淀粉的糊化和老化

1、目錄淀粉的結(jié)構(gòu)及特性淀粉的結(jié)構(gòu)及特性1 1淀粉的糊化及其影響因素淀粉的糊化及其影響因素2 2淀粉的老化及其影響因素淀粉的老化及其影響因素3 3糊化和老化在食品加工中的應(yīng)用糊化和老化在食品加工中的應(yīng)用4 4一、淀粉的結(jié)構(gòu)及特性l 淀粉是許多食品的組分之一，也是人類營養(yǎng)最重要的淀粉是許多食品的組分之一，也是人類營養(yǎng)最重要的碳水化合物來源。淀粉生產(chǎn)的原料有玉米、馬鈴薯、甘薯碳水化合物來源。淀粉生產(chǎn)的原料有玉米、馬鈴薯、甘薯、水稻、小麥、雜豆類等。淀粉具有獨特的物理化學(xué)性質(zhì)、水稻、小麥、雜豆類等。淀粉具有獨特的物理化學(xué)性質(zhì)及功能特性，在食品加工中具有廣泛的應(yīng)用。及功能特性，在食品加工中具有廣泛的應(yīng)用。

2、 天然植物中，淀粉以獨立的淀粉粒存在，不同植物的天然植物中，淀粉以獨立的淀粉粒存在，不同植物的淀粉粒其淀粉粒其顯微結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)不同，借此可以對不同來源的淀粉進行不同，借此可以對不同來源的淀粉進行鑒別。淀粉粒直徑在幾個微米到幾十個微米之間，不同來鑒別。淀粉粒直徑在幾個微米到幾十個微米之間，不同來源的淀粉粒在大小上差別很大。源的淀粉粒在大小上差別很大。 薯片薯片變性變性淀粉淀粉冰激冰激凌凌A A：綠豆淀粉：綠豆淀粉（平均粒徑：（平均粒徑：0.016nm0.016nm）；）；B B： 馬鈴薯淀粉馬鈴薯淀粉（平均粒徑：（平均粒徑：0.049nm0.049nm）；）；C C：普通玉米淀粉：普通玉米淀粉（

3、平均粒徑：（平均粒徑：0.013nm0.013nm）；）；D D：甘薯淀粉：甘薯淀粉（平均粒徑：（平均粒徑：0.017nm0.017nm）。）。淀粉粒的形狀大致上可分為淀粉粒的形狀大致上可分為圓形、卵形和多角形圓形、卵形和多角形三種。三種。 不同來源的淀粉粒中所含的直鏈和支鏈淀粉比例不不同來源的淀粉粒中所含的直鏈和支鏈淀粉比例不同。普通淀粉中一般含同。普通淀粉中一般含20203030的直鏈淀粉，的直鏈淀粉，70708080的支鏈淀粉。的支鏈淀粉。 冷水中不易溶解冷水中不易溶解加熱溶解成糊加熱溶解成糊凝膠易老化凝膠易老化溶于冷水中產(chǎn)生清糊溶于冷水中產(chǎn)生清糊加熱形成透明粘溶液加熱形成透明粘溶液不易

4、老化不易老化、不膠凝不膠凝淀粉淀粉amylum直鏈淀粉直鏈淀粉支鏈淀粉支鏈淀粉直鏈淀粉和支鏈淀粉直鏈淀粉和支鏈淀粉 淀粉粒淀粉粒amylopectinamylose性質(zhì)性質(zhì) 由由D-D-葡萄糖聚葡萄糖聚合而成的樹枝狀合而成的樹枝狀交叉結(jié)構(gòu)交叉結(jié)構(gòu) 由由D-D-葡萄葡萄糖連接而成糖連接而成的螺旋結(jié)構(gòu)的螺旋結(jié)構(gòu) 直鏈淀粉直鏈淀粉由由多個多個D-D-葡萄糖通過葡萄糖通過 -1,4 - -1,4 -糖苷鍵糖苷鍵連接而成，由于分連接而成，由于分子內(nèi)的氫鍵作用使子內(nèi)的氫鍵作用使鏈卷曲盤旋成鏈卷曲盤旋成螺旋螺旋狀狀，每一圈包含，每一圈包含6 6個糖基。個糖基。 支鏈淀粉支鏈淀粉由由 -1,4 -1,4 -糖

5、苷鍵糖苷鍵結(jié)合結(jié)合生成主鏈（生成主鏈（C C鏈）；鏈）； 支鏈（支鏈（B B鏈和鏈和A A鏈）鏈）以以 -1,6 - -1,6 -糖苷鍵糖苷鍵與主鏈相連。支鏈與主鏈相連。支鏈淀粉整體呈淀粉整體呈樹枝狀樹枝狀，其分子內(nèi)含大量的其分子內(nèi)含大量的分支，但支鏈都不分支，但支鏈都不長，一般為長，一般為20-3020-30個糖基。個糖基。n 淀粉粒由直鏈淀粉和支鏈淀粉共同組成，在淀粉淀粉粒由直鏈淀粉和支鏈淀粉共同組成，在淀粉粒中，直鏈淀粉與支鏈淀粉分子呈粒中，直鏈淀粉與支鏈淀粉分子呈徑向有序徑向有序排列排列 ；直鏈淀粉直鏈淀粉支鏈淀粉支鏈淀粉臍點臍點 淀粉粒中，結(jié)晶區(qū)和非淀粉粒中，結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)交替排列

6、結(jié)晶區(qū)交替排列 ；臍點臍點偏光十字偏光十字輪紋輪紋晶體才有晶體才有 在偏振光照射下，產(chǎn)在偏振光照射下，產(chǎn)生生雙折射現(xiàn)象雙折射現(xiàn)象（ 即即“偏偏光十字光十字”現(xiàn)象）現(xiàn)象） 。情景1： 糊化可改變生淀粉的不良風(fēng)味，改善其口感，使糊化可改變生淀粉的不良風(fēng)味，改善其口感，使之易被人體消化吸收，發(fā)揮其增稠、增粘和形成凝膠之易被人體消化吸收，發(fā)揮其增稠、增粘和形成凝膠的作用。的作用。吸水吸水加熱加熱淀粉的糊化淀粉的糊化淀粉的糊化淀粉的糊化 1 1、定義、定義 淀粉顆粒具有淀粉顆粒具有結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)區(qū)交替交替的結(jié)構(gòu)，通過的結(jié)構(gòu)，通過加熱提供足夠的能量，破壞了結(jié)晶膠束區(qū)弱的氫鍵后，加熱提供足夠

7、的能量，破壞了結(jié)晶膠束區(qū)弱的氫鍵后，顆粒開始顆粒開始水合和吸水膨脹水合和吸水膨脹，結(jié)晶區(qū)消失，大部分直鏈淀，結(jié)晶區(qū)消失，大部分直鏈淀粉溶解到溶液中，粉溶解到溶液中，溶液粘度增加溶液粘度增加，淀粉顆粒破裂淀粉顆粒破裂，雙折雙折射現(xiàn)象消失射現(xiàn)象消失，這個過程稱這個過程稱糊化糊化。 2、淀粉要完成整個糊化過程，需經(jīng)過三個階段：、淀粉要完成整個糊化過程，需經(jīng)過三個階段：可逆吸水階段可逆吸水階段、不可逆吸水階段不可逆吸水階段、淀粉粒解體階段淀粉粒解體階段。 糊化過程的三個階段可逆吸水階段不可逆吸水階段淀粉粒解體階段 水分進入非晶體部分，淀粉與水發(fā)生作用，顆粒體積略膨脹，外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒變化，此時冷卻干燥

8、可復(fù)原。 溫度升高，水分進入淀粉微晶間隙，不可逆大量吸水，結(jié)晶“溶解”，雙折射現(xiàn)象開始消失。 淀粉分子全部進入溶液，體系的粘度達(dá)到最大，雙折射現(xiàn)象完全消失。1 12 23 3糊化的本質(zhì)：糊化的本質(zhì)：微觀結(jié)構(gòu)從微觀結(jié)構(gòu)從有序有序轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成無序無序，結(jié)晶區(qū)被破壞。，結(jié)晶區(qū)被破壞。淀粉的類型、溫度、水活性、淀粉的類型、溫度、水活性、pHpH、共存成分等、共存成分等支鏈淀粉比直鏈支鏈淀粉比直鏈淀粉易于糊化淀粉易于糊化影響因素影響因素淀粉淀粉amylum加熱才能打斷結(jié)加熱才能打斷結(jié)晶區(qū)的氫鍵晶區(qū)的氫鍵糊化與老化糊化與老化淀粉的糊化淀粉的糊化gelatinization支鏈淀粉的支鏈淀粉的含量越多，含量

9、越多，糊化液的粘糊化液的粘度越大度越大糊化的淀粉液冷糊化的淀粉液冷卻后易形成凝膠卻后易形成凝膠低低pHpH時時，淀粉淀粉會發(fā)生水解會發(fā)生水解而產(chǎn)生糊精而產(chǎn)生糊精pH10pH10時時，淀淀粉粒的溶脹粉粒的溶脹速度增加速度增加影響因素影響因素淀粉淀粉糊化與老化糊化與老化淀粉的糊化淀粉的糊化amylumgelatinization淀粉的類型、溫度、水活性、淀粉的類型、溫度、水活性、pHpH、共存成分等、共存成分等正常糊化的正常糊化的pHpH范圍為范圍為4 47 7AW低不易低不易糊化糊化超出食品超出食品的范圍的范圍無增稠無增稠作用作用糖類糖類與淀粉爭奪結(jié)合水與淀粉爭奪結(jié)合水, ,降低水活性降低水活性

10、, ,抑制抑制淀粉糊化淀粉糊化高糖濃度降高糖濃度降低糊化速度低糊化速度脂類脂類鹽類鹽類酸類酸類酶酶影響因素影響因素淀粉淀粉糊化與老化糊化與老化淀粉的糊化淀粉的糊化amylumgelatinization淀粉的類型、溫度、水活性、淀粉的類型、溫度、水活性、pHpH、共存成分等、共存成分等與直鏈淀粉與直鏈淀粉形成包合物形成包合物阻止淀粉阻止淀粉粒溶脹粒溶脹、糊化糊化與淀粉爭與淀粉爭奪結(jié)合水奪結(jié)合水pHpH淀粉酶催化水解淀粉酶催化水解情景2： 淀粉老化會使食物質(zhì)地變硬干縮，口感下降，難淀粉老化會使食物質(zhì)地變硬干縮，口感下降，難以被淀粉酶水解，不易被人體消化吸收。以被淀粉酶水解，不易被人體消化吸收。冷

11、卻冷卻失水失水淀粉的老化淀粉的老化淀粉的老化淀粉的老化 1 1、定義、定義 經(jīng)過糊化的淀粉在室溫或低于室溫下放置后，會變得經(jīng)過糊化的淀粉在室溫或低于室溫下放置后，會變得不透明甚至凝結(jié)而沉淀，這種現(xiàn)象稱為不透明甚至凝結(jié)而沉淀，這種現(xiàn)象稱為老化老化。 2 2、老化的本質(zhì)老化的本質(zhì) 糊化的淀粉分子又自動排列成序，形成致密、糊化的淀粉分子又自動排列成序，形成致密、高度晶高度晶化化的的不溶解不溶解性的淀粉分子膠束。性的淀粉分子膠束。 影響因素影響因素淀粉類型淀粉類型水分水分溫度溫度脂肪脂肪糊化糊化老化老化支鏈直鏈支鏈直鏈直鏈越多直鏈越多老化越快老化越快支鏈不發(fā)支鏈不發(fā)生老化生老化直鏈支鏈直鏈支鏈淀粉淀粉

12、糊化與老化糊化與老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再結(jié)晶過程再結(jié)晶過程2020或或6060水分水分溫度溫度脂肪脂肪淀粉淀粉糊化與老化糊化與老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再結(jié)晶過程再結(jié)晶過程淀粉類型淀粉類型影響因素影響因素303060%60%最最易老化易老化10%10%或或大量水大量水不易老化不易老化最適溫度最適溫度2 24 4不發(fā)生老化不發(fā)生老化均干擾淀粉均干擾淀粉分子移動分子移動分子能量低，阻分子能量低，阻礙淀粉分子靠近礙淀粉分子靠近形成氫鍵形成氫鍵劇烈的熱運動劇烈的熱運動阻止形成氫鍵阻止形成氫鍵水分水分溫度溫度脂肪脂肪淀粉淀粉

13、糊化與老化糊化與老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再結(jié)晶過程再結(jié)晶過程淀粉類型淀粉類型影響因素影響因素 食品中脂肪或食品中脂肪或表面活性劑表面活性劑具抗老化作用具抗老化作用脂類或表面活脂類或表面活性劑既抑制糊性劑既抑制糊化化，也抑制老化也抑制老化早期階段早期階段，脂脂肪與呈螺旋構(gòu)肪與呈螺旋構(gòu)象的直鏈淀粉象的直鏈淀粉形成包合物形成包合物阻止其他直鏈淀阻止其他直鏈淀粉分子間締合粉分子間締合使用預(yù)糊化淀粉使用預(yù)糊化淀粉去除水分去除水分糊化的糊化的淀粉淀粉迅速脫水迅速脫水80 0冷水中快速再水冷水中快速再水化成糊化淀粉化成糊化淀粉制備方便食品制備方便食品固定固定糊化度糊化

14、度加入糖類加入糖類單糖單糖、二糖和糖醇二糖和糖醇阻止淀粉分子鏈締合阻止淀粉分子鏈締合防止方法防止方法淀粉淀粉amylum糊化與老化糊化與老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再結(jié)晶過程再結(jié)晶過程噴霧干燥已糊噴霧干燥已糊化的淀粉漿化的淀粉漿糊化和老化在食品加工中的應(yīng)用糊化和老化在食品加工中的應(yīng)用1 1、方便面、方便面 蒸面工序使淀粉成為糊化淀粉，并添加一定量水溶性乳化油脂蒸面工序使淀粉成為糊化淀粉，并添加一定量水溶性乳化油脂或單甘油酯等表面活性劑，再經(jīng)油炸或真空干燥快速脫水。或單甘油酯等表面活性劑，再經(jīng)油炸或真空干燥快速脫水。2 2、預(yù)糊化淀粉、預(yù)糊化淀粉 將淀粉加水調(diào)成漿乳后加熱糊化，并快速干燥固定其高糊化度，將淀粉加水調(diào)成漿乳后加熱糊化，并快速干燥固定其高糊化度，在食品工業(yè)中可用于改良糕點質(zhì)量、穩(wěn)定冷凍食品的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)在食品工業(yè)中可用于改良糕點質(zhì)量、穩(wěn)定冷凍食品的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)等，常用于制作軟布丁、肉汁餡、脫水湯料以及果汁軟糖等。等，常用于制作軟布丁、肉汁餡、脫水湯料以及果汁軟糖等。3 3、粉絲、粉皮、粉絲、粉皮 選用含直鏈淀粉多的綠豆淀粉，糊化后使它在選用含直鏈淀粉多的綠豆淀粉，糊化后使它在4 4左右冷卻，促左右冷卻，促使老化發(fā)生。老化后隨即干燥