淀粉的糊化和老化详解(课堂PPT)

amylum
淀粉
糊化与老化 gelatinization
淀粉的糊化
影响因素
淀粉的类型、温度、水活性、pH、共存成分等
AW低不易糊化 正常糊化的pH
◙ 范围为4～7
超出食品 的范围
pH10时，淀 粉粒的溶胀
速度增加
低pH时，淀粉 无增稠 会发生水解 作用
而产生糊精
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amylum
淀粉
糊化与老化 gelatinization
链
-1,4 -糖苷键结合
淀
生成主链（C链）；
粉
支链（B链和A链）
的
以 -1,6 -糖苷键
结
与主链相连。支链
构
淀粉整体呈树枝状， 其分子内含大量的
示
分支，但支链都不
意
长，一般为20-30
图
个糖基。
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淀粉粒由直链淀粉和支链淀粉共同组成，在淀粉 粒中，直链淀粉与支链淀粉分子呈径向有序排列 ；
直链淀粉
支链淀粉
1、定义 淀粉颗粒具有结晶区和非结晶区交替的结构，通过 加热提供足够的能量，破坏了结晶胶束区弱的氢键后， 颗粒开始水合和吸水膨胀，结晶区消失，大部分直链淀 粉溶解到溶液中，溶液粘度增加，淀粉颗粒破裂，双折
射现象消失，这个过程称糊化。
2、淀粉要完成整个糊化过程，需经过三个阶段： 可逆吸水阶段、不可逆吸水阶段、淀粉粒解体阶段。
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糊化过程的三个阶段
1 可逆吸水阶段
• 水分进入非晶体部 分，淀粉与水发生 作用，颗粒体积略 膨胀，外观和内部 结构没变化，此时 冷却干燥可复原。
2 不可逆吸水阶段
• 温度升高，水分 进入淀粉微晶间 隙，不可逆大量 吸水，结晶“溶 解”，双折射现 象开始消失。
3 淀粉粒解体阶段
• 淀粉分子全部进 入溶液，体系的 粘度达到最大， 双折射现象完全 消失。
淀粉粒的显微结构
A：绿豆淀粉 （平均粒径：0.016nm）；
B： 马铃薯淀粉 （平均粒径：0.049nm）；
C：普通玉米淀粉 （平均粒径：0.013nm）；
D：甘薯淀粉 （平均粒径：0.017nm）。
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不同来源的淀粉粒中所含的直链和支链淀粉比例不 同。普通淀粉中一般含20～30％的直链淀粉，70～80％ 的支链淀粉。
具抗老化作用
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amylum
淀粉
糊化与老化
retrogradation
淀粉的老化
防止方法
再结晶过程 喷雾干燥已糊 化的淀粉浆
去除水分 糊化的 淀粉 迅速脱水
使用预糊化淀粉
冷水中快速再水 化成糊化淀粉
＞80℃ ＜0℃
制备方便食品
脂肪
分子能量低，阻 碍淀粉分子靠近
形成氢键
剧烈的热运动 阻止形成氢键
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淀粉
糊化与老化
retrogradation
再结晶过程
淀粉的老化 影响因素
脂类或表面活 性剂既抑制糊 化，也抑制老化
淀粉类型
水分
温度
脂肪
早期阶段，脂 肪与呈螺旋构 象的直链淀粉
形成包合物 阻止其他直链淀
粉分子间缔合
食品中脂肪或 表面活性剂
淀粉粒的基本结构模式
脐点
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淀粉粒中，结晶区和非 结晶区交替排列 ；
在偏振光照射下，产 生双折射现象（ 即“偏 光十字”现象） 。
脐点
晶体才有
轮纹
偏光十字
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情景1： 淀粉的糊化
吸水
加热 糊化可改变生淀粉的不良风味，改善其口感，使 之易被人体消化吸收，发挥其增稠、增粘和形成凝胶 的作用。
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淀粉的糊化
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淀粉的老化
1、定义 经过糊化的淀粉在室温或低于室温下放置后，会变得
不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为老化。
2、老化的本质 糊化的淀粉分子又自动排列成序，形成致密、高度晶 化的不溶解性的淀粉分子胶束。
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amylum
淀粉
糊化与老化
retrogradation
淀粉的老化
再结晶过程
淀粉类型
影响因素
及功能特性，在食品加工中具有广泛的应用。
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天然植物中，淀粉以独立的淀粉粒存在，不同植物的 淀粉粒其显微结构不同，借此可以对不同来源的淀粉进行 鉴别。淀粉粒直径在几个微米到几十个微米之间，不同来 源的淀粉粒在大小上差别很大。
薯片
变性 淀粉
冰激 凌
不同植物淀粉的特征比较 4
•淀粉粒的形状大致上可分为圆形、卵形和多角形三种。
糊化的本质：微观结构从有序转变成无序，结晶区被破坏。
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amylum
淀粉
糊化与老化 gelatinization
支链淀粉的 含量越多， 糊化液的粘
度越大
淀粉的糊化 影响因素
淀粉的类型、温度、水活性、pH、共存成分等
支链淀粉比直链 加热才能打断结
淀粉易于糊化
晶区的氢键
糊化的淀粉液冷
却后易形成凝胶
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食品化学
淀粉的糊化和老化
主讲人：赵燕燕
1
目录
1
淀粉的结构及特性
2 淀粉的糊化及其影响因素
3 淀粉的老化及其影响因素
4 糊化和老化在食品加工中的应用
2
一、淀粉的结构及特性
淀粉是许多食品的组分之一，也是人类营养最重要的
碳水化合物来源。淀粉生产的原料有玉米、马铃薯、甘薯
、水稻、小麦、杂豆类等。淀粉具有独特的物理化学性质
由D-葡萄糖聚 合而成的树枝状 交叉结构
直链淀粉
支链淀粉
冷水中不易溶解 加热溶解成糊
溶于冷水中产生清糊 加热形成透明粘溶液
凝胶易老化
不易老化、不胶凝
7
直
直链淀粉由
链
多个D-葡萄糖通过
淀
-1,4 -糖苷键
粉
连接而成，由于分
的
子内的氢键作用使
结
链卷曲盘旋成螺旋
构
状，每一圈包含6
示
个糖基。
意
图
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支
支链淀粉由
淀粉的糊化
影响因素
淀粉的类型、温度、水活性、pH、共存成分等
高糖浓度降 低糊化速度
阻止淀粉
与淀粉争夺结合水, 降低水活性,抑制
粒溶胀、 糊化
◙
淀粉糊化
淀粉酶催化水解
糖类 脂类 盐类 酸类
酶
与直链淀粉 形成包合物
与淀粉争 夺结合水
pH
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情景2： 淀粉的老化
冷却
失水 淀粉老化会使食物质地变硬干缩，口感下降，难 以被淀粉酶水解，不易被人体消化吸收。
水分
温度
糊化 老化
支链＞直链 直链＞支链
脂肪
直链越多 支链不发 老化越快 生老化
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amylum
淀粉
糊化与老化
retrogradation
淀粉的老化
再结晶过程
淀粉类型
均干扰淀粉 分子移动
影响因素
水分
温度
30～60%最 易老化 ＜10%或 大量水
最适温度
2～4℃
＜－20℃或 ＞60℃
不易老化
不发生老化
100 直链淀粉
90
支链淀粉
80
70
75
60
含 量 （ ％ ）5 0
40
30
20
10
0
高直链玉米 普通玉米
小麦
马铃薯
米
不同淀粉
99
木薯
蜡质玉米
不同淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例
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淀粉wenku.baidu.com结构及特性
amylum
淀粉
amylose
淀粉粒
amylopectin
由D-葡萄 糖连接而成 的螺旋结构
直链淀粉和支链淀粉 性质