粮食加工学第五章淀粉生产.pptx
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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。
21
（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
一般采用亚硫酸水浸泡玉米。
亚硫酸水的作用： 亚硫酸经过玉米的半渗透种皮进入玉米籽粒内部，解除蛋白
质分子的聚集，①并使部分不溶性蛋白质转变成溶解状态。亚硫 酸还能使②胚芽钝化，并使③种皮由半渗透变成完全渗透，因而 可以加速可溶性物质向浸泡水中渗透。还有④防腐作用。
乳酸的作用：
①产生的乳酸降低了介质的pH值，从而限制了其他微生物的
50-55℃（病变的、腐烂的活过于干燥的玉米）。
5. 浸泡工艺的改进：
①浸泡试剂：以亚硫酸氢盐和亚硫酸钠代替亚硫酸； ②浸泡工艺：第一是两级浸泡法；第二是加乳酸菌法；
第三采用高压浸泡工艺。 39
(三)玉米的破碎
破碎的目的：使胚芽与胚乳分开，并释放出一定数量的淀粉。玉米 破碎是在打击式破碎机或破碎磨中进行的。
直链淀粉凝沉作用机制（Schoch 1969）
24
（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：
25
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：
26
(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：
10
常见植物淀粉粒的大小
11
(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
12
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。
13
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。
第五章 淀粉提取工艺
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
1
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：
支链淀粉分子的模式结构图
7
直链淀粉和支链淀粉的比较
8
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
9
A-d：土豆
7：燕麦淀粉粒 8：粟
9：小麦 10：玉米淀粉粒
22
（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：
23
(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”。
生长。②乳酸还能促进玉米蛋白质软化和膨胀；③乳酸还可保持
溶液中镁离子和钙离子，从而有利于减少蒸发设备不溶性物质的
沉积。
36
2.玉米浸泡前后干物质的变化
37
3.玉米浸泡的方法：静止浸泡法和逆流扩散浸泡法。
38
4.浸泡的工艺条件：
①亚硫酸浓度：0.20-0.25% ②浸泡时间：48-50h ③浸泡温度：48-50℃（较好质量玉米）；
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。
14
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。
15
(三)淀粉粒的晶体结构
部分淀粉颗粒偏光十字显微镜图谱
16
天然淀粉的X射线衍射图
淀粉粒的结晶度
17
各种淀粉的可能晶型
31
第二节 玉米淀粉的提取工艺
一、玉米的子粒结构
32
玉米子粒各部分的化学成分(干物质％)
33
二、玉米淀粉生产的工艺流程
34
(一)清理
玉米的清理流程
35
(二)玉米的浸泡
1.浸泡的目的：①改变胚乳的结构和物理化学性质，削弱淀粉的粘 着力，②降低籽粒的机械强度，③浸泡出部分可溶性物质，④钝化胚 芽。
直链淀粉与碘所形成的络合物的结构
27
淀粉结合碘的标准曲线（20℃） 28
(四)淀粉的化学性质 1.水解作用 2.氧化作用
29
3.成酯作用
4.烷基化作用 5.醚化、离子化、交联、接枝共聚等
30
五、淀粉及其制品的用途 (一)食品工业： (二)医药工业： (三)造纸工业： (四)纺织工业： (五)酿造业、石油化工业、去污、浆洗衣服等：
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。
2
二、淀粉的分子结构
（C6H10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5）n
淀粉是组成单元为葡萄糖的共价化合物
Amylose
Amylopectin
3
主要植物淀粉中直链淀粉及支链淀粉含量
4
(一)直链淀粉
直链淀粉的螺旋型结构 5
(二)支链淀粉
6
18
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。
19
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
20
2.淀粉的糊化（gelatinization）
40
(四)胚芽的分离
1.胚芽的分离
41
2.胚芽的筛分与洗涤
42
两次破碎、两次分离胚芽，并进一步清净胚芽的流程 43
(五)浆料的细磨与纤维分离 1.浆料的细磨
最大限度地使与蛋白质和纤维结合的淀粉游离出来，并为以后的分离创 造良好条件。
44
2.纤维的分离
21
（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
一般采用亚硫酸水浸泡玉米。
亚硫酸水的作用： 亚硫酸经过玉米的半渗透种皮进入玉米籽粒内部，解除蛋白
质分子的聚集，①并使部分不溶性蛋白质转变成溶解状态。亚硫 酸还能使②胚芽钝化，并使③种皮由半渗透变成完全渗透，因而 可以加速可溶性物质向浸泡水中渗透。还有④防腐作用。
乳酸的作用：
①产生的乳酸降低了介质的pH值，从而限制了其他微生物的
50-55℃（病变的、腐烂的活过于干燥的玉米）。
5. 浸泡工艺的改进：
①浸泡试剂：以亚硫酸氢盐和亚硫酸钠代替亚硫酸； ②浸泡工艺：第一是两级浸泡法；第二是加乳酸菌法；
第三采用高压浸泡工艺。 39
(三)玉米的破碎
破碎的目的：使胚芽与胚乳分开，并释放出一定数量的淀粉。玉米 破碎是在打击式破碎机或破碎磨中进行的。
直链淀粉凝沉作用机制（Schoch 1969）
24
（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：
25
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：
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(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：
10
常见植物淀粉粒的大小
11
(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
12
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。
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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。
第五章 淀粉提取工艺
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
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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：
支链淀粉分子的模式结构图
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直链淀粉和支链淀粉的比较
8
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
9
A-d：土豆
7：燕麦淀粉粒 8：粟
9：小麦 10：玉米淀粉粒
22
（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：
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(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”。
生长。②乳酸还能促进玉米蛋白质软化和膨胀；③乳酸还可保持
溶液中镁离子和钙离子，从而有利于减少蒸发设备不溶性物质的
沉积。
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2.玉米浸泡前后干物质的变化
37
3.玉米浸泡的方法：静止浸泡法和逆流扩散浸泡法。
38
4.浸泡的工艺条件：
①亚硫酸浓度：0.20-0.25% ②浸泡时间：48-50h ③浸泡温度：48-50℃（较好质量玉米）；
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。
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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。
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(三)淀粉粒的晶体结构
部分淀粉颗粒偏光十字显微镜图谱
16
天然淀粉的X射线衍射图
淀粉粒的结晶度
17
各种淀粉的可能晶型
31
第二节 玉米淀粉的提取工艺
一、玉米的子粒结构
32
玉米子粒各部分的化学成分(干物质％)
33
二、玉米淀粉生产的工艺流程
34
(一)清理
玉米的清理流程
35
(二)玉米的浸泡
1.浸泡的目的：①改变胚乳的结构和物理化学性质，削弱淀粉的粘 着力，②降低籽粒的机械强度，③浸泡出部分可溶性物质，④钝化胚 芽。
直链淀粉与碘所形成的络合物的结构
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淀粉结合碘的标准曲线（20℃） 28
(四)淀粉的化学性质 1.水解作用 2.氧化作用
29
3.成酯作用
4.烷基化作用 5.醚化、离子化、交联、接枝共聚等
30
五、淀粉及其制品的用途 (一)食品工业： (二)医药工业： (三)造纸工业： (四)纺织工业： (五)酿造业、石油化工业、去污、浆洗衣服等：
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。
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二、淀粉的分子结构
（C6H10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5）n
淀粉是组成单元为葡萄糖的共价化合物
Amylose
Amylopectin
3
主要植物淀粉中直链淀粉及支链淀粉含量
4
(一)直链淀粉
直链淀粉的螺旋型结构 5
(二)支链淀粉
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18
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。
19
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
20
2.淀粉的糊化（gelatinization）
40
(四)胚芽的分离
1.胚芽的分离
41
2.胚芽的筛分与洗涤
42
两次破碎、两次分离胚芽，并进一步清净胚芽的流程 43
(五)浆料的细磨与纤维分离 1.浆料的细磨
最大限度地使与蛋白质和纤维结合的淀粉游离出来，并为以后的分离创 造良好条件。
44
2.纤维的分离