淀粉的糊化、老化
淀粉老化的概念
淀粉老化的概念淀粉老化是指淀粉在加热煮沸的过程中，其物化特性和化学结构发生变化的现象。
淀粉主要由两种多糖类组成，即支链淀粉和直链淀粉。
支链淀粉的结构比较复杂，含有α-1,6-葡萄糖苷键，而直链淀粉没有支链结构。
淀粉老化的过程可以分为两个阶段：胀发阶段和糊化阶段。
在胀发阶段，淀粉颗粒开始吸水膨胀，水分渗透到淀粉颗粒的内部。
这导致淀粉颗粒的体积膨胀，并形成一种黏稠的胶状物质，称为胀胶。
在糊化阶段，淀粉颗粒开始破裂，释放出淀粉分子。
同时，淀粉分子也开始与周围的水分分子结合，形成淀粉糊。
淀粉老化的过程中，有几个重要的变化发生。
首先，在胀发阶段，淀粉颗粒的内部结构发生改变。
其次，在糊化阶段，淀粉颗粒的分子结构发生改变。
这些变化会影响淀粉的物理性质和化学性质。
淀粉老化会导致淀粉的物理性质发生变化。
在胀发阶段，淀粉颗粒的膨胀程度取决于淀粉颗粒的大小、形状和含水量。
一般来说，淀粉颗粒越小，胀发程度越高。
在糊化阶段，淀粉分子与水分分子结合，形成黏稠的糊状物质。
这种糊状物质具有高粘度和胶结性，常被用于食品工业中的黏稠物质的制备。
淀粉老化也会导致淀粉的化学性质发生变化。
在胀发阶段，淀粉颗粒的破裂释放出淀粉分子。
这些淀粉分子与周围的水分分子结合，形成淀粉糊。
在糊化阶段，淀粉分子的分子结构会发生改变。
淀粉分子中的α-1,4-葡萄糖苷键被水分分子断裂，形成糊化淀粉分子。
这些糊化淀粉分子的结构更加松散，容易被水分更好地吸收。
淀粉老化的过程还受到一些因素的影响。
温度是影响淀粉老化速率的重要因素。
一般来说，温度越高，淀粉老化速率越快。
其他因素，如淀粉的类型、pH值和添加剂（如盐、酸、糖等）也会影响淀粉老化的过程。
总而言之，淀粉老化是指淀粉在加热煮沸的过程中，其物化特性和化学结构发生变化的现象。
淀粉的老化过程分为胀发阶段和糊化阶段，会导致淀粉的物理性质和化学性质发生变化。
淀粉的老化速度受温度、淀粉类型、pH值和添加剂等因素的影响。
淀粉老化及老化机理
另外, 溶液浓度大, 分子碰撞机会多, 易于凝沉; 溶 液溶度小, 分子碰撞机会少, 不易凝沉。质量分数为 30 % ～60 % 溶液最易于发生回生作用,水分在 10 g / 100 g以下的干燥状态的淀粉难以回生。
3.4 温度
温度对直链淀粉的回生特征影响显著, 3.5 mg/mL 直链淀粉水溶液在 5 ℃至 45 ℃之间, 当温度提高时 回生速率降低, 且不同分子量级分回生速率也不同在 5 ℃保温 100 d , 大多数直链淀粉回生沉淀, 45 ℃时, 只有较少小分子级分回生并沉淀。
直链分子和支链分子的侧链都是直线形分子,趋向 于平行排列, 相邻羟基间经氢键结合, 成散射状结晶 束结构, 颗粒中水分子也参与氢键结合。氢键使淀粉 具有较强的颗粒结构。支链淀粉分子庞大, 串过多个 结晶区和无定形区, 为淀粉的颗粒结构起到骨架作用。
2.2 淀粉的糊化、老化
2.2.1淀粉糊化 淀粉颗粒一般不溶于冷水, 在含水体系中加热至
回生速率呈高度相关。因此, 我们可以利用淀粉酶对 淀粉进行一定程度地降解, 通过改变链长, 增强分子 链排列的无序性来延缓回生, 具有良好的应用效果。
(1)α- 淀粉酶 。 α- 淀粉酶是一种内切酶, 以随机的方式从淀粉分子
内部水解 α- 1.4 糖苷键, 从而改变直链淀粉及支链淀 粉直线性侧链的聚合度, 使淀粉水解产生可溶性糊精 。
完全糊化的淀粉, 当温度降到一定程度之后,由于分子 热运动能量的不足, 体系处于热力学非平衡状态, 分 子链间借氢键相互吸引与排列, 使体系自由焓降低, 最终形成结晶。
一般认为淀粉的老化可以 分为两个阶段: 短期老化和 长期老化。
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
变性的目的一是为了适应各种工业应用的要求。如:高 温技术（罐头杀菌）要求淀粉高温粘度稳定性好，冷冻 食品要求淀粉冻融稳定性好，果冻食品要求透明性好、 成膜性好等。二是为了开辟淀粉的新用途，扩大应用范 围。如：纺织上使用淀粉；羟乙基淀粉、羟丙基淀粉代 替血浆；高交联淀粉代替外科手套用滑石粉等。
碳水化合物一、名词解释（2分题）1、淀粉糊化2、淀粉老化3、改性淀粉
碳水化合物一、名词解释（2分题）1、淀粉糊化2、淀粉老化3、改性淀粉碳水化合物一、名词解释（2分/题）1、淀粉糊化2、淀粉老化3、改性淀粉4、麦拉德褐变5、焦糖化反应6、Strecker降解反应7、膳食纤维8、同聚多糖9、杂聚多糖 10、还原糖11、转化糖 12、糖苷 13、β-环状糊精 14、非酶褐变反应（并举2例）15、果胶物质二、填空（1分/空）1.根据组成单体的数目可将糖类物质分为_______________、______________和______________三类。
2、单糖的构型是以_______________________________________________碳原子上的羟基取向来规定的，在投影式中其羟基在右边的为__________________型。
3、如果把吡喃型和呋喃型环状结构考虑在内，己醛糖理论上可以有_____________个旋光异构体，2-己酮糖有______________个旋光异构体。
4、如果不考虑其环状结构，庚醛糖有____________个光学异构体，2-庚酮糖有___________个光异构体。
5、开链己酮糖有______________个不对称碳原子，可产生______________个旋光异构体。
6、在单糖的环状结构投影式中半缩醛羟基与决定构型的羟基在碳链同侧的称为___________型；异侧的称为______________。
7、新配制的D-葡萄糖溶液的变旋现象是由于_______________________而造成的。
8、不同单糖在有浓HCl（或浓H2SO4）存在下，加热，与不同的酚类物质反应生成不同颜色。
在浓盐酸存在下，酮糖与间苯二酚反应，生成___________色。
9、在浓盐酸存在下，酮糖遇___________________呈红色，此反应称Seliwanoff反应。
Molisch反应是检测糖类物质的，所用的试剂是____________________。
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。
淀粉的老化名词解释
淀粉的老化名词解释
淀粉的老化是指淀粉的物理和化学性质在经过一定时期的变化而发生的变化。
它是一种难以反溃的过程，即物质经过一定时间的累积而被分解或衰变。
淀粉的老化可以分为两种：物理老化和化学老化。
物理老化指淀粉经过一段时间而发生的变化，大体包括液相变性、晶体结构变化和混合性变化。
例如，液相变性指淀粉溶液的表观浓度降低，当淀粉溶液浓度低于一定程度时，停止分散，悬浮液形成沉淀。
此外，晶体结构的改变包括晶体尺寸变小、晶体类型变化以及晶体之间的相互作用力变强等，这些改变可导致淀粉的溶液变得更加粘稠。
最后，淀粉的混合性也可发生改变，例如混合物改变了粒度分布、粘度和稳定性等。
化学老化是指淀粉经过一段时间而发生的化学变化。
典型的化学老化反应包括淀粉的酸化和碱化反应，这可以降低淀粉的溶解度和流动性，导致淀粉溶液的流变性降低。
此外，淀粉的酯化、醇化、糊化、水解和聚合反应也是化学老化的重要部分。
另外，淀粉的老化还可能受到微生物和环境条件等外界因素的影响，从而使淀粉的老化变得更快。
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
淀粉制品的老化和防止措施知识交流
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。
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淀粉的糊化、老化
对烹饪科学化发展的重要性
一、概述
1、淀粉的一般特性：
众所周知，淀粉属于天然高分子碳水化合物，根据其分子中含有的α-1,4糖苷键和α-1,6糖苷键的不同而分为两种性质差异很大的直链淀粉和支链淀粉。
直链淀粉在水中加热糊化后，是不稳定的，会迅速老化而逐步形成凝胶体，这种胶体较硬，在115-120度的温度下才能向反方向转化。
支链淀粉在水溶液中稳定，发生凝胶作用的速率比直链淀粉缓慢的多，且凝胶柔软。
2、淀粉的糊化：
淀粉在常温下不溶于水，但当水温升至53℃以上时，发生溶胀，崩溃，形成均匀的粘稠糊状溶液。
本质是淀粉粒中有序及无序态的淀粉分子间的氢键断开，分散在水中形成胶体溶液。
淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性，称为淀粉的糊化。
3、淀粉的老化：
淀粉的老化是指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。
老化是糊化的逆过程，实质是在糊化过程中，已经溶解膨胀的淀粉分子重新排列组合，形成一种类似天然淀粉结构的物质。
二、淀粉的糊化、老化的影响因素
（一）、糊化
1、淀粉自身：支链淀粉因分支多，水易渗透，所以易糊化，但它们抗热性能差，加热过度后会产生脱浆现象。
而直链淀粉较难糊化，具有较好“耐煮性”，具有一定的凝胶性，可在菜品中产生具有弹性、韧性的凝胶结构。
2、温度：淀粉的糊化必须达到其溶点，即糊化温度，各种淀粉的糊化温度不同，一般在水温升至53度时，淀粉的物理性质发生明显的变化。
3、水：淀粉的糊化需要一定量的水，否则糊化不完全。
常压下，水分30%以下难完全糊化。
4、酸碱值：当PH值大于10时，降低酸度会加速糊化，添加酸可降低淀粉粘度，碱有利于淀粉糊化，例如，熬稀饭时加入少量碱可使其粘稠。
5、共存物：高浓度的糖可降低淀粉的糊化程度，脂类物质能与淀粉形成复合物降低糊化程度等。
（二）、老化
1、淀粉的种类：直链淀粉比支链淀粉易于老化，例如，糯米、粘玉米中的支链多，不易老化。
2、水：含水量在30%-60%之间，易发生老化现象，含水量低于10%或高于60%
的食品，不易老化。
3、温度：老化的最适宜温度为2-4度，高于60度或者低于20度都不发生老化。
4、冷冻速度：淀粉溶液温度的下降速度对老化有很大的影响。
缓慢冷却，可以使淀粉分子有时间取向的排列，可加重老化程度，而迅速冷却可降低老化程度。
5、PH值：PH在5-7范围中，最易老化，在4以下的酸性或碱性环境中，淀粉不易老化。
6、膨化处理：谷物或淀粉经过高压或膨化处理后，可长久保存，不发生老化现象。
此外还有无机盐和共存物等对淀粉老化也有一定影响。
三、淀粉的糊化、老化在生活中的应用
淀粉的糊化和老化都是我们日常生活中较为常见的化学现象，举例如下。
口感软的米饭比口感硬的米饭利于消化，这说明，淀粉的糊化可以提高食物的消化吸收率。
其次，淀粉的糊化还可应用在菜肴的挂糊、上浆、勾芡等工艺中。
另外，有些食品的制作也用到了淀粉糊化的相关原理。
如做粉皮时应选择含直链淀粉较多、老化程度较好的淀粉，如绿豆类淀粉。
而在制作年糕、元宵、汤圆等糕点时，要选用几乎不含直链淀粉、不易老化、易吸水膨胀、易糊化、有较高粘性的淀粉，如糯米粉等。
而淀粉的老化主要应用在粉丝、粉皮的制作过程中，淀粉只有经过老化才能具有较强的韧性，表面产生光泽，加热后不易断碎，并且口感有劲，所以应选择直链淀粉含量高的豆类淀粉为原料。
四、食品化学对烹饪科学化发展的重要性
食品从原料生产，经过贮藏、运输、加工到产品销售，每一个过程无不涉及一系列的化学和生物化学反应。
而食品化学阐明了食品复杂体系中各成分之间的化学反应历程、中间产物和最终产物的化学结构及其与食品的营养价值、感官质量、安全性和对人体健康的相关性，同时也揭示了食品的本质，寻找新的食品资源和食品原料中可再生资源的利用。
因此，食品化学为烹饪科学化的发展以及食品科学的发展，提供了理论依据，奠定了坚实的基础，是我们烹饪与营养教育专业的必修科目，也是我们走向社会、走向餐饮业的必修科目。