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1、淀粉的糊化和老化本讲稿第一页，共二十七页目录淀粉的结构及特性淀粉的结构及特性1淀粉的糊化及其影响因素淀粉的糊化及其影响因素2淀粉的老化及其影响因素淀粉的老化及其影响因素3糊化和老化在食品加工中的应用糊化和老化在食品加工中的应用4本讲稿第二页，共二十七页一、淀粉的结构及特性l 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及功能特性，在食品加工中具有广等。淀粉具有独特的物理化学性质及

2、功能特性，在食品加工中具有广泛的应用。泛的应用。本讲稿第三页，共二十七页 天然植物中，淀粉以独立的淀粉粒存在，天然植物中，淀粉以独立的淀粉粒存在，不同植物的淀不同植物的淀粉粒其粉粒其显微结构显微结构不同，借此可以对不同来源的淀粉进行鉴别。不同，借此可以对不同来源的淀粉进行鉴别。淀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。大小上差别很大。不同植物淀粉的特征比较不同植物淀粉的特征比较不同植物淀粉的特征比较不同植物淀粉的特征比较薯片薯片变性变性淀粉淀粉冰激凌冰激凌本讲稿第四页，共二十七页淀粉粒的显微结构淀粉粒的显微结

3、构淀粉粒的显微结构淀粉粒的显微结构A A：绿豆淀粉：绿豆淀粉（平均粒径：（平均粒径：0.016nm0.016nm）；）；B B：马铃薯淀粉马铃薯淀粉（平均粒径：（平均粒径：0.049nm0.049nm）；）；C C：普通玉米淀粉：普通玉米淀粉（平均粒径：（平均粒径：0.013nm0.013nm）；）；D D：甘薯淀粉：甘薯淀粉（平均粒径：（平均粒径：0.017nm0.017nm）。）。淀粉粒的形状大致上可分为淀粉粒的形状大致上可分为圆形、卵形和多角形圆形、卵形和多角形三种。三种。本讲稿第五页，共二十七页 不同来源的淀粉粒中所含的直链和支链淀粉比例不同。普通不同来源的淀粉粒中所含的直链和支链淀粉

4、比例不同。普通淀粉中一般含淀粉中一般含20203030的直链淀粉，的直链淀粉，70708080的支链淀粉。的支链淀粉。不同淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例不同淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例不同淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例不同淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例本讲稿第六页，共二十七页 冷水中不易溶解冷水中不易溶解加热溶解成糊加热溶解成糊凝胶易老化凝胶易老化溶于冷水中产生清糊溶于冷水中产生清糊加热形成透明粘溶液加热形成透明粘溶液不易老化不易老化、不胶凝不胶凝淀粉淀粉 淀粉的结构及特性淀粉的结构及特性amylum直链淀粉直链淀粉支链淀粉支链淀粉直链淀粉和支链淀粉直链淀粉和支链淀粉 淀粉粒淀粉粒amylo

5、pectinamylose性质性质 由D-葡萄糖聚合而成的树枝状交叉结构 由D-葡萄糖连接而成的螺旋结构本讲稿第七页，共二十七页直直链链淀淀粉粉的的结结构构示示意意图图 直链淀粉直链淀粉由多由多个个D-D-葡萄糖通过葡萄糖通过 -1,4-1,4-糖苷键糖苷键连接而连接而成，由于分子内的氢成，由于分子内的氢键作用使链卷曲盘旋键作用使链卷曲盘旋成成螺旋状螺旋状，每一圈，每一圈包含包含6 6个糖基。个糖基。本讲稿第八页，共二十七页支支链链淀淀粉粉的的结结构构示示意意图图 支链淀粉支链淀粉由由 -1,4-1,4-糖苷键糖苷键结合生结合生成主链（成主链（C C链）；链）；支链（支链（B B链和链和A A

6、链）以链）以 -1,6-1,6-糖苷键糖苷键与主与主链相连。支链淀粉链相连。支链淀粉整体呈整体呈树枝状树枝状，其分，其分子内含大量的分支，子内含大量的分支，但支链都不长，一但支链都不长，一般为般为20-3020-30个糖基。个糖基。本讲稿第九页，共二十七页n 淀粉粒由直链淀粉和支链淀粉共同组成，在淀粉粒中，直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链淀粉与支链淀粉分子呈径向有序径向有序排列排列 ；直链淀粉直链淀粉支链淀粉支链淀粉淀粉粒的基本结构模式淀粉粒的基本结构模式淀粉粒的基本结构模式淀粉粒的基本结构模式脐点脐点本讲稿第十页，共二十七页 淀粉粒中，结晶区和非结

7、晶淀粉粒中，结晶区和非结晶淀粉粒中，结晶区和非结晶淀粉粒中，结晶区和非结晶区交替排列区交替排列区交替排列区交替排列 ；脐点脐点偏光十字偏光十字轮纹轮纹晶体才有 在偏振光照射下，产生在偏振光照射下，产生双双折射现象折射现象（即即“偏光十字偏光十字”现象）现象）。本讲稿第十一页，共二十七页情景1：糊化可改变生淀粉的不良风味，改善其口感，使之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易被人体消化吸收，发挥其增稠、增粘和形成凝胶的作用。用。吸水吸水加热加热淀粉的糊化淀粉的糊化本讲稿第十二页，共二十七页淀粉的糊化淀粉的糊化 1 1、定义、定义 淀粉颗粒具

8、有淀粉颗粒具有结晶区和非结晶结晶区和非结晶区区交替交替的结构，通过加热的结构，通过加热提供足够的能量，破坏了结晶胶束区弱的氢键后，颗粒开提供足够的能量，破坏了结晶胶束区弱的氢键后，颗粒开始始水合和吸水膨胀水合和吸水膨胀，结晶区消失，大部分直链淀粉溶解到溶，结晶区消失，大部分直链淀粉溶解到溶液中，液中，溶液粘度增加溶液粘度增加，淀粉颗粒破裂淀粉颗粒破裂，双折射现象消失双折射现象消失，这个这个过程称过程称糊化糊化。2、淀粉要完成整个糊化过程，需经过三个阶段：、淀粉要完成整个糊化过程，需经过三个阶段：可可逆吸水阶段逆吸水阶段、不可逆吸水阶段不可逆吸水阶段、淀粉粒解体阶段淀粉粒解体阶段。本讲稿第十三页

9、，共二十七页 糊化过程的三个阶段可逆吸水阶段不可逆吸水阶段淀粉粒解体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。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。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。123糊化的本质：糊化的本质：微观结构从微观结构从有序有序转变成转变成无序无序，结晶区被破坏。，结晶区被破坏。本讲稿第十四页，共二十七页淀粉的类型、温度、水活性、淀粉的类型、温度、水活性、pHpH、共存成分等、共存成分等支链淀粉比直链支链淀粉比直链淀粉易于糊化淀粉易于糊化影响因素影响因素

10、淀粉淀粉amylum加热才能打断结加热才能打断结晶区的氢键晶区的氢键糊化与老化糊化与老化淀粉的糊化淀粉的糊化gelatinization支链淀粉的支链淀粉的含量越多，含量越多，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却后易形成凝胶却后易形成凝胶本讲稿第十五页，共二十七页低低pHpH时时，淀粉淀粉会发生水解而会发生水解而产生糊精产生糊精pH10pH10时时，淀淀粉粒的溶胀粉粒的溶胀速度增加速度增加影响因素影响因素淀粉淀粉糊化与老化糊化与老化淀粉的糊化淀粉的糊化amylumgelatinization淀粉的类型、温度、水活性、淀粉的类型、温度、水活性、pHpH、共存成分等、共存

11、成分等正常糊化的正常糊化的pHpH范围为范围为4 47 7AW低不易低不易糊化糊化超出食品的超出食品的范围范围无增稠作无增稠作用用本讲稿第十六页，共二十七页糖类糖类与淀粉争夺结合水与淀粉争夺结合水,降低水活性降低水活性,抑制抑制淀粉糊化淀粉糊化高糖浓度降高糖浓度降低糊化速度低糊化速度脂类脂类盐类盐类酸类酸类酶酶影响因素影响因素淀粉淀粉糊化与老化糊化与老化淀粉的糊化淀粉的糊化amylumgelatinization淀粉的类型、温度、水活性、淀粉的类型、温度、水活性、pHpH、共存成分等、共存成分等与直链淀粉与直链淀粉形成包合物形成包合物阻止淀粉阻止淀粉粒溶胀粒溶胀、糊化糊化与淀粉争夺与淀粉争夺结

12、合水结合水pHpH淀粉酶催化水解淀粉酶催化水解本讲稿第十七页，共二十七页情景2：淀粉老化会使食物质地变硬干缩，口感下降，难以被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。淀粉酶水解，不易被人体消化吸收。冷却冷却失水失水淀粉的老化淀粉的老化本讲稿第十八页，共二十七页淀粉的老化淀粉的老化 1 1、定义、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，这种现象称为透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为老化老化。2 2、老化的本质老化的本质 糊化的淀粉分子又自动排列成序，形成致密、糊化的淀粉分子又自动

13、排列成序，形成致密、高度晶化高度晶化的的不不溶解溶解性的淀粉分子胶束。性的淀粉分子胶束。本讲稿第十九页，共二十七页影响因素影响因素淀粉类型淀粉类型水分水分温度温度脂肪脂肪糊化糊化老化老化支链直链支链直链直链越多直链越多老化越快老化越快支链不发支链不发生老化生老化直链支链直链支链淀粉淀粉 糊化与老化糊化与老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再结晶过程再结晶过程本讲稿第二十页，共二十七页2020或或6060水分水分温度温度脂肪脂肪淀粉淀粉糊化与老化糊化与老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再结晶过程再结晶过程淀粉类型淀粉类型影响因素影响因素3

14、03060%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适温度最适温度2 24 4不发生老化不发生老化均干扰淀粉均干扰淀粉分子移动分子移动分子能量低，阻分子能量低，阻碍淀粉分子靠近碍淀粉分子靠近形成氢键形成氢键剧烈的热运动剧烈的热运动阻止形成氢键阻止形成氢键本讲稿第二十一页，共二十七页水分水分温度温度脂肪脂肪淀粉淀粉糊化与老化糊化与老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再结晶过程再结晶过程淀粉类型淀粉类型影响因素影响因素 食品中脂肪或食品中脂肪或表面活性剂表面活性剂具抗老化作用具抗老化作用脂类或表面活脂类或表面活性剂既抑制糊性剂既抑制糊化化，也

15、抑制老化也抑制老化早期阶段早期阶段，脂脂肪与呈螺旋构肪与呈螺旋构象的直链淀粉象的直链淀粉形成包合物形成包合物阻止其他直链淀阻止其他直链淀粉分子间缔合粉分子间缔合本讲稿第二十二页，共二十七页使用预糊化淀粉使用预糊化淀粉去除水分去除水分糊化的糊化的淀粉淀粉迅速脱水迅速脱水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备方便食品制备方便食品固定固定糊化度糊化度加入糖类加入糖类单糖单糖、二糖和糖醇二糖和糖醇阻止淀粉分子链缔合阻止淀粉分子链缔合防止方法防止方法淀粉淀粉amylum糊化与老化糊化与老化淀粉的老化淀粉的老化amylumretrogradation再结晶过程再结晶过程喷雾干燥已

16、糊喷雾干燥已糊化的淀粉浆化的淀粉浆本讲稿第二十三页，共二十七页糊化和老化在食品加工中的应用糊化和老化在食品加工中的应用1 1、方便面、方便面 蒸面工序使淀粉成为糊化淀粉，并添加一定量水溶性乳化油脂或单蒸面工序使淀粉成为糊化淀粉，并添加一定量水溶性乳化油脂或单甘油酯等表面活性剂，再经油炸或真空干燥快速脱水。甘油酯等表面活性剂，再经油炸或真空干燥快速脱水。2 2、预糊化淀粉、预糊化淀粉 将淀粉加水调成浆乳后加热糊化，并快速干燥固定其高糊化度，在将淀粉加水调成浆乳后加热糊化，并快速干燥固定其高糊化度，在食品工业中可用于改良糕点质量、稳定冷冻食品的内部组织结构等，食品工业中可用于改良糕点质量、稳定冷冻

17、食品的内部组织结构等，常用于制作软布丁、肉汁馅、脱水汤料以及果汁软糖等。常用于制作软布丁、肉汁馅、脱水汤料以及果汁软糖等。3 3、粉丝、粉皮、粉丝、粉皮 选用含直链淀粉多的绿豆淀粉，糊化后使它在选用含直链淀粉多的绿豆淀粉，糊化后使它在4 4左右冷却，促使老化左右冷却，促使老化发生。老化后随即干燥，可制得成品发生。老化后随即干燥，可制得成品。通过老化防止。通过老化防止粉粉丝丝、粉皮、粉皮加热加热食用时煮散、粘连，保证口感爽滑有嚼劲。食用时煮散、粘连，保证口感爽滑有嚼劲。本讲稿第二十四页，共二十七页运用淀粉糊化和老化原理分析运用淀粉糊化和老化原理分析下列做法的合理性下列做法的合理性l菜肴用淀粉溶液

18、勾芡l端午节用糯米包粽子l新米比陈米更易煮烂l用速冻工艺保存水饺l加工面包时掺入奶油本讲稿第二十五页，共二十七页课堂小结l l（一）淀粉的结构与特性（一）淀粉的结构与特性 l l 直链淀粉、支链淀粉；双折射现象（晶体独有）；直链淀粉、支链淀粉；双折射现象（晶体独有）；直链淀粉、支链淀粉；双折射现象（晶体独有）；直链淀粉、支链淀粉；双折射现象（晶体独有）；l l（二）淀粉的糊化及其影响因素（二）淀粉的糊化及其影响因素（二）淀粉的糊化及其影响因素（二）淀粉的糊化及其影响因素l l 适当加热、吸收水分，有序到无序；适当加热、吸收水分，有序到无序；适当加热、吸收水分，有序到无序；适当加热、吸收水分，有

19、序到无序；l l 淀粉类型、温度、淀粉类型、温度、淀粉类型、温度、淀粉类型、温度、A A A AWWWW、pHpHpHpH、共存成分等；、共存成分等；、共存成分等；、共存成分等；l l （三）淀粉的老化及其影响因素（三）淀粉的老化及其影响因素（三）淀粉的老化及其影响因素（三）淀粉的老化及其影响因素l l 自然冷却、缓慢脱水，无序到有序；自然冷却、缓慢脱水，无序到有序；自然冷却、缓慢脱水，无序到有序；自然冷却、缓慢脱水，无序到有序；l l 淀粉类型、水分含量、温度、脂肪等；淀粉类型、水分含量、温度、脂肪等；淀粉类型、水分含量、温度、脂肪等；淀粉类型、水分含量、温度、脂肪等；l l（四）淀粉（四）淀粉（四）淀粉（四）淀粉糊化和老化在食品加工中的应用糊化和老化在食品加工中的应用糊化和老化在食品加工中的应用糊化和老化在食品加工中的应用l l 方便面、预糊化淀粉、粉丝和粉皮；方便面、预糊化淀粉、粉丝和粉皮；方便面、预糊化淀粉、粉丝和粉皮；方便面、预糊化淀粉、粉丝和粉皮；本讲稿第二十六页，共二十七页作业：l淀粉的糊化过程分几个阶段？影响因素有哪些？l食品加工过程中如何控制淀粉的老化？本讲稿第二十七页，共二十七页