淀粉是高分子碳水化合物，是由單一類(lèi)型的糖單元組成的多糖。淀粉的基本構(gòu)成單位為α-D-吡喃葡萄糖,，葡萄糖脫去水分子后經(jīng)由糖苷鍵連接在一起所形成的共價(jià)聚合物就是淀粉分子,。淀粉屬于多聚葡萄糖,，游離葡萄糖的分子式以C6H12O6表示,，脫水后葡萄糖單位則為C6H10O5，因此,，淀粉分子可寫(xiě)成(C6H10O5)n,，n為不定數(shù)。組成淀粉分子的結(jié)構(gòu)單體(脫水葡萄糖單位)的數(shù)量稱(chēng)為聚合度,，以DP表示,。

物料分類(lèi)

　　淀粉是經(jīng)由α-1,4糖苷鍵連接組成的。其后,，人們把淀粉分為直鏈分子和支鏈分子,，直鏈分子是D-六環(huán)葡萄糖經(jīng)α-1,4-糖苷鍵組成,，支鏈分子的分支位置為α-1,6-糖苷鍵,，其余為α-1,4糖苷鍵。

　　直鏈淀粉含幾百個(gè)葡萄糖單元,，支鏈淀粉含幾千個(gè)葡萄糖單元,。在天然淀粉中直鏈的占20%～26%，它是可溶性的,，其余的則為支鏈淀粉,。直鏈淀粉分子的一端為非還原末端基，另一端為還原末端基，而支鏈淀粉分子具有一個(gè)還原末端基和許多非還原末端基;當(dāng)用碘溶液進(jìn)行檢測(cè)時(shí),，直鏈淀粉液呈顯深藍(lán)色,，吸收碘量為19%~20%，而支鏈淀粉與碘接觸時(shí)則變?yōu)樽霞t色,，吸收碘量為1%,。

物理性質(zhì)

　　吸附性質(zhì)

　　淀粉可以吸附許多有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物，直鏈淀粉和支鏈淀粉因分子形態(tài)不同具有不同的吸附性質(zhì),。直鏈淀粉分子在溶液中分子伸展性好,，很容易與一些極性有機(jī)化合物如正丁醇、脂肪酸等通過(guò)氫鍵相互締合,，形成結(jié)晶性復(fù)合體而沉淀,。

　　溶解度

　　淀粉的溶解度是指在一定溫度下，在水中加熱30 min后,，淀粉樣品分子的溶解質(zhì)量分?jǐn)?shù),。淀粉顆粒不溶于冷水，受損傷的淀粉或經(jīng)過(guò)化學(xué)改性的淀粉可溶于冷水,，但溶解后的潤(rùn)脹淀粉不可逆,。隨著溫度的上升，淀粉的膨脹度增加,，溶解度加大,。

　　糊化

　　將淀粉懸浮液進(jìn)行加熱，淀粉顆粒開(kāi)始吸水膨脹,，達(dá)到一定溫度后,，淀粉顆粒突然迅速膨脹，繼續(xù)升溫,，體積可達(dá)原來(lái)的幾十倍甚至數(shù)百倍,，懸浮液變成半透明的黏稠狀膠體溶液，這種現(xiàn)象稱(chēng)為淀粉的糊化,。淀粉發(fā)生糊化現(xiàn)象的溫度稱(chēng)為糊化溫度,。即使同一品種的淀粉，因?yàn)榇嬖陬w粒大小的差異,，因此糊化難易程度也各不相同,，所需糊化溫度也不是一個(gè)固定值。

　　回生

　　糊化的淀粉在稀糊狀態(tài)下放置一定時(shí)間后會(huì)逐漸變渾濁,，最終產(chǎn)生不溶性的白色沉淀,。而在濃糊狀態(tài)下，可形成有彈性的膠體,，這種現(xiàn)象稱(chēng)為淀粉的回生,，也叫淀粉的老化或凝沉,。

　　膨脹能力

　　加熱淀粉乳，淀粉顆粒會(huì)膨脹,。對(duì)于不同種類(lèi)淀粉其顆粒膨脹能力不同,。將淀粉乳樣品在一定溫度水浴中加熱30 min，然后離心,，傾出上清液,，將沉淀的顆粒稱(chēng)重，淀粉膨脹后沉淀顆粒的重量與原來(lái)干淀粉重量之比稱(chēng)為膨脹能力,。

　　臨界濃度

　　淀粉的臨界濃度是指淀粉在95℃條件下膨脹后正好將100 mL水全部吸收,，無(wú)游離水遺留的干基重量。當(dāng)?shù)矸蹪舛瘸^(guò)臨界值時(shí),，淀粉將形成膨脹粒的連續(xù)相,，全部自由水都被截留;低于臨界值將會(huì)有游離水分存在。工業(yè)上應(yīng)用的淀粉糊濃度遠(yuǎn)高于臨界濃度,，淀粉的臨界濃度是配制一定黏度糊所需要淀粉量的依據(jù),。

化學(xué)性質(zhì)

　　淀粉的許多化學(xué)性質(zhì)與葡萄糖相似，但由于它是葡萄糖的聚合體,，又有自身獨(dú)特的性質(zhì),，生產(chǎn)中應(yīng)用淀粉化學(xué)性質(zhì)改變淀粉分子可以獲得兩大類(lèi)重要的淀粉深加工產(chǎn)品。

　　第一大類(lèi)是淀粉的水解產(chǎn)品,，它是利用淀粉的水解性質(zhì)將淀粉分子進(jìn)行降解所得到的不同DP的產(chǎn)品,。淀粉在酸或酶等催化劑的作用下，α-1,4糖苷鍵和α-1,6糖苷鍵被水解,，可生成糊精,、低聚糖、麥芽糖,、葡萄糖等多種產(chǎn)品,。

　　第二大類(lèi)產(chǎn)品是變性淀粉，它是利用淀粉與某些化學(xué)試劑發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)而生成的,。淀粉分子中葡萄糖殘基中的C2,、C3和C6位醇羥基在一定條件下能發(fā)生氧化、酯化,、醚化,、烷基化、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng),生成各種淀粉衍生物,。

物料應(yīng)用

　　淀粉的應(yīng)用廣泛,，其中變性淀粉是重點(diǎn),。變性淀粉是指利用物理,?；瘜W(xué)或酶的手段改變?cè)矸鄣姆肿咏Y(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，從而產(chǎn)生新的性能與用途的淀粉或淀粉衍生物,。其種類(lèi)多樣,，根據(jù)處理方式分為以下幾類(lèi)。

　　1.物理變性：預(yù)糊化(α-化)淀粉,、γ射線(xiàn),、超高頻輻射處理淀粉、機(jī)械研磨處理淀粉,、濕熱處理淀粉等,。

　　2.化學(xué)變性：用各種化學(xué)試劑處理得到的變性淀粉。其中有兩大類(lèi)：一類(lèi)是使淀粉分子量下降,，如酸解淀粉,、氧化淀粉、焙烤糊精等;另一類(lèi)是使淀粉分子量增加,，如交聯(lián)淀粉,、酯化淀粉、醚化淀粉,、接枝淀粉等,。

　　3.酶法變性(生物改性)：各種酶處理淀粉。如α,、β,、γ-環(huán)狀糊精、麥芽糊精,、直鏈淀粉等,。

　　4.復(fù)合變性：采用兩種以上處理方法得到的變性淀粉。如氧化交聯(lián)淀粉,、交聯(lián)酯化淀粉等,。采用復(fù)合變性得到的變性淀粉具有兩種變性淀粉的各自?xún)?yōu)點(diǎn)。

　　另外,，變性淀粉還可按生產(chǎn)工藝路線(xiàn)進(jìn)行分類(lèi),，有干法(如磷酸酯淀粉、酸解淀粉,、陽(yáng)離子淀粉,、羧甲基淀粉等)、濕法,、有機(jī)溶劑法(如羧基淀粉制備一般采用乙醇作溶劑),、擠壓法和滾筒干燥法(如天然淀粉或變性淀粉為原料生產(chǎn)預(yù)糊化淀粉)等。

　?、兕A(yù)糊化淀粉

　　預(yù)糊化淀粉是一種加工簡(jiǎn)單,，用途廣泛的變性淀粉,，應(yīng)用時(shí)只要用冷水調(diào)成糊，免除了加熱糊化的麻煩,。廣泛應(yīng)用與醫(yī)藥,、食品、化妝品,、飼料,、石油鉆井、金屬鑄造,、紡織,、造紙等很多行業(yè)。

　?、谒嶙冃缘矸?/p>

　　酸變性淀粉引是指在糊化溫度以下將天然淀粉用無(wú)機(jī)酸進(jìn)行處理,，改變其性質(zhì)而得到的一類(lèi)變性淀粉。通常制備酸變性淀粉的條件是：淀粉乳濃度為 36%～ 40%,，溫度低于糊化反應(yīng)溫度(35 ～ 60℃),，反應(yīng)時(shí)間為 0.5h 至數(shù)小時(shí)。當(dāng)達(dá)到所需要的 粘度或轉(zhuǎn)化度時(shí),，中和,、過(guò)濾、洗滌,、干燥即得產(chǎn)品,，在食品工業(yè)(糖果廠)、造紙工業(yè)(施膠料),、紡織工業(yè)應(yīng)用較多,。

　　③氧化淀粉

　　淀粉經(jīng)氧化劑處理后形成的變性淀粉為氧化淀粉,，其在建筑工業(yè)(用作絕緣板,。墻壁紙和隔音板原材料的粘合劑)、食品工業(yè),、造紙工業(yè),、紡織工業(yè)應(yīng)用較多。

　?、芙宦?lián)淀粉

　　使淀粉分子間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的試劑叫交聯(lián)劑,，其種類(lèi)很多，分子結(jié)構(gòu)中含雙官能團(tuán)和多官能團(tuán),。工業(yè)生產(chǎn)中常用的交聯(lián)劑有:環(huán)氧氯丙烷,、三氯氧化磷和三偏磷酸鈉等。前者具有兩個(gè)官能團(tuán),，后兩者具有三個(gè)官能團(tuán),。淀粉經(jīng)交聯(lián)劑處理后發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),，促使一個(gè)淀粉分子與另一個(gè)分子間搭成鍵橋，產(chǎn)生交聯(lián)結(jié)構(gòu),。由于淀粉分子具有眾多的醇羥基，除分子與分子之間的交聯(lián)反應(yīng)外,，起反應(yīng)的兩個(gè)不同羥基也有的是來(lái)自同一個(gè)淀粉分子,，沒(méi)有起到不同淀粉分子間的交聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)試劑也可能只與一個(gè)羥基起了反應(yīng),，沒(méi)有在不同淀粉分子之間形成交聯(lián)鍵,。這兩種情況都有發(fā)生，但整個(gè)反應(yīng)過(guò)程趨向分子間交聯(lián),，在食品工業(yè)(常使用交聯(lián)的磷酸酯,、醋酸酯和羥烷基淀粉)、醫(yī)療業(yè)(外科手術(shù)橡膠手套的潤(rùn)滑劑),、紡織工業(yè)應(yīng)用較多,。

　　⑤酯化淀粉

　　酯化淀粉是指在糊化溫度以下淀粉乳與有機(jī)酸酐(醋酸酐,，丁二酸酐等)在一定條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)而得到的一類(lèi)變性淀粉,，在食品工業(yè)(作為增稠劑)、造紙工業(yè)(施膠料),、紡織工業(yè)(經(jīng)紗上漿)應(yīng)用較多,。

　　⑥醚化淀粉

　　醚化淀粉是淀粉分子的羥基與烴化合物中的羥基通過(guò)氧原子連接起來(lái)的淀粉衍生物,。它有許多品種,，其中工業(yè)化生產(chǎn)的主要有三種類(lèi)型，即羧甲基淀粉,、羥烷基淀粉和陽(yáng)離子淀粉,。對(duì)淀粉進(jìn)行醚化變性，可提高黏度的穩(wěn)定性,，特別是在高pH條件下,，醚化淀粉較前面提到的氧化淀粉和酯化淀粉性能加穩(wěn)定，應(yīng)用加廣泛,，在食品工業(yè)(增稠劑),、醫(yī)藥工業(yè)(藥片的粘合劑和崩解劑)、石油鉆井(降濾失劑),、紡織工業(yè),、造紙工業(yè)、日化工業(yè)(可作肥皂,、家用洗滌劑的抗污垢再沉淀劑),。

　?、吖δ苄缘矸?/p>

　　功能性變性淀粉主要指對(duì)人體有一定保健作用和生理作用的變性淀粉，如抗性淀粉,、多孔淀粉等,，主要用于食品、醫(yī)療,、制藥,、日用化工等行業(yè)，可顯著提高相關(guān)產(chǎn)品的品質(zhì)和檔次,。盡管目前產(chǎn)量不大,，但卻具有較高的附加值，是國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn),。

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