝沉的因素： ①分子构造的影响： ②分子大小的影响：
32
③直链淀粉分子与支链淀粉分子比例的影响： ④溶液浓度的影响： ⑤溶液pH值及无机盐类的影响： ⑥冷却速度的影响：
33
(三)淀粉的吸附性质 1.对一些极性有机化合物的吸附： 2.对碘的吸附：
不同淀粉颗粒形态
马铃薯淀粉
木薯淀粉
玉米淀粉
糯玉米淀粉
小麦淀粉
芭蕉芋淀粉
常见植物淀粉粒的大小
13
(二)淀粉粒的轮纹（striations）结构
单复粒轮纹示意图 1.单粒 2半复粒 3 复粒 4 假复粒
14
●淀粉的形成过程
淀粉粒的形成，最初是由未知化学 成分的物质无章地聚集开始，而后 形成极微量的不溶性多糖的沉积， 它也成了淀粉进一步沉积的核心。 此核心就是淀粉颗粒的中心，称之 为脐点（Hilm），围绕这一中心颗 粒进一步长大，初期近似球形，长 大后形状逐渐变化。
38
第二节 玉米淀粉的提取工艺
一、玉米的子粒结构
39
玉米子粒各部分的化学成分(干物质％)
40
二、玉米淀粉生产的工艺流程
41
玉米淀粉提取采用湿法封闭式工 艺,水循环使用,除淀粉洗涤（精制） 用新鲜水外，其余工序都用工艺水， 即采用后一工序送往前一工序的逆流 使用原则，干物质损失小，废水少， 污染大为减少。
特点：可以测量淀粉在整个糊化过程中的粘度变化，并反映其稳定性。
一般测试条件：35℃
1.5℃/min 升温
95℃
保温30min
保温30min
1.5℃/mi n 降温
50℃
（3）影响淀粉糊化的因素：
①淀粉粒晶体结构的影响： ②水分的影响： ③碱的影响： ④盐类的影响： ⑤糖类的影响： ⑥极性高分子有机化合物的影响： ⑦脂类的影响： ⑧化学变性的影响：
24
§淀粉颗粒膨胀和糊化
（40℃）
淀粉在冷水中是以不溶性悬浮颗粒 （60℃） （淀粉乳）形态存在。
当水被加热到某个温度（糊化温度） 时，水分子进入到淀粉颗粒中，颗 粒迅速膨胀并伴随粘度增加，形成 淀粉糊。此过程称之为淀粉的糊化。
§糊化过程淀粉颗粒的变化
淀粉糊化过程中， 淀粉颗粒由小变 大。
当膨胀达到极限 时，随温度的升 高和搅拌力的作 用，颗粒开始破 碎，伴随粘度下 降。
国内生产每t淀粉原材料及能耗的先进指 标：商品玉米量1.56t 净化玉米量1.51t
淀ຫໍສະໝຸດ Baidu提取工艺
内容
第一节 淀粉的结构与性质 第二节 玉米淀粉提取工艺 第三节 薯类淀粉提取工艺 第四节 小麦淀粉提取工艺 第五节 豆类淀粉提取工艺
2
第一节 淀粉的结构与性质
一、植物淀粉原料的种类
(一)薯类淀粉原料： 主要有马铃薯、甘薯、木薯等。 (二)谷物淀粉原料：有玉米、稻米、小麦、谷子、高粱、大麦、 青稞等。 (三)豆类淀粉原料：
直链淀粉与碘所形成的络合物的结构
34
淀粉结合碘的标准曲线（20℃）
35
(四)淀粉的化学性质 1.水解作用 2.氧化作用
36
3.成酯作用
4.烷基化作用 5.醚化、离子化、交联、接枝共聚等
37
五、淀粉及其制品的用途 (一)食品工业：食品或食品工业的原料 (二)医药工业：药的填充助剂 (三)造纸工业：造纸工业浆料 (四)纺织工业： 纺织工业的浆料 (五)酿造业、石油化工业、去污、浆洗衣服等：
大多数的淀粉达 到膨胀极限时， 就构成了淀粉糊 的峰值粘度。
（1）淀粉糊化的三个阶段： ①可逆吸水阶段： ②不可逆吸水阶段： ③淀粉粒最后解体：
（2）淀粉糊化后淀粉糊粘度的变化：
几种天然淀粉的 Brabender糊化粘度曲线
27
§Brabender粘度曲线
峰值粘度
崩解值
峰值温度 糊化温度
凝沉值
开始糊化