第二章 谷物淀粉

第二章谷物淀粉第一節(jié)谷物淀粉概述光，葉綠素

植物中的葉綠素利用太陽(yáng)能把二氧化碳和水合成葡萄糖，反應(yīng)式如下：6H2O+6CO2C6H12O6+3O2

葡萄糖是植物生長(zhǎng)和代謝的要素，但其中有一部分被用作下一代生長(zhǎng)發(fā)育的養(yǎng)料貯備起來(lái)。在植物體內(nèi)葡萄糖是以多糖的形式貯藏的，其中最主要的多糖形式是淀粉。植物體內(nèi)由葡萄糖縮合形成淀粉的途徑：首先，由磷酸化酶把2個(gè)葡萄糖分子縮合為麥芽糖：第二步由麥芽糖淀粉縮合的方法有多種，隨著氧連在1-4，1-3或1-6位而定，形成了不同結(jié)構(gòu)的淀粉，由1-4鍵連接構(gòu)成的淀粉為直鏈淀粉，由1-3或1-6鍵連接構(gòu)成的淀粉為支鏈淀粉，在谷物中貯藏的淀粉主要由這兩種成分構(gòu)成。α-D-葡萄糖麥芽糖

谷物籽粒以淀粉的形式貯藏能量，不同谷物中淀粉的含量是不同的，一般可以占到總量的60%~75%，因此，人們消耗的食品大都是淀粉，它是人體所需要熱能的主要來(lái)源，同時(shí)，淀粉也是食品工業(yè)的重要原料。名稱淀粉含量名稱淀粉含量糙米75~80燕麥（不帶殼）50~60普通玉米60~70燕麥（帶殼）35甜玉米20~28蕎麥44高粱69~70大麥（帶殼）56~66粟60大麥（不帶殼）40小麥58~76表2-1各種谷物籽粒中的淀粉含量（干基，%）第二節(jié)淀粉粒的結(jié)構(gòu)

淀粉分子在谷物中是以白色固體淀粉粒（starchgranule）的形式存在的，淀粉粒是淀粉分子的集聚體，不同谷物由于遺傳及環(huán)境條件的影響，形成不同結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的淀粉粒。各種谷物淀粉粒的結(jié)構(gòu)1：小麥7：燕麥淀粉粒2：大麥8：粟3：黑麥9：小麥4：高粱10：玉米淀粉粒5：玉米6：大米淀粉粒的形態(tài)可分為圓形、橢圓形和多角形三種，一般高水分作物其淀粉粒比較大，形狀也比較整齊，多呈圓形或橢圓形，如馬鈴薯、木薯的淀粉粒。禾谷類淀粉粒一般粒小，常呈多角形，如稻米的淀粉粒是不規(guī)則的多角形。同種谷物的淀粉粒不是整齊一致的，如小麥淀粉粒就有大粒及小粒兩種，無(wú)中間類型。玉米淀粉粒在胚的附近，由于受到壓力的關(guān)系，呈多角形，而在頂部則呈圓形。淀粉粒的大小是以長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度來(lái)表示的。最小的為2μm，最大的可達(dá)170μm，通常用大小極限范圍和平均值來(lái)表示淀粉粒的大小。在400~600顯微鏡下仔細(xì)觀察淀粉粒，常?？梢钥吹降矸哿１砻嬗休喖y結(jié)構(gòu)，樣式與樹木的年輪相似,又稱層狀結(jié)構(gòu)。各輪紋層圍繞的一點(diǎn)叫做“粒心”，又叫做“臍”。禾谷類淀粉粒的粒心常在中央，稱為“中心輪紋”，馬鈴薯淀粉粒的粒心常偏于一側(cè)，稱“偏心輪紋”。粒心的大小和顯著程度隨谷物品種而有所不同。由于粒心部分含水分較多，比較柔軟，所以在加熱干燥時(shí)，常常造成星狀裂紋，根據(jù)這種裂紋的形狀，可以辯別淀粉粒的來(lái)源特點(diǎn)，如玉米淀粉粒心呈星狀裂紋，另外，不同谷物的淀粉粒，根據(jù)粒心及輪紋情況可分為所謂的“單?！?、“復(fù)?！奔啊鞍霃?fù)粒”，如小麥淀粉粒主要是單粒，大米的淀粉粒以復(fù)粒為主。淀粉粒的層狀結(jié)構(gòu)(輪紋)

淀粉粒的層狀結(jié)構(gòu)不是人為的，而是客觀存在的事實(shí)。有人認(rèn)為是因?yàn)榈矸哿８鞑糠置芏炔煌凵渎蚀笮〔煌斐?。淀粉粒在形成過(guò)程中，受晝夜光照的差別，造成葡萄糖供應(yīng)數(shù)量不同，致使淀粉合成速度有快有慢而引起的。白天供應(yīng)葡萄糖多，形成淀粉的密度大，而夜間供應(yīng)葡萄糖少，形成淀粉的密度小，從而出現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)。用α-淀粉酶處理過(guò)的高粱籽粒橫切面掃描電子顯微鏡圖結(jié)晶性表2-2用X射線衍射法測(cè)定的淀粉粒的結(jié)晶化度種類結(jié)晶化度（%）小麥36大米38玉米39糯玉米39高直鏈玉米淀粉19馬鈴薯25用十字棱鏡拍攝的小麥淀粉粒的光學(xué)顯微鏡圖顯出馬耳他十字

淀粉粒在偏光顯微鏡下具有雙折射性，在淀粉粒粒面上可看到以粒心為中心的黑色十字形，稱為偏光十字。說(shuō)明淀粉粒是一種球晶，但同時(shí)又具有一般球晶沒有的彈性變形的現(xiàn)象。據(jù)此可以分析淀粉粒內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)的方向。用酸處理淀粉粒得到的Nageli淀粉糊精的模式圖淀粉粒由直鏈淀粉分子和支鏈淀粉分子有序集合而成。淀粉粒的形態(tài)和大小可因遺傳因素及環(huán)境條件不同而有差異。但所有糧種的淀粉粒都具有共同的性質(zhì)，即具有結(jié)晶性，其根據(jù)主要有以下幾點(diǎn)：

用X射線衍射法證明淀粉粒是有一定形態(tài)的晶體構(gòu)造。用X射線衍射法，測(cè)得各種淀粉粒都有一定的結(jié)晶化度。淀粉粒在偏光顯微鏡下觀察，具有雙折射性，在淀粉粒粒面上可看到以粒心為中心的黑色十字形，稱為偏光十字，這種偏光十字是球晶所具有的特性。因而淀粉粒也是一種球晶，但它具有一般球晶沒有的彈性變形的現(xiàn)象。在偏光顯微鏡下不僅可以觀察到淀粉粒的偏光十字，而且根據(jù)雙折射圈，可以分析淀粉粒內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)的方向。用酸及酶處理淀粉粒的結(jié)果，說(shuō)明淀粉粒中具有耐酸、耐酶作用的結(jié)晶性部分及易被酸、酶作用的非晶質(zhì)部分。淀粉粒的結(jié)晶性主要由支鏈淀粉分子非還原端葡萄糖鏈相互靠攏，呈近乎平行位置以氫鍵彼此締合，形成微晶束而構(gòu)成的，直鍵淀粉也參與微晶束結(jié)構(gòu)之中。第三節(jié)谷物淀粉的物理化學(xué)性質(zhì)一、淀粉的分子結(jié)構(gòu)直鏈淀粉（amylose）與支鏈淀粉（amylopectin）

（一）直鏈淀粉的結(jié)構(gòu)Meyer等人用溫水法從淀粉粒中首先分離出來(lái)的成分，稱為直鏈淀粉，其結(jié)構(gòu)經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，是由葡萄糖通過(guò)α-1,4-糖苷鍵連接起來(lái)的直鏈狀的高分子化合物：直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)直鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)DP(degreeofpolymerization),聚合度（二）支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)支鏈淀粉的幾種分子模型(A、B、C表示A鏈、B鏈和C鏈，O表示非還原末端，表示還原末端)(A、B、C表示A鏈、B鏈和C鏈，O表示非還原末端，表示還原末端)聚合度（DP）(DegreeofPolymerization)：

衡量聚合物分子大小的指標(biāo)。以重復(fù)單元數(shù)為基準(zhǔn)，即聚合物大分子鏈上所含重復(fù)單元數(shù)目的平均值，以n表示；聚合度是統(tǒng)一計(jì)平均值。

重復(fù)單元（repeatingunit）：聚合物中化學(xué)組成相同的最小單位稱為重復(fù)單元。支鏈淀粉的分子量比直鏈淀粉大得多，一般稱在200,000以上，相當(dāng)于由1300個(gè)以上的葡萄糖殘基組成，分子中有50個(gè)以上的支鏈，每一支鏈由24~30個(gè)葡萄糖殘基組成。

直鏈淀粉支鏈淀粉糖原纖維素單體單位α-D-葡萄糖β-D-葡萄糖糖苷鍵型α（1→4）α（1→4）和α（1→6）β（1→4）分支無(wú)≈4％9％無(wú)溶解度融于熱水熱水不溶溶于水不溶于水與碘反應(yīng)紫蘭色紫紅色棕紅色—主要功能食物貯存參與結(jié)構(gòu)建成存在形式各種白色微粒白色粉末白色微晶形等自然界分布整個(gè)植物界動(dòng)物肝肌肉和細(xì)菌整個(gè)植物界

表2-3常見均一多糖的性質(zhì)比較表2-4谷物籽粒直鏈淀粉含量（%，占純淀粉）名稱直鏈淀粉含量名稱直鏈淀粉含量大米17糯米0普通玉米26燕麥24甜玉米70高粱27蠟質(zhì)玉米0糯高粱0小麥24

表2-5常見谷物支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（單位：葡萄糖殘基數(shù))下表：應(yīng)用甲基化法、高碘酸氧化法以及酶解法測(cè)出支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)）支鏈淀粉來(lái)源平均鏈長(zhǎng)分支鏈長(zhǎng)枝間距離大麥26187發(fā)芽的大麥17~18106~7玉米25186小麥2316~175~6馬鈴薯2718~197~8甜玉米1283糯玉米22147糯高粱2515~168~9二、淀粉的物理性質(zhì)

1、比重

淀粉粒的比重約為1.5，不溶于冷水，這是淀粉制造工業(yè)的理論基礎(chǔ)，所謂水磨法，就是利用這一性質(zhì)。先將原料打碎成糊(若原料為玉米一類籽粒糧則必須先行浸泡，然后濕磨破壞組織，使其成糊)，除去蛋白質(zhì)及其它雜質(zhì)，再使淀粉在水中沉淀析出。

2、淀粉粒的糊化作用

淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中，淀粉粒因其比重大而沉淀。但若把淀粉的懸浮液加熱，到達(dá)一定溫度時(shí)（一般在55℃以上），淀粉粒突然膨脹，因膨脹后的體積達(dá)到原來(lái)體積的數(shù)百倍之大，所以懸浮液就變成粘稠的膠體溶液。這一現(xiàn)象，稱為“淀粉的糊化”，也有人稱之為α化。淀粉粒突然膨脹的溫度稱為“糊化溫度”，又稱糊化開始溫度。

淀粉糊化的三個(gè)階段第一階段，淀粉粒在水中，水溫未達(dá)糊化溫度，水分子由淀粉粒的孔隙進(jìn)入淀粉粒內(nèi)，與許多無(wú)定形部分的極性基團(tuán)結(jié)合，或被吸附。這一階段，淀粉粒內(nèi)層雖有膨脹，但懸浮液粘度變化不大，淀粉粒外形未變，在偏光顯微鏡下觀察，仍可看到偏光十字，這說(shuō)明淀粉粒內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)沒有變化，此時(shí)取出淀粉粒干燥脫水，仍可恢復(fù)成原來(lái)的淀粉粒。所以這一階段的變化是可逆的。第二階段，水溫達(dá)到開始糊化溫度時(shí)，淀粉粒突然膨脹，大量吸水，淀粉粒的懸浮液迅速變成為粘稠的膠體溶液。這時(shí)若用偏光顯微鏡進(jìn)行觀察，則偏光十字全部消失。若將溶液迅速冷卻，也不可能恢復(fù)成原來(lái)的淀粉粒了。這一變化過(guò)程是不可逆的。偏光十字的消失，就意味著晶體崩解，微晶束結(jié)構(gòu)破壞。所以淀粉粒糊化的本質(zhì)，是水分子進(jìn)入微晶束結(jié)構(gòu)，拆散淀粉分子間的締合狀態(tài)，淀粉分子或其集聚體經(jīng)高度水化形成膠體體系。由于糊化，晶體結(jié)構(gòu)解體，變成混亂無(wú)章的排列，所以糊化后的淀粉無(wú)法恢復(fù)成原有的晶體狀態(tài)。第三階段，淀粉糊化后，如果繼續(xù)加熱，溫度進(jìn)一步升高，則會(huì)使膨脹的淀粉粒繼續(xù)分離支解，淀粉粒成為無(wú)定形的袋狀，溶液的粘度繼續(xù)增高。幾種谷物淀粉粒的糊化溫度淀粉種類糊化溫度范圍（℃）糊化開始溫度（℃）大米58~6158小麥65~67.565玉米64~7264高粱69~7569水分子進(jìn)入微晶束結(jié)構(gòu)，拆散淀粉分子間的締合狀態(tài)，淀粉分子或其集聚體經(jīng)高度水化形成膠體體系。淀粉糊化的本質(zhì)

淀粉糊化過(guò)程中粘度的變化水分

水分的影響：為了使淀粉充分糊化，水分必須在30%以上，水分低于30%，糊化就不完全或者不均一。堿

淀粉在強(qiáng)堿作用下，室溫下可以糊化。堿達(dá)到一定量，淀粉就糊化，堿有促使淀粉糊化的性質(zhì)。鹽類

硫氰酸鉀、碘化鉀、硝酸銨、氯化鈣等濃溶液，在室溫下促使淀粉粒糊化。陰離子促進(jìn)糊化的順序是：OH->水楊酸->SCN->Br->Cl->SO42-，而陽(yáng)離子促進(jìn)糊化的順序是：Li+>Na+>K+>R2+。

極性高分子有機(jī)化合物

鹽酸胍（4M）、脲素（4M）、二甲基亞砜等在室溫下或低溫下，即可促進(jìn)糊化。

影響淀粉糊化的因素脂類脂類與直鏈淀粉能形成包合化合物或復(fù)合體（complex），它可抑制糊化及膨潤(rùn)。這種復(fù)合體對(duì)熱穩(wěn)定，有人利用直鏈淀粉與脂類形成的復(fù)合體放在100℃水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)這種復(fù)合體不會(huì)被破壞，所以難以膨潤(rùn)及糊化。

直鏈淀粉含量的影響直鏈淀粉含量高的比含量低的糊化更困難（如玉米淀粉）。

其它因素

如界面活性劑，淀粉粒形成時(shí)的環(huán)境溫度，以及其它物理的及化學(xué)的處理都可以影響淀粉的糊化。3、淀粉的凝沉作用

淀粉的稀溶液，在低溫下靜置一定時(shí)間后，溶液變混濁，溶解度降低，而沉淀析出。如果淀粉溶液濃度比較大，則沉淀物可以形成硬塊而不再溶解，這種現(xiàn)象稱為淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。淀粉的凝沉作用的化學(xué)本質(zhì)在溫度逐漸降低的情況下，溶液中的淀粉分子運(yùn)動(dòng)減弱，分子鏈趨向于平行排列，相互靠攏，彼此以氫鍵結(jié)合形成大于膠體的質(zhì)點(diǎn)而沉淀。因淀粉分子有很多羥基，分子間結(jié)合得特別牢固，以至不再溶于水中，也不能被淀粉酶水解。直、支鏈淀粉的比例：分子構(gòu)造的影響：直鏈淀粉分子呈直鏈構(gòu)造，在溶液在空間障礙小，易于取向，易于凝沉，支鏈淀粉分子呈樹枝狀構(gòu)造，在溶液中空間障礙大，不易凝沉。分子的大小:分子大小的影響：直鏈淀粉分子中分子量大的，取向困難，分子量小的，易于擴(kuò)散，只有分子量適中的直鏈淀粉分子才易于凝沉。pH和無(wú)機(jī)鹽類的影響：pH及無(wú)機(jī)鹽類的影響：無(wú)機(jī)鹽離子阻止淀粉凝沉有下列順序：CNS->PO43->CO32->I->NO3->Br->Cl-，Ba2+>Sr+>Ca2+>K+>Na+，溶液的pH對(duì)淀粉的凝沉也有影響，有報(bào)道pH為2時(shí)最易引起凝沉，pH為9也易凝沉，還有人則認(rèn)為pH在13以上淀粉不容易凝沉。凝沉作用的影響因素及防止的方法淀粉的凝沉與淀粉的種類及直、支鏈淀粉的比例、分子的大小、溶液的pH及溫度等因素都有關(guān)系，其一般規(guī)律如下:

冷卻速度：冷卻速度的影響：淀粉溶液溫度下降速度對(duì)其凝沉作用有很大的影響，緩慢冷卻，可以使淀粉分子有時(shí)間取向排列，故可加速凝沉，迅速冷卻，淀粉分子來(lái)不及取向排列，可減少凝沉?；瘜W(xué)添加劑:淀粉凝沉可以給食品帶來(lái)不良影響，如面包老化。生產(chǎn)上為了防止面包的老化，常常采用化學(xué)添加劑的方法，如添加表面活性劑等。如在小麥粉中加入一定量的單甘油酯，一方面可以抑制淀粉粒的膨潤(rùn)作用，同時(shí)使直鏈淀粉與它形成復(fù)合體(complex)，防止淀粉的凝沉作用。凝沉作用的有利一面淀粉發(fā)生凝沉作用，使食品的品質(zhì)下降，但有時(shí)也可利用淀粉的凝沉作用制造各類制品，如我國(guó)粉絲的制造，就是利用含直鏈淀粉高的淀粉（如綠豆、豌豆等），通過(guò)糊化、凝沉、干燥等步驟制成的。

對(duì)極性有機(jī)化合物的吸附

正丁醇、百里酚、脂肪酸等直鏈淀粉分子由于在高溫溶液中分子伸展，極性基團(tuán)暴露，容易與一些極性有機(jī)化合物形成“復(fù)合物”。

對(duì)碘的吸附

淀粉的吸附性質(zhì)直鏈淀粉分子由于在高溫溶液中分子伸展，極性基團(tuán)暴露，很容易與一些極性有機(jī)化合物，如正丁醇、百里酚、脂肪酸等通過(guò)氫鍵相互締合，形成結(jié)晶性復(fù)合體（complexmolecule）而沉淀。這種結(jié)晶性復(fù)合體，呈螺旋狀，相當(dāng)于每六個(gè)葡萄糖殘基為一節(jié)距。支鏈淀粉分子因其不成線狀，而呈樹枝狀，存在空間障礙，故不易與這些化合物形成復(fù)合體沉淀。目前用來(lái)分離直鏈淀粉和支鏈淀粉的方法——復(fù)合體形成分離法，就是利用直鏈淀粉分子這一吸附性質(zhì)。直鏈淀粉分子與碘分子的吸附作用不論是淀粉溶液或固體淀粉和碘作用，都生成有色復(fù)合體。直鏈淀粉與支鏈淀粉對(duì)碘吸附作用是不同的。支鏈淀粉分子與碘作用產(chǎn)生紫色至紅色的復(fù)合體（根據(jù)支鏈淀粉分子的分枝長(zhǎng)短而定）。直鏈淀粉分子與碘作用則形成蘭色的復(fù)合體。應(yīng)用x光衍射分析，也證實(shí)了直鏈淀粉分子呈螺旋的卷曲狀態(tài)，每六個(gè)葡萄糖殘基形成一個(gè)螺圈，其中恰好容納一個(gè)碘分子。淀粉與碘復(fù)合體的顏色反應(yīng)鏈長(zhǎng)（葡萄糖殘基數(shù)）螺旋的圈數(shù)顏色122無(wú)12~152棕20~303~5紅35~406~7紫45以上9以上蘭三、淀粉的化學(xué)性質(zhì)1、淀粉轉(zhuǎn)化糖酸水解，酶法水解

葡萄糖值（DextroseEquivalent，DE值）DE值表示了已水解的糖苷鍵的百分率，而不能表明糖漿的化學(xué)組成。

葡萄糖值（DE）表示了已水解的糖苷鍵的百分率。如果使葡萄糖鏈裂解10個(gè)以α-1，4鍵和α-1，6鍵結(jié)合的葡萄糖單位，測(cè)定其還原能力，除以總碳水化合物，得到的值將為10%，代表純葡萄糖值（10DE）。如果水解鏈中任一位置上的另一個(gè)鍵，則還原能力加倍，而總碳水化合物不少，那么得到的葡萄糖值將為20%（或20DE）。因此，DE代表被水解的糖苷鍵的百分率，而不能表明糖漿的化學(xué)組成。淀粉糖的成分大致有糊精、麥芽糖、葡萄糖三種，其制品的性狀隨其成分的比例而變化，淀粉分解時(shí)，如果DE值增加，平均分子量減小，同時(shí)制品的粘度下降，甜味增濃，平均分子量減小時(shí)，冰點(diǎn)下降，滲透壓增加，這可以用在冰淇淋制造上，用部分的飴糖代替蔗糖，使其易于結(jié)冰，麥芽糖的含量隨糖化的進(jìn)行，雖無(wú)很大的變化，但是在含量較高的DE值產(chǎn)品中，對(duì)制品的吸濕性和抑制葡萄糖結(jié)晶的影響很大。普通的淀粉水解產(chǎn)品，DE值為42~43左右，水分約為16%，DE值在此以下時(shí)，產(chǎn)品粘度較高，糊精易于老化，DE值在60以上時(shí)，糖化液易于著色和過(guò)度分解，同時(shí)葡萄糖含量增加，產(chǎn)品容易結(jié)晶，伴隨渾濁和沉淀的產(chǎn)生。DE值在60~80的液體產(chǎn)品，除特殊用途外，一般不予制造。DE值在80以上者，葡萄糖更易結(jié)晶，故其濃縮糖液易成固體，可制成含水結(jié)晶葡萄糖或無(wú)水的結(jié)晶葡萄糖。淀粉酶（amylase）的分類及各自特點(diǎn)分類：1、根據(jù)來(lái)源分：麥芽（α淀粉酶、，植物）唾液淀粉酶，胰液淀粉酶（人、動(dòng)物）細(xì)菌（枯草桿菌、芽孢桿菌）、霉菌淀粉酶（微生物）2、根據(jù)作用形式分：內(nèi)部作用：α淀粉酶外部作用（末端作用）：β淀粉酶，葡萄糖淀粉酶3、根據(jù)作用方式和水解產(chǎn)物分類：1、α淀粉酶(水解α-1,4糖苷鍵:低分子糖和糊精,產(chǎn)物為α型)2、β淀粉酶(水解α-1,4，(α-1,3，α-1,6，慢)糖苷鍵:

麥芽糖和糊精，產(chǎn)物為β型)3、葡萄糖淀粉酶(水解α-1,4糖苷鍵:葡萄糖，產(chǎn)物為β型，從非還原端開始)4、切枝酶(水解α-1,6糖苷鍵，異淀粉酶、普魯蘭酶等)5、環(huán)狀糊精酶(6-7個(gè)AGU組成環(huán)狀空心圓柱體，可以用作乳化劑，具有保香的效果，但是親水性不是很好)6、麥芽四糖和麥芽六糖生成酶7、葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶(葡萄糖－－α-1,6糖苷鍵－－異麥芽糖，異麥芽三糖等)α淀粉酶，EC.3.2.1.1全名：α－1，4－葡聚糖（底物）－4-葡聚糖（產(chǎn)物）水解（性質(zhì)、方式）酶作用于淀粉和糖元時(shí)，從底物分子內(nèi)部隨機(jī)內(nèi)切α－1，4鍵生成一系列相對(duì)分子量不等的糊精和少量低聚糖、麥芽糖和葡萄糖。一般不水解支鏈淀粉的α－1，6鍵和緊靠α－1，6鍵外的α－1，4鍵，但是可以跨過(guò)α－1，6鍵和淀粉的磷酸酯鍵。產(chǎn)物為α構(gòu)型不同的淀粉，作用程度不同，對(duì)支鏈淀粉，內(nèi)部作用稍慢，而直鏈淀粉，作用快。淀粉糊的粘度下降快，（工業(yè)上將其稱為液化型淀粉酶），隨著淀粉分子量的下降水解速度變慢，工業(yè)上利用其對(duì)淀粉分子進(jìn)行前階段的液化處理。性質(zhì)：1、最佳作用溫度80℃左右（耐中溫90-100℃，耐高溫110℃），最佳作用pH5~6。2、金屬酶類，Ca++可以維持酶分子的構(gòu)象，保持最大活力和穩(wěn)定性。3、MW：50000，PI4.0，-SH含量少，耐熱性好用途：淀粉糖工業(yè)，制造葡萄糖、高濃度麥芽糖、果葡糖漿等的生成。

β淀粉酶，EC.3.2.1.2全名：α-1,4-葡聚糖-4-麥芽糖水解酶作用于淀粉分子時(shí)，從非還原端開始，每次切下2個(gè)葡萄糖單位，并且將產(chǎn)物的構(gòu)型轉(zhuǎn)為β型。不能作用于α-1,6鍵，也不能跨過(guò)α-1,6鍵，水解至α-1,6鍵分支點(diǎn)的2-3個(gè)葡萄糖單位時(shí)，水解停止。水解產(chǎn)物為較大分子的極限糊精、麥芽糖

性質(zhì)：

1、β淀粉酶廣泛存在于植物和微生物中。

2、最佳作用溫度60℃左右，最佳作用pH5~6。

3、目前工業(yè)上應(yīng)用的主要來(lái)源于植物，植物來(lái)源的β淀粉酶對(duì)淀粉的水解率一般在60-65％左右。

4、MW：58000左右（514個(gè)AA組成），PI5-6

用途：淀粉糖工業(yè)，啤酒工業(yè)（糖化階段）。

葡萄糖淀粉酶，EC.3.2.1.3全名：α-1,4-葡聚糖-4-葡萄糖水解酶作用于淀粉分子時(shí)，從非還原端開始，每次切下1個(gè)葡萄糖單位，并且將產(chǎn)物的構(gòu)型轉(zhuǎn)為β型?？梢宰饔糜讦?1,4、α-1,3、α-1,6鍵，但是水解速度不同。性質(zhì)：1、最佳作用溫度50~60℃左右，最佳作用pH4~5。葡萄糖淀粉酶主要來(lái)源于黑霉菌、根霉等微生物，2、MW：5萬(wàn)~6萬(wàn)，是一種糖蛋白，含糖14~23%3、葡萄糖淀粉酶作用時(shí)，產(chǎn)物構(gòu)型受到底物濃度和溫度的影響較大，當(dāng)?shù)孜餄舛群头磻?yīng)溫度提高的話，產(chǎn)物的異構(gòu)化程度提高，葡萄糖含量下降。用途：淀粉糖工業(yè)，在酸酶法、雙酶法生成工藝中，用于生成高純度的葡萄糖。α淀粉酶β淀粉酶葡萄糖淀粉酶α－1，4糖苷鍵＋＋＋α－1，6糖苷鍵－（跨越）－＋水解方式內(nèi)外外產(chǎn)物構(gòu)型α型β型β型跨越磷酸酯鍵+－＋（－）看來(lái)源粘度變化快慢慢與碘的顯色消失程度快慢慢不同淀粉酶的水解方式各種不同的淀粉水解糖化產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程示意圖淀粉糖的種類結(jié)晶葡萄糖全糖高轉(zhuǎn)化糖漿中轉(zhuǎn)化糖漿低轉(zhuǎn)化糖漿（麥芽糊精）果葡糖漿麥芽糖漿（飴糖）淀粉糖的性質(zhì)甜味

溶解度結(jié)晶性吸潮性和保潮性滲透壓粘度發(fā)酵性幾種糖的相對(duì)甜度品種相對(duì)甜度蔗糖1.0果糖1.5葡萄糖0.7麥芽糖0.5乳糖0.4木糖醇1.0麥芽糖醇0.9果葡糖漿（42%轉(zhuǎn)化率）1.0淀粉糖漿（42DE）0.5淀粉糖漿（52DE）0.6淀粉糖漿（62DE）0.7淀粉糖漿（70DE）0.8含水α-葡萄糖的吸濕性時(shí)間（天）吸水（%，25℃）相對(duì)濕度62.7%相對(duì)濕度81.8%相對(duì)濕度98.8%10.040.624.6830.042.048.6170.045.1515.0211--21.78170.389.7-20--28.4326--33.95300.439.62-40--42.82500.799.77-601.079.60-701.749.60-淀粉糖的應(yīng)用食品工業(yè)醫(yī)藥工業(yè)化學(xué)工業(yè)2、淀粉發(fā)酵制品淀粉發(fā)酵制品種類乳酸的制備工藝：淀粉——糊化——糖化（酸、麥芽或曲）——接乳酸菌種——發(fā)酵（單行復(fù)發(fā)酵式、平行復(fù)發(fā)酵式）——逐漸加堿中和——使呈弱堿性——加熱使菌體和其他懸浮物沉淀——分離上清液——冷卻使乳酸鈣結(jié)晶——加入硫酸——除去硫酸鈣——40%左右的制品——乙醚提取——分餾法、酯化法、鋅鹽法精制——食用乳酸或結(jié)晶乳酸3、淀粉改性

為了滿足應(yīng)用需要，把天然淀粉經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)方法處理，改變其某些物理性質(zhì)，如水溶解特性、粘度、色澤、味道及流動(dòng)性等，此種經(jīng)過(guò)處理的淀粉或其制品，稱為變性淀粉。天然淀粉的屬性和性能界限

天然淀粉具有冷冰不溶性、老化易脫水、耐藥性和機(jī)械性差、缺乏乳化力、被膜性差和缺乏耐水性等缺陷。為了改進(jìn)這些缺陷，根據(jù)淀粉的結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)，開發(fā)了淀粉變性技術(shù)。這種淀粉變性技術(shù)主要是利用各種官能團(tuán)的反應(yīng)試劑改變淀粉的天然性質(zhì)、增強(qiáng)某些機(jī)能或引進(jìn)某些新的特性。

制造變性淀粉的原理和方法

用某些化合物取代淀粉中的葡萄糖單位，減少和增加葡萄糖單位的聚合度；添加化學(xué)試劑使葡萄糖分子上的2、3、6碳上的OH與其他化合物作用，生成醚、酯及其他衍生物，改變淀粉的物理特性使之符合工業(yè)用途的要求。變性淀粉分類按用途分類食品類，醫(yī)藥用類，工業(yè)用類，其他類按產(chǎn)品性質(zhì)分類淀粉分離物，淀粉分解產(chǎn)物，化學(xué)衍生物，其他制品按處理方法分類化學(xué)變性，物理變性，酶法變性

淀粉衍生物的取代度

以DS值(degreeofsubstitution)表示，DS值是代表在每一個(gè)D-吡喃葡萄糖基（一般稱為脫水葡萄糖基(anhydroglucoseunit，AGU）單位上測(cè)定被基所衍生的羥基平均數(shù)，淀粉AGU上最多有3個(gè)可以被取代的羥基，所以，DS的最大值為3，絕大多數(shù)淀粉衍生物都是低DS產(chǎn)品，DS值一般低于0.2。1、α化淀粉又稱預(yù)糊化淀粉，系將原淀粉在一定量水存在下進(jìn)行加熱處理后而制得。主要特點(diǎn)是能夠在冷水中溶脹溶解，形成具有一定粘度的淀粉糊，使用方便，且其凝沉性比原淀粉小，所以廣泛應(yīng)用于食品、造紙、紡織等行業(yè)。生產(chǎn)方法1、滾筒法影響α化淀粉質(zhì)量的因素：1、原料淀粉的質(zhì)量。2、糊化的好壞。3、滾筒表面溫度、淀粉乳濃度、滾筒轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)。4、混入的異物。2、擠壓法

利用塑料擠壓成型機(jī)，將淀粉乳注入鋼鐵圓筒中，在120~160℃的溫度下，用螺旋槳高壓擠壓；由頂端小輪以爆發(fā)式噴出，通過(guò)瞬時(shí)膨脹、干燥、粉碎，連續(xù)獲得產(chǎn)品。這種方法基本不需要加水，能夠用內(nèi)摩擦熱維持溫度。同時(shí)原料的利用效率高，減少費(fèi)用，還可大大改變成品的組成性質(zhì)和外觀，用此法所得產(chǎn)品不易為微生物污染，很少破壞其中的維生素，由于它只需低費(fèi)用的熱源來(lái)蒸發(fā)干燥，所以較經(jīng)濟(jì)。α化淀粉用途食品工業(yè)，用α化淀粉可省去熱處理，用于增粘保型，改善糕點(diǎn)配合原料的質(zhì)量，穩(wěn)定冷凍食品結(jié)構(gòu)等。造紙工業(yè)，用于紙張?jiān)鰪?qiáng)劑，提高紙張的強(qiáng)度，作為粘合劑主要用于紙袋、信封、香煙盒的底膠和側(cè)膠，郵票和證券的涂膠。紡織工業(yè)，用作各種纖維的經(jīng)紗上漿，增加漿紗強(qiáng)度，提高纖維的織造性能。紡織成品精加工的漿料，增加織物的硬挺性和手感。鑄造工業(yè)，用作砂型粘合劑，防止表面的砂掉落，使砂失去流動(dòng)性。飼料方面，主要用作魚蝦飼料的粘合劑。2、糊精糊精是可溶性淀粉進(jìn)一步分解的產(chǎn)物。是將粉體加熱到140~200℃得到的，所以又稱燒焙糊精。分類（按形態(tài)分）：粉末糊精：白色糊精、黃色糊精，與可溶性淀粉近似，分解度很低，。

無(wú)定形狀糊精：外形與阿拉伯膠相似，分解度有所提高，一般為黃色或黃褐色。糊精的制造條件及物理性質(zhì)糊精種類白色糊精黃色糊精英國(guó)膠燒焙溫度（℃）110~130135~160150~180燒焙時(shí)間（h）3~78~1410~24催化劑用量多中少溶解度從低到高高從低到高粘度從低到高低從低到高顏色白色到乳白色淺黃色到棕黃色淺黃色到棕黃色糊精的用途：主要用于纖維的加工和整形、紙張表面上膠和粘涂料、水溶性涂料、各種粘結(jié)劑。優(yōu)質(zhì)的黃色糊精溶于冷水，粘度低，其粘度與牛頓流體粘度接近，能夠粘結(jié)纖維素原料并形成水溶性膜，以及粘接無(wú)機(jī)材料等。白色糊精用作片劑、丸劑的填充料。3、酸變性淀粉淀粉經(jīng)無(wú)機(jī)酸處理后，得到一種顆粒狀的低分子水解物。產(chǎn)品具有較低的熱糊粘度和較高的冷糊粘度比，并可以不受限制地變化。同原淀粉比較，酸變性淀粉有較低的碘親和力、較低的固有粘度，在熱水中糊化時(shí)，隨著溶解度增加其顆粒膨脹度較原淀粉低。具有一定的熱流動(dòng)性，而冷卻后短而僵硬的凝膠體。淀粉經(jīng)酸處理后，其非結(jié)晶部分結(jié)構(gòu)被破壞，使顆粒結(jié)構(gòu)變得脆弱，一般以碎片分散形式而不是以膨脹形式被溶解，其糊液對(duì)溫度的穩(wěn)定性減弱，受熱易溶解，冷卻則凝膠化。