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变性淀粉基础

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变性淀粉基础知识神洲淀粉科技公司1、直链淀粉直链淀粉经熬煮不易成糊,冷却后呈凝胶体,易回生,热可逆性差。

其大分子结构上,葡萄糖分子排列整齐。

工业上直链淀粉的用途较多,如可制成强度很高的纤维和透明薄膜,它无味、无臭、无毒,具有抗水和抗油性能,是一种良好的食品包装材料。

直链淀粉具有抗润胀性,水溶性较差,不溶于脂肪;直链淀粉不产生胰岛素抗性;直链淀粉糊化温度较高,糯淀粉为73℃,而直链淀粉为81.35℃;直链淀粉的成膜性和强度很好,粘附性和稳定性较支链淀粉差;直链淀粉具有近似纤维的性能,用直链淀粉制成的薄膜,具有好的透明度、柔韧性、抗张强度和水不溶性,可应用于密封材料、包装材料和耐水耐压材料的生产。

直链淀粉是由葡萄糖以α-1,4-糖苷键结合而成的链状化合物,能被淀粉酶水解为麦芽糖。

在淀粉中的含量约为10~30%。

能溶于热水而不成糊状。

遇碘显蓝色。

2、支链淀粉支链淀粉易成糊其粘性较大,但冷却后不能呈凝胶体,不易回生,热可逆性好。

结构上,葡萄糖分子排列不整齐,也能制成透明薄膜,但强度很差,遏水立即溶解。

二、淀粉糊化(一)物化的概念和本质将淀粉乳加热,则颗粒可逆地吸水膨胀,而后加热至某一温度时,颗粒突然膨胀,晶体结构消失,最后变成粘稠的糊,虽停止搅拌,也不会很快下沉,这种现象称为淀粉的糊化。

发生糊化所需的温度称为糊化温度。

糊化后的淀粉颗粒称为糊化淀粉(又称为o·化淀粉)。

糊化的本质是水分子进入淀粉粒中,结晶相和无定形相的淀粉分子之间的氢键断裂,破坏了淀粉分子间的缔合状态,分散在水中成为亲水性的肢体溶液。

(二)影响糊化的各种因素1.颗粒大小与直链淀粉含量破坏分子间的氢键需要外能,分子问结合力大,排列紧密者,拆开微晶束所需的外能就大,因此糊化温度就高。

由此可见,不同种类的淀粉,其糊化温度不会相同(如表2—19所示)。

一般来说,小颗粒淀粉内部结构紧密,糊化温度比大颗粒高;直链淀粉分子间结合力较强。

因此直链淀粉含量高的淀粉比直链淀粉含量低的淀粉难糊化,因此可从糊化温度上初步鉴别淀粉的种类。

淀粉与变性淀粉知识

淀粉与变性淀粉知识

§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。
氢键



陈 化
溶胶
稀溶液 浓溶液
凝沉 凝胶
●淀粉的理化检测
§淀粉糊的粘度及测量仪器
概念:粘度是流体的内摩擦,是一层流体对另一层流体相对 运动时的阻力。包括动力粘度、运动粘度、相对粘度和条件粘度
常见的粘度计:RVA、旋转式粘度计(Brookfield、NDJ) 、 Brabender
NDJ-97
Brabender
粘度曲线:
交联淀粉 原淀粉
●氧化淀粉
次氯酸钠氧化反应:
CH2OH
O
CH2OH
O
O
O
O + NaCLO
NaOH pH = 11
Sodium hypochlorite
+
+ NaCL
●氧化淀粉的性质特点
粘度曲线:
●变性淀粉的应用
变性淀粉的应用是根据其性质来选择,性质则由上述原料类型、 分子结构、变性方式和程度共同决定。
§淀粉颗粒的偏光十字(Maltese cross)
马铃薯淀粉颗粒在显微 偏光/普通光下比较
普通光学显微镜下淀 粉颗粒偏光十字现象
淀粉在偏光下观察,通常可以看到一个明显 的偏光十字,十字的交叉点与淀粉颗粒的脐 点重合,淀粉的这种现象证明了淀粉颗粒存 在辐射状的组织结构。当淀粉颗粒糊化后, 有序的结构被打乱,偏光十字消失。

变性淀粉的基础知识.docx

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变性淀粉的基础知识一、定义变性淀粉是指利用物理、化学或酶的手段来改变天然淀粉的性质。

通过分子切断、重排、氧化或淀粉分子中引入取代基可制得性质发牛变化、加强或具有新的性质的淀粉衍生物。

一.、分类物理变性:预糊化淀粉、「射线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、湿热处理淀粉等。

化学变性:用化学试剂处理得到的变性淀粉。

其中有两人类:一类是使分子量下降,如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等;另一类是使分子量增加,如交联淀粉、酯化淀粉、醯化淀粉、接枝淀粉等。

酶法变性(生物改性):各种酶处理淀粉。

如C1、0、Y-环糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。

复合变性:采用两种以上处理方法得到的变性淀粉。

如氧化交联、交联酯化淀粉等。

采用复合变性的淀粉具有两种变性淀粉的各自优点。

三、淀粉的化学基础1、淀粉的分子结构。

2、淀粉的分类。

2, 1直链淀粉:一种线形多聚物,都是由a-D-葡萄糖通过a-D-I, 4糖莒键连接而成的链状分了。

图. 直链淀粉的结构直链淀粉的用途较多,如可制成强度很高的纤维和透明薄膜,它无味、无毒,具有抗水和抗油性能,是-种良好的食品包装材料。

2, 2支链淀粉:是一种高度分散的大分子,主链上分出支链,各G单元之间以4糖苻键连接构成它的主链,支链通过6糖苛键与主链相连。

3、淀粉的回牛(或称老化、凝沉)3, 1淀粉稀溶液或淀粉糊在低温下静置一定的时间,浑浊度增加,溶解度减少,在稀溶液小会有沉淀析出,如果冷却速度快,特别是高浓度的淀粉糊,就会变成凝胶体(凝胶长时间保持时即出现冋生),好象冷凝的果胶或动物胶溶液,这种现象称为冋生或老化,这种淀粉称为冋生淀粉(P -淀粉).3, 2回牛的本质是糊化的淀粉分子在温度降低时由于分子运动减慢,此时直链淀粉分子和支链淀粉分子的分支都冋头趋向于平行排列,互和靠拢,彼此以氧键结合,重新组成混合微晶。

图淀粉溶液中直链淀粉回生的机制3, 3影响回生的因素:①分子组成(直链淀粉的含量),直链淀粉,长支链淀粉易于冋生。

4变性淀粉

4变性淀粉
二醛淀粉含有两个活性羰基,它可进行交联 反应,所以它可以用作天然或合成聚合物的 交联剂。 二醛淀粉具有“凝固”蛋白质的能力使它可 用来制取类似头发梳妆用的化妆品等;可以 同其他原料合用制造塑料和树脂;与干醛素 或大豆蛋白在一起能制成一种价廉的不溶于 水的胶。二醛淀粉有可能和许多材料一起制 成塑料、树脂、离子交换树脂等。
st
_
OH
+
POCl 3
st
+ 3 Na Cl +
H2O
含磷的交联淀粉
(NaPO3)3交联剂
O P
st
_
OH
+
O
_O_ PO P
ONa ONa
O
O
NaOH 或NaCO 3
O st _O _ P _ O _st ONa
+
Na 2H2P2O7
其它交联淀粉
醛类试剂如:甲醛、乙醛、丙烯醛等; 醛类试剂以二官能团的形式参加反应,形成 缩醛而产生交联淀粉。如甲醛交联淀粉。
玉米淀粉和双醛玉米淀粉
马铃薯淀粉和双醛马铃薯淀粉
双醛淀粉的X射线衍射图
NCS DCS1 DCS5
DCS11
10
15
20
25
30
二醛淀粉的每个单元上含有二个羰基,具有很高的活 性可和氨的衍生物反应 C=O + H2N-G → [-C-NH-G] → C=N-G + H2O OH [二醛淀粉上的羰基] 如G为-C-NH
二、淀粉的变性方法
1、什么是变性淀粉
原淀粉经进一步加工,改变性质 使其更适合于应用要求,这种产品 称为变性淀粉。变性的方法有物理 方法、化学方法和酶法等。
2、什么是淀粉衍生物
通过化学方法使淀粉的化学 结构发生变化,改变其性质,这 种方法生产的变性淀粉又称淀粉 衍生物。

变性淀粉知识简介

变性淀粉知识简介

变性淀粉知识简介变性淀粉是通过物理或化学方法使淀粉分子链被切断、重排或引入其他化学基团以改变其结构而获得的。

经过变性的淀粉比原淀粉具有更优良的性能。

根据变性方法,主要分为物理变性淀粉、化学变性淀粉、酶变性淀粉和天然变性淀粉。

物理变性是通过加热,挤压,辐射等物理方法使淀粉微晶结构发生变化,而生成工业所需要功能性质的变性淀粉。

化学变性是将原淀粉经过化学试剂处理,发生结构变化而改变其性质,达到应用的要求。

酶变性淀粉是通过酶作用产生的变性淀粉。

天然变性淀粉是通过品种培育和遗传技术改变淀粉的结构,使之具有与化学变性淀粉相同特性的天然淀粉。

一、预糊化淀粉将原淀粉在一定量的水存在下进行加热处理后,淀粉颗粒溶胀为糊状,规则排列的胶束被破坏,微晶消失,并且易接受酶的作用。

能够在冷水中溶胀溶解,形成具有一定粘度的糊液,且其凝沉性比原淀粉要小,使用方便。

二、酸变性淀粉和糊精基本上不改变团粒形状,酸仅作催化剂,盐酸作用最强,其次是硫酸和硝酸。

酸变性淀粉具有较低的热糊粘度,即有较高的热糊流度。

酸变性淀粉的相对分子量随流度升高而降低。

三、糊精包括白糊精、黄糊精和英国胶。

四、氧化淀粉氧化淀粉具有低粘度,高固体分散性,极小的凝胶作用。

由于氧化淀粉引入了羟基和羧基,使得直链淀粉的凝沉趋向降到最低限度,从而保持粘度的稳定性。

能形成强韧、清晰、连续的薄膜。

比酸解淀粉或原淀粉的薄膜更均匀,收缩及爆裂的可能性更少,薄膜也更易溶于水。

五、交联淀粉交联作用是指在分子之间架桥形成化学键,加强了分子之间氢键的作用。

交联淀粉的糊粘度对热、酸和剪切力影响具有高稳定性。

其稳定性随交联化学键不同而有差异。

交联具有较高的冷冻稳定性和冻融稳定性。

六、酯化淀粉常用的酯化剂有淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯、淀粉烯基琥珀酸酯等淀粉磷酸酯的糊液具有较高的透明度,较高的粘度,较强的胶粘性,糊的稳定性高,凝沉性弱,冷却或长期贮存也不致凝结成胶冻。

交联的淀粉磷酸双酯的分散液,有较高的粘度,耐高温,耐剪切力,耐酸,耐碱,这类淀粉常作为增稠剂和稳定剂。

食品加工 第6章 第4节 - 变性淀粉

食品加工 第6章 第4节 - 变性淀粉
第三节 变性淀粉的生产
一、基本概念
1.变性淀粉概念
在淀粉所具有的固有特性的基础上,为改善淀粉的性能和扩大应用范围, 利用物理、化学或酶法处理,改变淀粉的天然性质,增加其某些功能性或引进 新的特性,使其更适合于一定应用的ห้องสมุดไป่ตู้求。
2.变性的目的
①为了适应各种工业应用的要求。 ②为了开辟淀粉的新用途,扩大应用范围。
五、主要变性淀粉的制备及应用
1、预糊化淀粉 ➢ 含义:将天然淀粉加热糊化,淀粉失去晶区结构,称糊化淀粉或a一
化淀粉。
➢ 制取:糊化后的淀粉再经滚筒干燥或喷雾干燥,重新得到固体。
➢ 性能和应用:这种预糊化淀粉,加人冷水或热水,短时间内即能膨胀 溶解于水,具有增黏、保型、速溶等优点,可应用于固体饮料、快餐 布丁、糕点等食品中。
➢应用:食品生产、纺织物的碱性印花浆、石油钻井泥浆、印刷油墨。
5、淀粉磷酸酯 ➢ 含义:淀粉与磷酸盐发生酯化反应,即生成淀粉磷酸酯。
➢ 制法:是将10%的淀粉和正磷酸盐的充分掺和物在pH值5~6.5, 温度120~160℃下加热0.5~6 h,可得到淀粉磷酸单酯。
性能:玉米淀粉磷酸单酯的分散液透明、黏度高、具有长的内聚 组织以及老化稳定性。
四、变性程度的衡量
一般预糊化(α一化)
糊化度
酶法糊精
DE值
(即还原糖含量占总固形物的比例,DE值越高,酶解程度越高)
酸解淀粉
一般用黏度或分子质量来评价水解程度
氧化淀粉
用一COOH含量或羰基含量或双醛含量来评价其氧化程度
接枝淀粉
用接枝百分率来评价接枝程度
交联淀粉
则用溶胀度或沉降体积来表示交联程度
其他变性淀粉
1.浓度:干法生产5%-25%范围内;湿法生产为35%-40%(干基)。 2.温度:一般为20-60℃。 3.pH值:除酸水解外,pH值控制在7-12范围。 4.试剂用量:取决于取代度(DS)要求和残留量等卫生指标。 5.反应介质:一般生产低取代度的产品采用水作为反应介质;高取代度的产 品采用有机溶剂作为反应介质。 6.产品提纯:干法改性不提纯,湿法改性,根据产品质量要求,反应完毕用 水或溶剂洗涤2或3次。 7.干燥

变性淀粉基础资料培训

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改性淀粉:1、定义,顾名思义,凡是改变天然淀粉原来性质的淀粉就是改性淀粉。

这里既包括采用加热熟化的方法,只改变天然淀粉物理性质的改性,也包括采用酶制剂进行的生物改性,更包括利用有效的分子切断、重排、氧化或在分子中引入取代基团的化学改性。

在天然淀粉所具有的固有特性的基础上,为改善天然淀粉的性能和扩大应用范围,利用物理、化学或酶法处理的手段,改变天然淀粉的原有性质,增加其某些功能性或引进新的特性,使其更适合于一定应用的要求,这种经过二次加工,改变了性质的天然淀粉就是改性淀粉。

改性淀粉又称为变性淀粉、修饰淀粉和化工淀粉。

2、目的:现代食品加工工艺中的高温杀菌、机械搅拌、泵的输运,要求淀粉具有耐热、抗剪切稳定性;冷藏食品则要求糊化后的淀粉不易回生凝沉,具有较强的亲水性;偏酸性食品要求淀粉有较强的耐酸稳定性;有些食品还需淀粉具有一些特殊的功能,如成膜性、涂抹性等。

耐酸耐碱耐高温耐低温抗剪切抗老化不易凝沉3、优点(一)使用改性淀粉,可以使其在高温、高剪切力和低PH条件下保持较高的粘度稳定性,从而保持增稠能力。

(二)通过改性处理,可以使淀粉在室温或低温保藏过程中不易回生,从而避免食品凝沉或胶凝,形成水质分离。

(三)通过改性处理提高淀粉糊的透明度,改善食品外观,提高其光泽度。

(四)通过改性处理改善乳化性能。

原淀粉分子是没有什么乳化性的,不能用它来形成稳定的水、油混合体系。

(五)通过改性处理可提高淀粉浓度,降低淀粉粘度,还可提高淀粉形成凝胶的能力。

(六)通过改性处理提高淀粉溶解度或改善其在冷水中的吸水膨胀能力,改善淀粉在食品中的加工性能。

(七)通过改性处理改善淀粉的成膜性。

4、改性淀粉的分类和评价方式和特点物理改性、化学改性、生物改性(酶法改性)和复合改性。

物理改性包括预糊化(α-化)淀粉、γ射线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、温热处理淀粉等。

预糊化淀粉的评价指标为糊化度化学改性是用化学试剂对淀粉进行处理,主要可以生产两大类改性淀粉。

变性淀粉

变性淀粉

变性淀粉的分类
按变性处理方法 物理变性、化学变性、酶法变性
常见变性淀粉:预糊化淀粉、麦芽 糊精、酸变性淀粉、羟丙基淀粉、 醚化淀粉、酯化淀粉、羧甲基淀粉、 交联淀粉

羟丙基淀粉 Ⅰ.物理性质:白色(无色)粉末,流动性好, 具有良好的水溶性,其水溶液透明无色,稳定性 好。对酸、碱稳定,煳化温度低于原淀粉,冷热 黏度变化较原淀粉稳定。与食盐、蔗糖等混用对 黏度无影响。醚化后,冰融稳定性和透明度都有 所提高。 Ⅱ.化学性质:有羟丙基取代基的淀粉衍生物 的性质,构成淀粉的葡萄糖单位有3个可被置换的 羟丙基,因此可获得不同置换度的产品。 Ⅲ.性能:淀粉经羟丙基化后,其冻融稳定性、 透光率均有明显提高.
变性淀粉
之羟丙基淀粉
走进变性淀粉
变性淀粉是一种改良淀粉,即在淀粉固有的特性 基础上,为改善其性能和扩大应用范围,利用物理 方法、化学方法和酶法处理,在淀粉分子上引入新 的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质,从 而改变淀粉的天然(如:糊化温度、热粘度及其稳定 性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等),使 其更适合于一定应用的要求而制备的淀粉衍生物。
羟丙基淀粉在食品中
谢谢观看
羟丙基淀粉的制备
在强碱性条件下,由淀粉与环氧丙烷反应制得.
羟丙基淀粉的应用
①增稠剂:沙司、肉汁、果肉布丁中增稠剂,使 之平滑、浓稠透明、无颗粒结构,并具有良好 的冻融性和耐煮性,口感好 ②良好的悬浮剂:用于浓缩果汁中,使之澄清, 具有良好的流动性,静置不分层或沉淀 ③改善面条的口感:亲水性比小麦淀粉好,易 吸水膨胀,能与面筋蛋白、小麦淀粉结合形成 致密的网状结构,所以可以降低淀粉的回生程 度是放置储存后的湿面具有较柔软的口感

变性淀粉知识

变性淀粉知识

淀粉是一种天然高分子碳水化合物,广泛存在与植物的种子,茎杆或根块中。

资源充沛,价格低廉.但天然淀粉在高浓度时(如5%以上时)粘度高、流性差、成胶凝状,用水稀释后,会发生沉淀。

为解决这种现象,必须对淀粉进行改性,即将原淀粉通过物理或化学或酶法处理,改变淀粉的糊化温度、粘度、透明度、稳定性、成膜性和膜强度等等。

以适用各种应用的要求。

改性以后的淀粉称为“变性淀粉”或“淀粉衍生物简要说明一下变性淀粉在中国的情况。

天然淀粉已广泛应用于工业、食品等领域。

随着新产品的不断推出,产品性能的不断提高,新工艺、新技术的不断开发,淀粉的深加工—变性淀粉的研究、开发、应用得到了有利的推动。

追溯变性淀粉的历史可以至十九世纪初,“英国胶”的诞生,我国变性淀粉的生产却是在本世纪60年代,而到了80年代后才有了很大发展,应用面也越来越广:从纺织、造纸,到食品、饲料、医药、建筑、钻井等方面。

不同种淀粉的物化性质:供参考。

项目玉米大米小麦木薯块根甜薯块根土豆块根颗粒形状多面体多面体镜片状铃状铃状卵状直径(微米) 6~21 2~8 5~40 4~35 2~40 5~100平均直径(微米)16 4 20 17 18 50组成水分(%) 13 13 13 12 12 18蛋白质(%) 0.35 0.07 0.38 0.02 0.10脂肪(%) 0.04 0.56 0.07 0.1 0.1 0.05灰分(%) 0.08 0.10 0.17 0.16 0.3 0.57P2O5(%) 0.045 0.015 0.149 0.0170 0.176直链淀粉25 19 30 17 19 25糊化温度(℃) 77~78 75 75 67~78 75 65~66木薯淀粉特征颜色: 木薯淀粉呈白色。

没有气味:木薯淀粉无异味,适用于需精调气味的产品,例如食品和化妆品等。

口味平淡:木薯淀粉无味道、无余味(例如玉米),因此较之普通淀粉更适合于需精调味道的产品,例如布丁、蛋糕和馅心西饼馅等。

变性淀粉介绍

变性淀粉介绍

变性淀粉介绍
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变性淀粉是指在淀粉具有的固有特性基础上,为改善其性能和扩大其应用范围,而利用物理方法、化学方法和酶法改变淀粉的天然性质,增加其性能或引进新的特性而制备的淀粉衍生物。

变性淀粉的生产工艺描述:
将淀粉与水按照比例配成一定浓度的淀粉乳液(通常为21°bé),或者直接从淀粉加工厂将淀粉乳输送到淀粉乳液罐。

如果是生产比较简单的预糊化淀粉,则只需要将淀粉乳液输送到滚筒干燥机进行干燥即可。

如果生产湿法变性淀粉或复合变性淀粉,则需要测定淀粉乳液罐中实际的淀粉乳液浓度,然后将淀粉乳液输送到反应罐中,再根据淀粉乳液的浓度,产品的种类等选择淀粉变性所需要的化学试剂的种类和浓度;然后将各种化学试剂按照反应要求添加到反应罐中进行反应。

在反应过程中,需要不断地监测反应的温度和溶液的pH值,为了保证反应所需要的温度,需
要在反应的过程中采用热交换器对淀粉乳液进行加热。

反应的时间根据生产品种的不同而不同,一般在几个小时到几十个小时不等。

多级旋流站
反应好的淀粉溶液被输送到旋流站中进行洗涤,将多余的和未反应的化学试剂洗涤干净。

多级旋流站外形如左图。

洗涤后的淀粉乳液被输送到暂存罐中进行贮存。

洗涤后的淀粉乳液按照要求进行干燥,如果是简单的湿法变性,则大多采用气流干燥将产品干燥然后按要求进行包装。

如果是现代新型的产品,很多产品是复合法生产,则需要采用滚筒干燥,生产预糊化的变性淀粉---复合变性淀粉。

经干燥后的产品按要求进行包装。

淀粉知识讲义

淀粉知识讲义
三.淀粉的综合利用与深加工
淀粉
一.何谓变性淀粉 v通过物理或化学变化,以改变淀粉的结构,使其品质和特性 更适于不同工业上的应用。
二.变性淀粉的分类及性质 1.变性淀粉的分类
物理变性
预糊化淀粉
醋酸酯淀粉
交联淀粉


化学变性

氧化淀粉 醚化淀粉

磷酸酯淀粉
酸转化淀粉
2.化学变性淀粉的性质 —醋酸酯化淀粉 v反应机理(图5-1); v 分子结构(图5-2); v Brabender粘度曲线(图5-3); v主要特性 糊化温度低;粘度高;透明度好;可形成韧性膜 —交联淀粉 v反应机理(图6-1); v分子结构(图6-2); v Brabender粘度曲线(图6-3,图6-4,图6-5,图6-6); v主要特性 耐机械加工(高温;强酸;剪切力)稳定性好; 糊丝短而细腻;冻融稳定性好 —次氯酸钠氧化淀粉 v反应机理(图7-1); v Brabender粘度曲线(图7-2); v主要特性 粘度低;流动性好;透明度高; 可形成脆性膜;具有一定的凝胶性 —酸水解淀粉 v反应条件:一定温度下浓酸作用于淀粉,使其大分子链
粒径(m)
颗粒显微外观
马铃薯
5-100
卵形、椭圆形
木薯
4-35
圆形、一端被截去
玉米
2-30
圆形、多角形
小麦
2-35
圆形
大米
3-8
多角形
糯玉米
3-26
圆形、多角形
(图2-1;图2-2;图2-3 ;图2-4;图2-5)
3.淀粉的结构(图3-1;图3-2)
v各种淀粉直链淀粉含量
种类 马铃薯 木薯 甘薯
2.变性淀粉在造纸中的应用 —变性淀粉的添加位置

变性淀粉基础知识

变性淀粉基础知识

一、预糊化淀粉:预糊化淀粉是一种加工简单,用途广泛的变性淀粉,应用时只要用冷水调成糊,免除了加热糊化的麻烦。

广泛应用与医药、食品、化妆品、饲料、石油钻井、金属铸造、纺织、造纸等很多行业。

! M# c* ^$ s0 p# h淀粉的糊化:淀粉粒在适当温度下(各种来源的淀粉所需温度不同,一般60~80℃)在水中溶胀、分裂、形成均匀糊状溶液的作用称为糊化作用。

糊化作用的本质是淀粉粒中有序及无序(晶质与非晶质)态的淀粉分子之间的氢键断开,分散在水中成为胶体溶液。

糊化作用的过程可分为三个阶段:(1)可逆吸水阶段,水分进入淀粉粒的非晶质部分,体积略有膨胀,此时冷却干燥,颗粒可以复原,双折射现象不变;(2)不可逆吸水阶段,随着温度升高,水分进入淀粉微晶间隙,不可逆地大量吸水,双折射现象逐渐模糊以至消失,亦称结晶“溶解”,淀粉粒胀至原始体积的50~100倍;(3)淀粉粒最后解体,淀粉分子全部进入溶液。

4 A糊化后的淀粉又称为α-化淀粉。

将新鲜制备的糊化淀粉浆脱水干燥,可得易分散与凉水的无定形粉末,即“可溶性α-淀粉”。

C2、淀粉糊化作用的测定方法:有光学显微镜法,电子显微镜法,光传播法,粘度测定法,溶胀和溶解度的测定,酶的分析,核磁共振,激光光散射法等。

工业上常用粘度测定法,溶胀和溶解度的测定。

二、酸变性淀粉M在糊化温度以下,用无机酸处理淀粉,改变其性质的产品称为酸变性淀粉。

反应机理:在用酸处理淀粉的过程中,酸作用于糖苷键使淀粉分子水解,淀粉分子变小。

淀粉颗粒是由直链淀粉和支链淀粉组成,前者具有α-1,4键,后者除α-1,4键,还有少量α-1,6键,这两种糖苷键被酸水解的难易存在差别。

由于淀粉颗粒结晶结构的影响,直链淀粉分子间经由氢键结合成晶态结构,酸渗入困难,其α-1,4键不易被酸水解。

而颗粒中无定形区域的支链淀粉分子的α-1,4键、α-1,6键较易被酸渗入,发生水解。

2 J; K/ J, i* S1 I+ S4 q1 d+ k工艺与原理:通常制取酸变性淀粉是使用浓淀粉淤浆,含固量约为36%~40%,加热到糊化温度之下(常为40~60℃),加入无机酸并搅拌一个小时或几个小时。

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改性淀粉:
1、定义,顾名思义,凡是改变天然淀粉原来性质的淀粉就是改性淀粉。

这里既包括采用加热熟化的方法,只改变天然淀粉物理性质的改性,也包括采用酶制剂进行的生物改性,更包括利用有效的分子切断、重排、氧化或在分子中引入取代基团的化学改性。

在天然淀粉所具有的固有特性的基础上,为改善天然淀粉的性能和扩大应用范围,利用物理、化学或酶法处理的手段,改变天然淀粉的原有性质,增加其某些功能性或引进新的特性,使其更适合于一定应用的要求,这种经过二次加工,改变了性质的天然淀粉就是改性淀粉。

改性淀粉又称为变性淀粉、修饰淀粉和化工淀粉。

2、目的:现代食品加工工艺中的高温杀菌、机械搅拌、泵的输运,要求淀粉具有耐热、抗剪切稳定性;冷藏食品则要求糊化后的淀粉不易回生凝沉,具有较强的亲水性;偏酸性食品要求淀粉有较强的耐酸稳定性;有些食品还需淀粉具有一些特殊的功能,如成膜性、涂抹性等。

3、优点
(一)使用改性淀粉,可以使其在高温、高剪切力和低PH条件下保持较高的粘度稳定性,从而保持增稠能力。

(二)通过改性处理,可以使淀粉在室温或低温保藏过程中不易回生,从而避免食品凝沉或胶凝,形成水质分离。

(三)通过改性处理提高淀粉糊的透明度,改善食品外观,提高其光泽度。

(四)通过改性处理改善乳化性能。

原淀粉分子是没有什么乳化性的,不能用它来形成稳定的水、油混合体系。

(五)通过改性处理可提高淀粉浓度,降低淀粉粘度,还可提高淀粉形成凝胶的能力。

(六)通过改性处理提高淀粉溶解度或改善其在冷水中的吸水膨胀能力,改善淀粉在食品中的加工性能。

(七)通过改性处理改善淀粉的成膜性。

4、改性淀粉的分类和评价方式和特点
物理改性、化学改性、生物改性(酶法改性)和复合改性。

物理改性包括预糊化(α-化)淀粉、γ射线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、温热处理淀粉等。

预糊化淀粉的评价指标为糊化度
化学改性是用化学试剂对淀粉进行处理,主要可以生产两大类改性淀粉。

一类是使淀粉分子量下降的改性淀粉,包括酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等;酸解淀粉一般用粘度或分子量来评价水解程度。

粘度越低、分子量越小,水解程度越高。

氧化淀粉一般用羧基、羰基和双醛含量来评价其氧化程度。

一般羧基、羰基或双醛含量越高,表明氧化程度越高另一类是使分子量增加的改性淀粉,包括交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。

接枝淀粉用接枝百分率来评价接枝程度。

交联淀粉则用溶胀度或沉降体积来表示交联程度。

溶胀度或沉降体积越小,表示交联程度越高;酯化淀粉和醚化淀粉一般用取代度DS 或摩尔取代度MS来表示酯化程度,DS或MS值越大,表示酯化程度越高。

生物改性(酶法改性)是用各种酶制剂来处理淀粉。

包括α、β、γ-环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。

麦芽糊精的评价指标为DE值,即还原糖含量占总固形物的比例。

DE值越高,酶解程度越高;
复合改性是采用两种或两种以上的方法对淀粉进行改性。

如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。

复合改性淀粉具有两种改性淀粉各自的优点。

食品中常用的改性淀粉及其特点
预糊化淀粉冷水可溶形成粘度,无须加热,使用方便
醋酸酯化淀粉糊化温度降低,粘度、透明度和保水稳定性提高
交联淀粉耐受能力提高,糊丝短,体态细腻
氧化淀粉粘度降低,成膜性好,凝胶能力增强
醚化淀粉糊化温度降低,粘度升高,抗老化能力提高
磷酸酯淀粉保水能力提高,具有一定的乳化性
羧甲基淀粉强水溶性,溶于冷水,粘稠度高,透明度高
酸变性淀粉热粘度降低,可配制高浓度淀粉糊
复合改性淀粉可以综合不同变性方式的优点
5、改性淀粉的生产方法
改性淀粉的品种虽然很多,但其主要生产方法不外乎干法、湿法(包括溶剂法)和滚筒法等几种。

除此之外的挤压法、微波法、接枝共聚法在工业生产上并不常用。

湿法也称浆法,是将淀粉分散在水或其他液体介质中,配成一定浓度的悬浮液(淀粉乳),在一定的温度条件下,与化学试剂进行氧化、酯化、醚化、交联等反应,生成改性淀粉。

如果采用的分散介质不是水,而是有机溶剂或含水的混合溶剂时,为了以示区别,将这种方法也称为溶剂法。

大多数改性淀粉都可以通过湿法来生产。

干法,即淀粉在含少量水(通常在30%左右)或少量有机溶剂的情况下,与化学试剂发生反应生成改性淀粉的一种生产方法。

干法反应体系由于含水量小,所以干法生产中的一个最大的困难就是淀粉与化学试剂的均匀混合问题。

工业上除采用专门的混合设备外,还采用在湿的状态下混合,在干的状态下反应,分两步完成改性淀粉的生产。

干法生产的品种不如湿法生产的品种多,但干法生产工艺简单、收率高、无污染,是一种很有发展前途的生产方法。

滚筒法是工业上生产预糊化淀粉的一种重要方法,由于采用的关键设备是滚筒干燥机而得名,滚筒法通常只生产物理改性的预糊化淀粉,也可以在调浆时加入化学试剂,因其受设备及工艺条件的限制滚筒法生产的产品品种较少。

6、淀粉的化学结构及其性质比较
葡萄糖单元环与糖苷键
淀粉中主要有α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键,在极少数淀粉中科学家们证明了α-1,3糖苷键的存在。

直链淀粉/支链淀粉结构
淀粉颗粒中淀粉链是以辐射状排列,紧密有序的排列和相互之间的氢键作用构成了淀粉的结晶区和非结晶区,X-光衍射图证实了淀粉颗粒中存在结晶区。

淀粉在偏光下观察,通常可以看到一个明显的偏光十字,十字的交叉点与淀粉颗粒的脐点重合,淀粉的这种现象证明了淀粉颗粒存在辐射状的组织结构。

当淀粉颗粒糊化后,有序的结构被打乱,偏光十字消失。

淀粉颗粒膨胀和糊化
淀粉在冷水中是以不溶性悬浮颗粒(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。

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。

淀粉糊的陈化
淀粉糊的“陈化”俗称“老化”,是指淀粉糊从溶解、分散、无定型状态返回至不溶解、聚集或结晶状态,这是由于淀粉链失水重新缔合的结果。

淀粉糊的陈化具有以下效应:
◆粘度降低
◆呈现不透明和浑浊
◆在热糊表面形成不溶解的粉皮
◆不溶性的淀粉粒沉淀
◆形成胶体
◆脱水收缩
GG特种淀粉是天然小麦淀粉经过机械颗粒分级、化学变性反应而成的复合型变性淀粉。

其颗粒呈圆球状,不易压缩,平均粒径18-20um左右,作无碳复写纸CB涂布层中的间隔基能发挥最佳的支撑保护作用,使无碳复写纸在正常的搬运、印刷和加工等情况下,不使微胶囊破损而污染CF纸,并能增加“打字发色”强度,使复写件更清晰,可作多联无碳复写纸。

GG特种淀粉在水中极易分散,经过适度的搅拌即能形成均匀的悬浮液。

它和油墨、颜料、染料、乳胶及纤维素等混合时有极好的相容性,而且它能以适当比例直接与CB涂料中的其他成份混合即能发挥支柱保护作用。

同时GG特种淀粉吸水量少,所以涂料极易干燥,可提高机械加工速度。

GG特种淀粉经广东冠豪高新技术股份有限公司等16家生产厂长年、数千吨批量使用证明,GG特种淀粉的性能优良,其主要理化指标与国外同类产品相当,完全符合国内无碳复写纸生产厂的生产工艺要求,可替代进口原料投入生产。

商标辰正
价格5600-5850元/吨
杭州萧山华明淀粉有限公司是无碳复写纸间隔剂淀粉、HS-2型浆纱淀粉、吸收型淀粉、精制淀粉、阳离子淀粉、涂布淀粉等产品专业生产加工的有限责任公司,公司总部设在浙江省萧山区临浦镇南江村,
用小麦淀粉废水中提取超细淀粉技术
本技术是利用小麦淀粉生产过程中产生的溢流物提取超细淀粉的生产工艺,通过本技术工艺提取的超细淀粉粒径90%左右在2~8μm之间,粒径小于11.11μm的占93.11%,最大不超过18.98μm。

目前国内外生产超细淀粉多为用大颗粒淀粉进行机械破碎,用破碎法生产的超细淀粉粒度分布不均匀,且生产成本较高。

我们研究用酶法从小麦淀粉溢流物中提取出的超细淀粉颗粒较小,分散性好,能够满足较薄薄膜生产的要求;取代炭黑或二氧化硅,作为轮胎填料能明显降低轮胎的滚动阻力;与碳溶珠均匀混合,制作无碳复写纸及打印纸;超细淀粉还可以用在化妆品、纺织、医药、涂料等行业上,具有极广的市场前景和综合利用开发价值。

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