玉米淀粉工艺知识

淀粉概述

一、淀粉的基本特性及形成

1、淀粉的形成

淀粉是植物体内最重要的储藏碳水化合物，它以颗粒形态沉积在植物的种子、块茎、块根和茎髓中，是人类和动植物赖以生存的主要营养成分。淀粉是绿色植物利用空气中的二氧化碳和水进行光合作用的产物，光合作用的总方程式如下：

日光

NCO2＋NH2O （C6H10O5）n＋NO2

在植物生长过程中，淀粉一般以微粒形式存在于叶绿素之间。植物生长成熟后，则分别贮存在植物的不同部位：根、茎、种子等。适宜作为工业生产淀粉的原料原料必须具备淀粉含量高。易于制造和价格低廉等条件。一般有：甘薯、马铃薯、木薯、玉米、小麦等。

2、淀粉的化学结构：

淀粉是碳水化合物的一种高分子化合物，其分子式可以简单地表示为：（C6H10O5）n，其分子结构有两种：直链淀粉和支链淀粉。

直链淀粉是由多聚葡萄糖分子链状联结组成，为2－1.4糖苷键联结。一个直链淀粉分子约含200～980个葡萄糖基，其分子量为32000～160000。支链淀粉分子结构有所不同，除2－1.4键联结外，还有2－1.6侧链联结。一个支链淀粉分子平均含有600～6000个葡萄糖基，分子量为100000～。

3、淀粉的理化性质：

1）物理性质：

A、淀粉的外观：

淀粉为白色的微小颗粒，不溶于冷水和有机溶剂。在显微镜下观察，淀粉颗粒是透明的，具有一定的形状和大小。玉米淀粉的粒径一般在5～26微米，1Kg淀粉约有17000亿个颗粒，淀粉的比重为1.61，粘度1.3左右（恩格式相对粘度）。玉米淀粉的颗粒形状一般有园形和多角形两种。上部软胚体部分为园形，在胚芽两旁硬胚体部分的颗粒为多角形。淀粉的颗粒在偏光显微镜下观察有一黑色十字，称为“偏光十字”。

B、淀粉的水份含量：

淀粉含有大量的水份，但却不潮湿。在一般情况下，玉米淀粉含水约为12～13％。淀粉含水份的多少，因空气温度、湿度而定，当空气的温度和湿度发生变化时，淀粉含水份量也随之变化。淀粉在不同湿度的空气中含有不同的水份，称为平衡水份。由于品种不同的原因，使得用不同原料制成的淀粉平衡水份也不同。淀粉受热，其所含水份被蒸发掉。加热至130℃时，淀粉成为无水物；继续加热至150～160℃时，变成一黄色水溶性物质；温度再升高则焦化。

C、糊化：

淀粉不溶于冷水中。若混入冷水中，经搅拌成乳状悬浮液，称淀粉乳。若停止搅拌，则淀粉颗粒在重力作用下自然沉淀。若将淀粉乳加热至一定温度，淀粉颗粒开始膨胀，这时偏光十字消失，温度继续升高，淀粉颗粒继续膨胀，可达原体积的几倍到几十倍。由于淀粉颗粒的膨胀，晶体结构消失，颗粒体积增大，晶间空隙胀满，晶粒紧紧接触在一起，这时，淀粉乳变成粘稠状液体，虽停止搅拌，淀粉也不会沉淀，这种现象称为糊化。生成的粘稠液体称为淀粉糊，。发生糊化现象的温度称为糊化温度。玉米淀粉在55℃热水中开始膨胀，64℃时开始糊化，72℃糊化完成。

玉米淀粉糊混浊不透明，随着温度的升高，粘度增加得很快，达到最高值时，继续加热，保持一定的温度，则粘度下降；若停止加热，任其冷却，粘度又上升。淀粉糊在机械搅拌下其粘度降低，搅拌速度越快，粘度降低的程度越大。

D、遇碘变蓝：

淀粉遇碘（T）变为蓝色，加热到约70℃，蓝色消失，经冷却后，蓝色又重新出现。利用淀粉的这个性质可鉴定淀粉的存在。这个蓝色反应并不是化学反应，而是由于直链淀粉“吸附”碘形成络合结构。

2）、化学性质： a 、与酸作用：

淀粉是由D －葡萄糖基组成的多聚葡萄糖，在适当的酸存在下，发生水解反应。通过完全的水解反应，100份淀粉可生成111份的D －葡萄糖。

（C 6H 10O 5）n ＋NH 2

O NC 6H 12O 6 b 、与酶作用：

酶是生物催化剂，能促进化学反应。能作用于淀粉的酶总称为淀粉酶。在淀粉酶存在的条件下，淀粉在一定的温度下，可水解成糊精、高糖、麦芽糖等，最后可生成葡萄糖。 c 、淀粉衍生物：

组成淀粉分子的2－D －六葡萄糖基上有游离的羟基（－OH ）存在，如用某些物质来处理淀粉，就会得到一些淀粉衍生物。利用氢氧化钠（NaOH ）和硫酸二甲脂［（CH 2）2SO 4］

或甲基碘（CH 3I ）与氧化银（AgO ）处理淀粉，能使淀粉分子中的全部游离羟基被甲氧基（CH 3O －）取代，生成淀粉的酶衍生物。 4、工业淀粉的质量标准：

1）一般工业淀粉的质量标准（见表1）

2）药用淀粉的质量标准：依据1983年12月医药工业公司“四种药用辅料行业标准”（见表2），1990年版药典标准（见表3）

1990版药典标准： 淀粉（AMYLUM ）

本品系自禾本科植物玉蜀系的颖果或大戟科植物木薯Manihot utilissima Pohl的块根中制得的多糖类颗粒。

淀粉的用途很广，除直接使用外，可以加工成各种变性淀粉、淀粉糖品以及淀粉衍生物。其主要用途可以分为以下几个方面：

1）食品工业：

淀粉是人类的主要食品，人身热能的主要来源，能用淀粉制造糕点、糖浆、饼干、罐头、粉丝、酿酒等，并可作为食品加工中的增稠剂、胶体生产剂、保潮剂、乳化剂、粘合剂等。

2）造纸工业：

使用大量淀粉为上胶料和涂料，改善纸张的性质和增加强度。制造纸张、纸袋、纸盒等也使用大量淀粉制品作为胶粘剂。

3）纺织工业：

棉和人造丝等纺织工业，使用大量淀粉和淀粉制品作上浆料，以改善外观，增加重量或改变其它物理性质。利用淀粉浆洗衣服，使得衣服纤维得到淀粉膜保护，延长衣服寿命。

4）化学工业：

可制造糊精、葡萄糖、丁醇、乳酸、柠檬酸及其它药片和药丸等皆需使用淀粉。

5）其它：

淀粉还可用于肥皂工业的去污剂、铸造工业的胶粘剂、冶金工业的抑制剂、石油工业的钻泥（蓄水能力强），还用于陶瓷工业中改善瓷漆的可塑性。干电池中作填充料，食盐生产中的防潮剂等，其它许多行业的生产中都需要淀粉。

二、玉米粒的组成和化学成分及品种