淀粉老化及老化机理PPT课件
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扩散; 只有分子量适中的直链淀粉分子才易于凝沉。 对于支链分子而言, 支链分子较小, 支链长度较均一及 支化点较少等均会提高初始回生速率。
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3.3 水分 支链淀粉的重结晶时, 以前被无定形区均匀包裹的水分
子部分扩散进入结晶层, 部分由于无定形区变成重结 晶区包裹水分子的能力降低而滲析出来。由此可见, 一方面自由水作为增塑剂, 促进淀粉分子链的迁移, 另 一方面作为结合水参与支链淀粉分子的重结晶
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3.5 直链淀粉与支链淀粉的比例 不同来源的淀粉分子组成、直链淀粉与支链淀粉的比
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ⅱ第二阶段 随着温度升高到一定程度, 淀粉颗粒急剧膨胀, 粘度大
大提高, 并有部分直链淀粉溶于水中, 这种现象发生的 温度称为糊化温度。
12
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ⅲ 最后阶段 随着温度继续上升, 淀粉颗粒增大到数百倍甚至上千倍,
大部分淀粉颗粒逐渐消失,体系粘度逐渐升高, 最后变 成透明或半透明淀粉胶液, 这时淀粉完全糊化。糊化 的淀粉分子链比较舒展, 体系中有充分的游离水和结 合水, 绵软而且富有弹性。
淀粉水溶液在 5 ℃至 45 ℃之间, 当温度提高时回生速 率降低, 且不同分子量级分回生速率也不同在 5 ℃保 温 100 d , 大多数直链淀粉回生沉淀, 45 ℃时, 只有较 少小分子级分回生并沉淀。
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淀粉溶wenku.baidu.com温度下降速度对其回生作用也有很大的影 响, 缓慢冷却可以使淀粉分子有时间取向排列, 故加重 回生程度; 而迅速冷却, 使淀粉分子来不及取向, 可以 减少回生程度。
2.2.1淀粉糊化 淀粉颗粒一般不溶于冷水, 在含水体系中加热至一定温
度可发生糊化。淀粉颗粒由吸水溶胀到完全糊化可分 为三个阶段。
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ⅰ 第一阶段 加热初期, 颗粒吸收少量水分, 体积膨胀较少, 颗粒表面
变软并逐渐发粘, 但没有溶解, 水溶液粘度也没有增加, 如果此时脱水干燥仍可恢复为颗粒状态。
一般引起食品品质劣变的老化回生都是由淀粉的长 期老化所引起, 是一个长期缓慢的过程。
对于支链淀粉的重结晶过程, 按晶体的增长过程可 以分为 3 个阶段: 晶体的生成 ( 成核) ;晶体的生长; 晶 体的完善或成熟。
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3影响淀粉老化的主要因素
3.1 淀粉分子结构 在许多个葡萄糖分子组成的淀粉中, 按分子结构不同可
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随着人们生活节奏的加快及主食工业化的趋势, 延 长食品的货架期显得尤为迫切, 因而如何使食品长时 间保持优良的食用性能成为人们的关注焦点
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大量实验事实表明, 谷物食 品的老化主要是由于淀粉老 化引起的, 有效地解决淀粉老 化问题, 谷物食品的老化问题 也就迎刃而解。
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2.2.2 淀粉的老化 淀粉的老化是一个淀粉分子从无序到有序的过程。完
全糊化的淀粉, 当温度降到一定程度之后,由于分子热 运动能量的不足, 体系处于热力学非平衡状态, 分子链 间借氢键相互吸引与排列, 使体系自由焓降低, 最终形 成结晶。
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一般认为淀粉的老化可以 分为两个阶段: 短期老化和 长期老化。
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直链分子和支链分子的侧链都是直线形分子,趋向 于平行排列, 相邻羟基间经氢键结合, 成散射状结晶束 结构, 颗粒中水分子也参与氢键结合。氢键使淀粉具 有较强的颗粒结构。支链淀粉分子庞大, 串过多个结 晶区和无定形区, 为淀粉的颗粒结构起到骨架作用。
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2.2 淀粉的糊化、老化
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淀粉老化机理 及抗老化研究
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姓名：代蕾 学号：211081001
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1 概述
新制作的谷物食品, 如面包、馒头、蛋糕等, 都具 有内部组织结构松软、有弹性、口感良好的特点。但 随着贮存时间的延长, 就会由软变硬, 组织变得松 散、粗糙, 弹性和风味也随之消失, 这就是食品的老 化现象, 世界上每年都因老化问题浪费大量的粮食。
2 淀粉的理化特性
2.1淀粉的结构 淀粉是植物在生长过程中贮备的营养物质, 是
谷物籽粒最基本的成分之一, 占干基总重的 50%~ 80%不等。
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40×显微镜下看到的玉米淀粉颗粒
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从化学组成来看, 淀粉是由众多葡萄糖残基单元组 成的多糖, 分子量从几万至几百万, 按分子结构不同可 分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉分子卷曲盘旋呈 左螺旋状态, 每一螺旋周期中包含 6 个 α- D- 吡喃葡萄 糖残基, 而支链淀粉分子具有高度的支叉结构。
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淀粉的短期老化 在淀粉老化的早期, 主要是直链淀粉的重结晶, 高分子
的直链淀粉之间形成交联网络 ( 随后结晶) , 小分子则 与脂肪形成结晶。该过程可以在淀粉糊化后较短的时 间 ( 几小时或十几小时) 内完成。
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淀粉间有序的交联主要是 直链淀粉分子间通过氢键形 成双螺旋, 这种双螺旋结构在 直链淀粉凝胶中起着连接点 的作用。在直链淀粉双螺旋 富集区中, 双螺旋可以通过氢 键堆积形成结晶。
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另外, 溶液浓度大, 分子碰撞机会多, 易于凝沉; 溶液 溶度小, 分子碰撞机会少, 不易凝沉。质量分数为 30 % ～60 % 溶液最易于发生回生作用,水分在 10 g / 100 g以下的干燥状态的淀粉难以回生。
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3.4 温度 温度对直链淀粉的回生特征影响显著, 3.5 mg/mL 直链
分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉仅含有 α- 1, 4 糖苷键的多聚葡萄糖化合物, 呈螺旋状, 在溶液中空间 障碍相对较小, 易于取向, 发生凝沉; 支链淀粉是在分 枝处经由 α- 1, 6 糖苷键连接, 呈树枝状, 在溶液中空间 障碍大, 不易凝沉。
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3.2 分子聚合度 直链淀粉分子中分子量大的取向困难; 分子量小的易于
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淀粉的长期老化 支链淀粉与直链淀粉相比不易回生。溶解的支链淀粉
分子间的结合, 由于所具有的高度支叉结构而受到较 强的抑制, 在一般条件下不形成胶体。只有在极端条 件下, 如温度很高或冰点温度, 支链淀粉分子侧链间才 会结合, 使糊化后的淀粉颗粒内支链淀粉重结晶,发生 回生作用。
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3.3 水分 支链淀粉的重结晶时, 以前被无定形区均匀包裹的水分
子部分扩散进入结晶层, 部分由于无定形区变成重结 晶区包裹水分子的能力降低而滲析出来。由此可见, 一方面自由水作为增塑剂, 促进淀粉分子链的迁移, 另 一方面作为结合水参与支链淀粉分子的重结晶
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3.5 直链淀粉与支链淀粉的比例 不同来源的淀粉分子组成、直链淀粉与支链淀粉的比
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ⅱ第二阶段 随着温度升高到一定程度, 淀粉颗粒急剧膨胀, 粘度大
大提高, 并有部分直链淀粉溶于水中, 这种现象发生的 温度称为糊化温度。
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ⅲ 最后阶段 随着温度继续上升, 淀粉颗粒增大到数百倍甚至上千倍,
大部分淀粉颗粒逐渐消失,体系粘度逐渐升高, 最后变 成透明或半透明淀粉胶液, 这时淀粉完全糊化。糊化 的淀粉分子链比较舒展, 体系中有充分的游离水和结 合水, 绵软而且富有弹性。
淀粉水溶液在 5 ℃至 45 ℃之间, 当温度提高时回生速 率降低, 且不同分子量级分回生速率也不同在 5 ℃保 温 100 d , 大多数直链淀粉回生沉淀, 45 ℃时, 只有较 少小分子级分回生并沉淀。
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淀粉溶wenku.baidu.com温度下降速度对其回生作用也有很大的影 响, 缓慢冷却可以使淀粉分子有时间取向排列, 故加重 回生程度; 而迅速冷却, 使淀粉分子来不及取向, 可以 减少回生程度。
2.2.1淀粉糊化 淀粉颗粒一般不溶于冷水, 在含水体系中加热至一定温
度可发生糊化。淀粉颗粒由吸水溶胀到完全糊化可分 为三个阶段。
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ⅰ 第一阶段 加热初期, 颗粒吸收少量水分, 体积膨胀较少, 颗粒表面
变软并逐渐发粘, 但没有溶解, 水溶液粘度也没有增加, 如果此时脱水干燥仍可恢复为颗粒状态。
一般引起食品品质劣变的老化回生都是由淀粉的长 期老化所引起, 是一个长期缓慢的过程。
对于支链淀粉的重结晶过程, 按晶体的增长过程可 以分为 3 个阶段: 晶体的生成 ( 成核) ;晶体的生长; 晶 体的完善或成熟。
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3影响淀粉老化的主要因素
3.1 淀粉分子结构 在许多个葡萄糖分子组成的淀粉中, 按分子结构不同可
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随着人们生活节奏的加快及主食工业化的趋势, 延 长食品的货架期显得尤为迫切, 因而如何使食品长时 间保持优良的食用性能成为人们的关注焦点
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大量实验事实表明, 谷物食 品的老化主要是由于淀粉老 化引起的, 有效地解决淀粉老 化问题, 谷物食品的老化问题 也就迎刃而解。
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2.2.2 淀粉的老化 淀粉的老化是一个淀粉分子从无序到有序的过程。完
全糊化的淀粉, 当温度降到一定程度之后,由于分子热 运动能量的不足, 体系处于热力学非平衡状态, 分子链 间借氢键相互吸引与排列, 使体系自由焓降低, 最终形 成结晶。
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一般认为淀粉的老化可以 分为两个阶段: 短期老化和 长期老化。
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直链分子和支链分子的侧链都是直线形分子,趋向 于平行排列, 相邻羟基间经氢键结合, 成散射状结晶束 结构, 颗粒中水分子也参与氢键结合。氢键使淀粉具 有较强的颗粒结构。支链淀粉分子庞大, 串过多个结 晶区和无定形区, 为淀粉的颗粒结构起到骨架作用。
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2.2 淀粉的糊化、老化
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姓名：代蕾 学号：211081001
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1 概述
新制作的谷物食品, 如面包、馒头、蛋糕等, 都具 有内部组织结构松软、有弹性、口感良好的特点。但 随着贮存时间的延长, 就会由软变硬, 组织变得松 散、粗糙, 弹性和风味也随之消失, 这就是食品的老 化现象, 世界上每年都因老化问题浪费大量的粮食。
2 淀粉的理化特性
2.1淀粉的结构 淀粉是植物在生长过程中贮备的营养物质, 是
谷物籽粒最基本的成分之一, 占干基总重的 50%~ 80%不等。
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从化学组成来看, 淀粉是由众多葡萄糖残基单元组 成的多糖, 分子量从几万至几百万, 按分子结构不同可 分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉分子卷曲盘旋呈 左螺旋状态, 每一螺旋周期中包含 6 个 α- D- 吡喃葡萄 糖残基, 而支链淀粉分子具有高度的支叉结构。
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淀粉的短期老化 在淀粉老化的早期, 主要是直链淀粉的重结晶, 高分子
的直链淀粉之间形成交联网络 ( 随后结晶) , 小分子则 与脂肪形成结晶。该过程可以在淀粉糊化后较短的时 间 ( 几小时或十几小时) 内完成。
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淀粉间有序的交联主要是 直链淀粉分子间通过氢键形 成双螺旋, 这种双螺旋结构在 直链淀粉凝胶中起着连接点 的作用。在直链淀粉双螺旋 富集区中, 双螺旋可以通过氢 键堆积形成结晶。
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另外, 溶液浓度大, 分子碰撞机会多, 易于凝沉; 溶液 溶度小, 分子碰撞机会少, 不易凝沉。质量分数为 30 % ～60 % 溶液最易于发生回生作用,水分在 10 g / 100 g以下的干燥状态的淀粉难以回生。
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3.4 温度 温度对直链淀粉的回生特征影响显著, 3.5 mg/mL 直链
分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉仅含有 α- 1, 4 糖苷键的多聚葡萄糖化合物, 呈螺旋状, 在溶液中空间 障碍相对较小, 易于取向, 发生凝沉; 支链淀粉是在分 枝处经由 α- 1, 6 糖苷键连接, 呈树枝状, 在溶液中空间 障碍大, 不易凝沉。
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3.2 分子聚合度 直链淀粉分子中分子量大的取向困难; 分子量小的易于
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淀粉的长期老化 支链淀粉与直链淀粉相比不易回生。溶解的支链淀粉
分子间的结合, 由于所具有的高度支叉结构而受到较 强的抑制, 在一般条件下不形成胶体。只有在极端条 件下, 如温度很高或冰点温度, 支链淀粉分子侧链间才 会结合, 使糊化后的淀粉颗粒内支链淀粉重结晶,发生 回生作用。
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