淀粉的糊化和老化详解
淀粉的糊化与老化的原理
淀粉的糊化与老化的原理淀粉的糊化是指在加热和搅拌的条件下，淀粉颗粒发生物理结构的改变，从而使其溶解于水中形成糊状物。
淀粉糊化的原理主要有以下几个方面：1. 温度作用：加热能够提高淀粉颗粒内部的温度，使其分子振动加剧，从而增加颗粒内部的能量。
当温度超过一定阈值时，淀粉颗粒内部的结构开始发生变化，使得颗粒间的连接物质变得脆弱，颗粒开始溶胀。
2. 水分作用：水分是淀粉糊化的重要因素，它能够渗透进入淀粉颗粒内部，与淀粉分子结合形成水化淀粉。
水分的加入能够使淀粉颗粒内部的分子间距增大，增加颗粒内部的流动性，从而促进淀粉的溶解和糊化。
3. 搅拌作用：在加热和水分作用的同时，搅拌能够进一步增加淀粉颗粒内部的温度和水分的均匀分布。
搅拌还能够破坏淀粉颗粒间的连接物质，使颗粒更容易溶解和糊化。
淀粉的老化是指淀粉糊化后，经过一段时间的存放，淀粉糊化物的性质发生变化，出现结晶和硬化现象。
淀粉老化的原理主要有以下几个方面：1. 水分失去：淀粉糊化后，水分逐渐从糊化物中蒸发，使糊化物中的水分含量降低。
水分的减少会导致糊化物中淀粉分子间的结合力增强，从而使糊化物逐渐变硬。
2. 结晶形成：随着水分的蒸发，糊化物中的淀粉分子逐渐重新排列并结晶。
结晶会使淀粉分子间的连接更加紧密，形成硬质物质。
3. 结构变化：淀粉的老化还涉及到淀粉分子内部结构的变化，如α-淀粉分子中的α-螺旋结构逐渐变为β-螺旋结构。
这种结构变化也会导致淀粉糊化物的性质发生变化，使其变硬。
总之，淀粉的糊化是指在加热和搅拌的条件下，淀粉颗粒发生结构改变从而溶解于水中形成糊状物；而淀粉的老化是指淀粉糊化物在一段时间存放后，出现结晶和硬化现象。
淀粉制品的老化和防止措施
淀粉制品的老化和防止措施新鲜的面包、馒头等含淀粉多制品松软可口，但久放后会变得干硬、掉渣，体积变小、失去弹性、口感粗糙的现象。
这些现象在淀粉制品存放过程中普遍存在，这种现象就是饮食行业上所谓的淀粉“老化”。
淀粉的老化是指糊化后的淀粉在室温下放置时，会离水、硬度变大、变成不透明甚至产生沉淀的现象，称为淀粉“老化”、“退减”、或“返砂”。
[1](p154)淀粉的老化可以被看成是淀粉糊化的逆过程。
淀粉的糊化是含淀粉食品加热烹制时的基本过程，淀粉在适当温度（一般60~80℃，下，）在水中溶胀分裂，形成均匀糊状胶体溶液的过程。
糊化后的淀粉分子能量高性质不稳定，在冷却的过程中，分子动能降低，相邻分子间的氢键部分断裂，水分子被挤出，淀粉分子又自动排列成序，形成致密、高度晶化的不溶解性的淀粉分子微束。
因此，老化可视为糊化作用的逆转，但是老化不可能使淀粉彻底复原成生淀粉的结构状态，与生淀粉相比，晶化验室程度低。
老化后的淀粉制品，不仅感官质量差，而且由于相邻分子间的氢键结合增多，形成了微晶束结构，不易被淀粉酶消化，营养价值大大下降。
所以淀粉老化作用的控制在食品生产中有重要的意义。
第一、不同来源的淀粉，老化的难易程度不同。
实验测定不同淀粉的老化顺序为：玉米≥小麦≥甘薯≥土豆＞木薯＞糯玉米。
一般规律是：直链淀粉与支链淀粉相比，直链淀粉易老化，支链淀粉几乎不会老化。
其原因是三维网状空间分布，妨碍微晶束的形成。
[2](P24)因此，在食品生产中，一方面可以使用除去直链淀粉的面粉来延长保存期，国外已有这种面粉专供生产面包。
另一方面将某些杂粮如甘薯、马铃薯、糯玉米等加入面粉中制成成品。
这些杂粮中支链淀粉的含量超过一般面粉约在80%以上，所生产的制品本身有很好的防老化功能。
这一点在广式面点的制作中及某些风味小吃中得到好的运用。
例如：将新鲜的糯玉米（几乎含水100%的支链淀粉）搅碎，将其和面粉按2：1的比例投料，用来制作鸡蛋糕，口感酥、松、脆，质地细腻，带有玉米的清香。
淀粉的糊化和老化详解
双折射现象完全
消失。
糊化的本质：微观结构从有序转变成无序，结晶区被破坏。
amylum
淀粉 糊化与老化 淀粉的糊化 影响因素
gelatinization
支链淀粉的 含量越多， 糊化液的粘 度越大
淀粉的类型、温度、水活性、pH、共存成分等
支链淀粉比直链 淀粉易于糊化
糊化的淀粉液冷 却后易形成凝胶
加热才能打断结 晶区的氢键
不易老化、不胶凝
直 链 淀 粉 的 结 构 示 意 图
直链淀粉由
多个D-葡萄糖通过 -1,4 -糖苷键 连接而成，由于分 子内的氢键作用使 链卷曲盘旋成螺旋 状，每一圈包含6 个糖基。
支 链 淀 粉 的 结 构 示 意 图
支链淀粉由
-1,4 -糖苷键结合 生成主链（C链）； 支链（B链和A链） 以 -1,6 -糖苷键 与主链相连。支链 淀粉整体呈树枝状， 其分子内含大量的 分支，但支链都不 长，一般为20-30 个糖基。
课堂小结
（一）淀粉的结构与特性
直链淀粉、支链淀粉；双折射现象（晶体独有）；
（二）淀粉的糊化及其影响因素
适当加热、吸收水分，有序到无序； 淀粉类型、温度、AW、pH、共存成分等； 自然冷却、缓慢脱水，无序到有序； 淀粉类型、水分含量、温度、脂肪等；
（三）淀粉的老化及其影响因素
食品化学
淀粉的糊化和老化
主讲人：赵燕燕
目录
1 2 3 4
淀粉的结构及特性 淀粉的糊化及其影响因素 淀粉的老化及其影响因素
糊化和老化在食品加工中的应用
一、淀粉的结构及特性
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泛的应用。
淀粉的糊化名词解释是什么
淀粉的糊化名词解释是什么淀粉的糊化是指淀粉在一定温度和水分条件下发生的物理和化学变化过程。
淀粉是一种多糖类化合物，由大量的葡萄糖分子组成。
在植物细胞中，淀粉是一种主要的储能形式，同时也是人类日常饮食中重要的碳水化合物来源之一。
淀粉的糊化过程是通过加热将淀粉颗粒中的结晶区域破坏，并溶解在水中，形成胶体状的溶液。
淀粉的糊化过程可以分为两个主要阶段：胀粉和糊化。
胀粉是淀粉开始吸湿膨胀，形成胀粉颗粒的过程。
在此阶段，淀粉与水发生吸湿反应，在吸湿的过程中，淀粉分子与水分子相互结合形成氢键，导致淀粉颗粒膨胀。
这使得原本紧密排列的淀粉颗粒之间的聚集力减小，颗粒之间容易分散，形成胀粉。
胀粉时温度下降或水分蒸发会导致胀粉颗粒坍塌。
糊化是指淀粉颗粒在一定温度和水分条件下形成类似糊状的胶体溶液的过程。
当淀粉膨胀到一定程度后，温度升高，淀粉颗粒内部的分子开始移动，这使得淀粉与水更好地相互溶解。
同时，淀粉酶和糖类酶也开始作用，分解淀粉分子中的支链状结构，使得淀粉颗粒更容易溶解。
随着温度升高和时间延长，淀粉颗粒越来越完全地溶解，形成糊状溶液。
淀粉的糊化过程具有一定的温度范围。
低于一定温度，淀粉颗粒不能充分膨胀，难以形成类似糊状的胶体溶液；高于一定温度，淀粉颗粒内部的分子开始破坏，导致糊化后的淀粉溶液发生变性。
因此，糊化温度是影响淀粉糊化的重要因素之一。
在食品工业中，淀粉的糊化过程广泛应用于烘焙、糖果、调味品、面食等食品的制造过程中。
通过糊化，淀粉颗粒变得容易消化和吸收，并能赋予食物所需的黏性、稳定性、储存稳定性等特性。
比如，在糖果中，淀粉的糊化有助于增加糖果的口感和储存稳定性；在面食制作中，淀粉的糊化使得面团易于加工和成型。
淀粉的糊化也是烹饪中常见的过程。
当我们烹调米饭、煮麦片、煮粥等时，都需要将淀粉加热到一定温度和水分条件下，使得淀粉颗粒糊化，增加食物的口感和可消化性。
总结而言，淀粉的糊化是淀粉颗粒在一定温度和水分条件下发生的物理和化学变化过程。
淀粉老化及老化机理
24
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淀粉溶液温度下降速度对其回生作用也有很大的影 响, 缓慢冷却可以使淀粉分子有时间取向排列, 故加重 回生程度; 而迅速冷却, 使淀粉分子来不及取向, 可以 减少回生程度。
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整理ppt
5变性淀粉
在天然淀粉所具有的固有特性的基础上，为改善 淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶 法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分 子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性（ 如：糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝 胶力、成膜性、透明性等），使其更适合于一定应用 的要求。这种经过二次加工，改变性质的淀粉统称为 变性淀粉。
2
整理ppt
随着人们生活节奏的加快及主食工业化的趋势, 延 长食品的货架期显得尤为迫切, 因而如何使食品长时 间保持优良的食用性能成为人们的关注焦点
3
整理ppt
大量实验事实表明, 谷物食 品的老化主要是由于淀粉老 化引起的, 有效地解决淀粉老 化问题, 谷物食品的老化问题 也就迎刃而解。
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整理ppt
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淀粉的短期老化 在淀粉老化的早期, 主要是直链淀粉的重结晶, 高分子
的直链淀粉之间形成交联网络 ( 随后结晶) , 小分子则 与脂肪形成结晶。该过程可以在淀粉糊化后较短的时 间 ( 几小时或十几小时) 内完成。
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整理ppt
淀粉间有序的交联主要是 直链淀粉分子间通过氢键形 成双螺旋, 这种双螺旋结构在 直链淀粉凝胶中起着连接点 的作用。在直链淀粉双螺旋 富集区中, 双螺旋可以通过氢 键堆积形成结晶。
淀粉糊化的过程
淀粉糊化的过程
淀粉糊化过程可分为三个阶段。
第一，可逆吸水阶段。
在常温下，淀粉颗粒的非晶质部分在水环境中体积略有膨胀，如果将淀粉搅拌会呈现悬浮状态，若将淀粉静止则回复沉淀状态。
此时对淀粉进行冷却干燥，淀粉颗粒可以复原，双折射现象不变。
第二，不可逆吸水阶段。
对淀粉溶液实施加热，水分开始真正进入淀粉微晶间隙，不可逆地大量吸水，双折射现象逐渐模糊以至消失（亦称结晶溶解），当加热至53摄氏度时能明显地发现淀粉由灰白的颗粒体变成雪白的膨胀体，膨胀度达到原始体积的50∽100倍。
第三，淀粉粒完全解体阶段。
随着加热延伸，在达到一定的温度下，淀粉分子全部解体成熔融状态，雪白的淀粉膨胀体变为近于透明的膨胀体，彻底地完成整个糊化过程。
这个过程，淀粉行业又将之称为“淀粉a-化”
不过，淀粉糊化之后冷却还会发生返水的现象，这是厨师们所担心的，他们称之“泻谴”（泻芡）。
而这个现象正确来说应该叫作“淀粉老化”。
变性淀粉的特性详解
变性淀粉的特性含义详解1、淀粉糊化淀粉在常温下不溶于水，但当水温升高时，淀粉的物理性能发生明显变化，在高温下开始溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性，称作淀粉的糊化。
淀粉糊化后的水体系行为直接表现为粘度增加，淀粉糊特性是由淀粉类型，淀粉浓度，加热处理方式及变性方式及程度所决定的，不同的淀粉糊在淀粉糊粘度，热稳定性，透明度，抗剪切力，凝胶能力，凝沉性、成膜性、耐酸碱能力等特性方面存在很大差别。
淀粉的糊化表现在：天然淀粉的晶体结构消失、分子变得杂乱无序、淀粉颗粒膨胀、支链淀粉分子从淀粉颗粒中脱离出来、抗化学试剂或酶解的能力减弱，黏度增加、淀粉分子的柔性增大、透明度增大等。
淀粉要完成整个糊化过程，必须要经过三个阶段：即可逆吸水阶段、不可逆吸水阶段和颗粒解体阶段。
2、淀粉的糊化温度淀粉糊化温度一个温度范围，双折射现象开始消失的温度称为开始糊化温度，双折射现象完全消失的温度称为完全糊化温度。
3、淀粉老化、回生（凝沉或回凝）淀粉老化也称淀粉回生、凝沉或回凝，指经完全糊化的淀粉在较低温度下自然冷却或缓慢脱水干燥时，使淀粉糊化时被破坏的淀粉分子氢键再度结合，分子重新变成有序排列的现象。
淀粉老化是淀粉糊化的逆过程，已经溶解膨胀（糊化）的淀粉分子重新排列，线性分子缔和，溶解度减小，形成一种类似天然淀粉结构的物质。
淀粉溶液或淀粉糊，在低温静置的条件下，都有转变为不溶性的趋向，混浊度和粘度都增加，最后形成硬性凝胶块。
淀粉老化主要表现在：透明度下降，淀粉糊产生浑浊现象，相分离产生沉淀，凝胶硬度上升，水分析出，淀粉分子内部产生自组织现象，形成结晶，抗化学试剂能力增强，酶解力下降，黏性下降。
淀粉老化的过程是不可逆的，不可能通过糊化再恢复到老化前的状态，老化后的淀粉不再溶解，不易被酶作用。
淀粉老化包括两个结晶阶段：第一阶段直链淀粉快速再结晶导致淀粉凝胶刚性和结晶性的增加，一般几小时或十几小时内完成，第一阶段也称为短期回生。
第二阶段主要为支链淀粉外侧短链的缓慢结晶，往往发生在糊化后的一周甚至更长时间，这一阶段为长期回生。
淀粉的糊化老化及食品中的应用ppt课件
5
防止和延缓淀粉老化的措施。
1）．温度：老化的最适宜的温度为2~4℃，高于60℃低于20℃都
不发生老化。
2）．水分：食品含水量在30~60%之间，淀粉易发生老化现象，
食品中的含水量在10%以下的干燥状态或超过60%以上水分的食品，则不 易产生老化现象。
3）．酸碱性：在PH4以下的酸性或碱性环境中，淀粉不易老化。 4）．表面活性物质：在食品中加入脂肪甘油脂，糖脂，磷脂，大
4
影响淀粉糊化老化的因素
1、淀粉结构及成分的影响:因淀粉分子聚合度、分子大小和直链
淀粉与支键淀粉的比例不相同，淀粉分子间的氢键作用强度不同，其糊 化难易程度各异。
2、水分与温度:一般说，淀粉含水量越高，水分子与淀粉分子接触
越完全，温度最佳，淀粉越易糊化
3、碱液的影响:含有充分水分的淀粉在强碱作用下，温度降至室温
时亦能进行糊化
4、盐类的影响:某些盐类能在室温下促进淀粉糊化，如硫氰酸钾、
水杨酸钠、氯化钙等溶液
5、糖类的影响: D一葡萄糖、D一果糖和蔗糖均能抑制淀粉粒膨胀
，其糊化温度随糖浓度的增大而增高
6、脂类的影响:脂类与直链淀粉形成包合化合物或复合体，而抑制
淀粉粒膨胀和糊化 粮
7、其它因素:二甲基亚砜等极性高分子化合物在室温下可以促进淀
6
食品中的应用
1、方便食品 一般食品都希望得到高度糊化和不老化的产品渣 高度糊
化的食品松软、适口性好、容易复水速食、易被淀粉酶水 锵消化。方便食品，如方便面、方便米饭等，就是充分利 用糊化和防老化原理制成的食品。方便面生产工艺过程中 的蒸面工序，就是使淀粉成为糊化淀粉。
2、预糊化淀粉 预糊化淀粉具有复水性好、粘度高、粘度稳定、易消
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直链淀粉
支链淀粉
淀粉粒的基本结构模式
脐点
整理课件
淀粉粒中，结晶区和非 结晶区交替排列 ；
在偏振光照射下，产 生双折射现象（ 即“偏 光十字”现象） 。
脐点
晶体才有
轮纹
整理课件
偏光十字
情景1： 淀粉的糊化
吸水
加热 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 的作用。
食品化学
淀粉的糊化和老化
整理课件
目录
1
淀粉的结构及特性
2 淀粉的糊化及其影响因素
3 淀粉的老化及其影响因素
4 糊化和老化在食品加工中的应用
整理课件
一、淀粉的结构及特性
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、杂豆类等。淀粉具有独特的物理化学性质
影响因素
水分
温度
糊化 老化
支链＞直链 直链＞支链
脂肪
直链越多 支链不发 老化越快 生老化
整理课件
amylum
淀粉
糊化与老化
retrogradation
淀粉的老化
再结晶过程
淀粉类型
影响因素
水分
温度
均干扰淀粉 分子移动
30～60%最 易老化 ＜10%或 大量水
不易老化
整理课件
最适温度
2～4℃
＜－20℃或 ＞60℃
由D-葡萄糖聚 合而成的树枝状 交叉结构
直链淀粉
支链淀粉
冷水中不易溶解 加热溶解成糊
溶于冷水中产生清糊 加热形成透明粘溶液
凝胶易老化
整理课件
不易老化、不胶凝
直 链 淀 粉 的 结 构 示 意 图
整理课件
直链淀粉由
多个D-葡萄糖通过 -1,4 -糖苷键 连接而成，由于分 子内的氢键作用使 链卷曲盘旋成螺旋 状，每一圈包含6 个糖基。
糊化的本质：微观结构从有序转变成无序，结晶区被破坏。
整理课件
14
amylum
淀粉糊化与老化 gelatinzation支链淀粉的 含量越多， 糊化液的粘
度越大
淀粉的糊化 影响因素
淀粉的类型、温度、水活性、pH、共存成分等
支链淀粉比直链 加热才能打断结
淀粉易于糊化
晶区的氢键
糊化的淀粉液冷 却后易形成凝胶 整理课件
100 直链淀粉
90
支链淀粉
80
70
75
60
含 量 （ ％ ）5 0
40
30
20
10
0
高直链玉米 普通玉米
小麦
马铃薯
米
不同淀粉
99
木薯
蜡质玉米
不同淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例
整理课件
淀粉的结构及特性
amylum
淀粉
amylose
淀粉粒
amylopectin
由D-葡萄 糖连接而成 的螺旋结构
直链淀粉和支链淀粉 性质
不发生老化
脂肪
分子能量低，阻 碍淀粉分子靠近
形成氢键
剧烈的热运动 阻止形成氢键
amylum
淀粉
糊化与老化
retrogradation
再结晶过程
淀粉的老化 影响因素
脂类或表面活 性剂既抑制糊 化，也抑制老化
淀粉类型
水分
温度
脂肪
早期阶段，脂 肪与呈螺旋构 象的直链淀粉
形成包合物 阻止其他直链淀 整理课粉件 分子间缔合
淀粉的糊化
影响因素
淀粉的类型、温度、水活性、pH、共存成分等
高糖浓度降 低糊化速度
阻止淀粉
与淀粉争夺结合水, 降低水活性,抑制
粒溶胀、 糊化
◙
淀粉糊化
整理课件
淀粉酶催化水解
糖类 脂类 盐类 酸类
酶
与直链淀粉 形成包合物
与淀粉争 夺结合水
pH
情景2： 淀粉的老化
冷却
失水 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。
整理课件
糊化过程的三个阶段
1 可逆吸水阶段
• 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。
2 不可逆吸水阶段
• 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。
3 淀粉粒解体阶段
• 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。
amylum
淀粉
糊化与老化 gelatinization
淀粉的糊化
影响因素
淀粉的类型、温度、水活性、pH、共存成分等
AW低不易糊化 正常糊化的pH
◙ 范围为4～7
pH10时，淀 超出食品 粉粒的溶胀 的范围整理课件 速度增加
低pH时，淀粉 无增稠 会发生水解 作用 而产生糊精
amylum
淀粉
糊化与老化 gelatinization
食品中脂肪或 表面活性剂 具抗老化作用
amylum
淀粉
糊化与老化
retrogradation
支 链 淀 粉 的 结 构 示 意 图
整理课件
支链淀粉由
-1,4 -糖苷键结合 生成主链（C链）； 支链（B链和A链） 以 -1,6 -糖苷键 与主链相连。支链 淀粉整体呈树枝状， 其分子内含大量的 分支，但支链都不 长，一般为20-30 个糖基。
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径向有序排列 ；
淀粉粒的显微结构
整理课件
A：绿豆淀粉 （平均粒径：0.016nm）；
B： 马铃薯淀粉 （平均粒径：0.049nm）；
C：普通玉米淀粉 （平均粒径：0.013nm）；
D：甘薯淀粉 （平均粒径：0.017nm）。
不同来源的淀粉粒中所含的直链和支链淀粉比例不 同。普通淀粉中一般含20～30％的直链淀粉，70～80％ 的支链淀粉。
整理课件
淀粉的老化
1、定义 经过糊化的淀粉在室温或低于室温下放置后，会变得
不透明甚至凝结而沉淀，这种现象称为老化。
2、老化的本质 糊化的淀粉分子又自动排列成序，形成致密、高度晶 化的不溶解性的淀粉分子胶束。
整理课件
amylum
淀粉
糊化与老化
retrogradation
淀粉的老化
再结晶过程
淀粉类型
及功能特性，在食品加工中具有广泛的应用。
整理课件
天然植物中，淀粉以独立的淀粉粒存在，不同植物的 淀粉粒其显微结构不同，借此可以对不同来源的淀粉进行 鉴别。淀粉粒直径在几个微米到几十个微米之间，不同来 源的淀粉粒在大小上差别很大。
薯片
变性 淀粉
冰激 凌
不同植物淀粉的特征比较 整理课件
•淀粉粒的形状大致上可分为圆形、卵形和多角形三种。
整理课件
淀粉的糊化
1、定义 淀粉颗粒具有结晶区和非结晶区交替的结构，通过 加热提供足够的能量，破坏了结晶胶束区弱的氢键后， 颗粒开始水合和吸水膨胀，结晶区消失，大部分直链淀 粉溶解到溶液中，溶液粘度增加，淀粉颗粒破裂，双折
射现象消失，这个过程称糊化。
2、淀粉要完成整个糊化过程，需经过三个阶段： 可逆吸水阶段、不可逆吸水阶段、淀粉粒解体阶段。