淀粉的糊化和老化
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。
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。
木薯淀粉的老化机理
木薯淀粉的老化机理一、引言木薯淀粉是一种重要的食品添加剂和工业原料，然而，随着时间的推移，木薯淀粉会发生老化现象，从而影响其品质和性能。
本文将探讨木薯淀粉老化的机理，以及其对淀粉的影响。
二、木薯淀粉老化的机理1. 淀粉分子的结构变化随着时间的推移，木薯淀粉中的淀粉分子会发生结构的改变。
这主要表现为淀粉链的断裂和分支的断裂，导致分子量的降低和分子结构的改变。
2. 氧化反应的影响氧化反应是木薯淀粉老化的重要机理之一。
淀粉中的羟基和羰基易受氧气的影响，从而引发氧化反应。
随着氧化反应的进行，木薯淀粉的物理性质和化学性质会发生变化，导致老化现象的发生。
3. 酶的作用在木薯淀粉中存在多种酶，如淀粉酶、氧化酶等。
这些酶会催化淀粉的降解，导致淀粉的老化。
不仅如此，酶还会引发淀粉的糊化和变性，进一步加剧了淀粉的老化现象。
三、木薯淀粉老化对性质的影响1. 水分吸附性能的改变木薯淀粉老化后，其水分吸附性能会发生变化。
老化的淀粉更容易吸附水分，导致淀粉的含水率增加。
这会影响淀粉的稳定性和贮存性能。
2. 凝胶化特性的变化木薯淀粉老化后，其凝胶化特性也会发生变化。
老化的淀粉凝胶化温度降低，凝胶形成能力减弱。
这会影响淀粉在食品加工中的应用，降低了产品的质量和口感。
3. 糊化特性的改变糊化是淀粉加工过程中的重要步骤，而木薯淀粉老化后，其糊化特性会发生改变。
老化的淀粉糊化温度升高，糊化过程变得困难。
这会影响淀粉的加工性能和产品质量。
四、延缓木薯淀粉老化的方法1. 适当的储存条件木薯淀粉应储存在阴凉、干燥、通风良好的环境中，避免阳光直射和潮湿。
同时，应避免与空气、水分、酶和其他有害物质接触。
2. 添加抗老化剂在木薯淀粉的生产过程中，可以添加一些抗老化剂，如亚硫酸盐、抗氧化剂等。
这些化合物可以减缓淀粉的老化过程，延长其使用寿命。
3. 进行适当的处理适当的处理方法，如高温处理、酶灭活等，可以减少木薯淀粉中的酶活性，从而延缓淀粉的老化过程。
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
食品原料学归纳
1、淀粉糊化：淀粉在充分加水并加热时，在50~70度时颗粒发生不可逆膨胀，叫做糊化。
2、淀粉老化：淀粉溶液经缓慢冷却成淀粉凝胶并经长时间放置，会变成不透明的甚至沉淀的现象，称为淀粉的老化。
3、小麦的千粒重：千粒重是粮食和油料籽粒（种子）大小、饱满度的重要标志之一。
小麦千粒重越大，籽粒营养成分也越充足，相对的皮层含量越低，出粉率也越高。
4、小麦的容积重：指一定容积的小麦质量。
由此物理量可以推知小麦的结实程度，一般来说小麦容积重越高，品质越好，出粉率也越高。
5、小麦的硬度和角质率：从硬度上讲，角质粒（玻璃质粒）的硬度大，粉质粒的硬度小；或者说直链淀粉含量越多的小麦硬度大，直链淀粉越少的小麦硬度越小。
角质率则是表示小麦中角质粒的多少。
6、面粉的熟成（陈化）：面粉在贮藏一段时间后，由于半胱氨酸的巯基会逐渐氧化成双巯基而转化成胱氨酸，加工品质会也因此得到改善，所以这一过程也叫面粉的熟成（陈化）。
7.石豆：栅状细胞排列过分紧密，水无法透过的大豆叫做石豆8.酸败：油脂暴露在空气中自发进行氧化作用而产生异臭味和苦味的现象叫做酸败起酥油：动物经精制加工或者硬化，混合，速冷，捏合等处理，使之具有可塑性，乳化性等加工性能的油脂7、酸价（AV）：指中和1g游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数。
8、中和价（NV）：指中和1g脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数。
9、碘价（IV）：也称溴价，指卤化100g脂肪或者脂肪酸所吸收的碘的毫克数。
10、皂化价（SV）:皂化1g脂肪所需氢氧化钾的毫克数。
11、过氧化价（PV）:指每1000g脂肪中成为过氧化物氧的毫克数。
12、羰基价：每1000g式样中含羰酰基的摩尔数或%、mg/g表示。
13、稳定度的测定：稳定度是表示油脂抗氧化性能的指标。
14、可塑性：可塑性就是柔软（很小的力就能使其形变），保持形变但不流动的性质。
15、起酥性：起酥性就是用作饼干、酥饼等焙烤食物的材料时，可是制品酥脆的性能。
他是评价油脂性能的重要指标。
淀粉的糊化老化和食品中的应用
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 化、营养价值较高的特点。在食品、水产饲料、造纸、纺 织等行业用作粘接剂、增稠剂和上浆剂等
3、粉条、粉皮及龙虾片 利用淀粉加热糊化、冷却又老化的原理，可制作粉丝 、粉皮、龙虾片等食品，选用含直链淀粉多的绿豆淀粉， 糊化后使它在4℃左右冷却，促使老化发生。老化后随即干 燥，可制得成品。
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欢迎批评指导！！
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“老化”是“糊化”的逆过程。
"老化"过程的实质是：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。
值得注意的是：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。
直链淀粉的老化速率比支链淀粉快得多， 直链淀粉愈多，老化愈快。支链淀粉几乎 不发生老化。
淀粉的糊化与老化
食品中的应用
淀粉
直链淀粉
以葡糖糖1、4糖苷键连 接而成（螺பைடு நூலகம்结构）
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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
-
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。
及功能特性，在食品加工中具有广泛的应用。
-
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 -
•淀粉粒的形状大致上可分为圆形、卵形和多角形三种。
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Leabharlann 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 - 粉分子间缔合
食品中脂肪或 表面活性剂 具抗老化作用
食品化学
淀粉的糊化和老化
主讲人：赵燕燕
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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
-
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
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。
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 ；
-
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
超出食品 的范围-
pH10时，淀 低pH时，淀粉 无增稠 粉粒的溶胀 会发生水解而 作用
速度增加
产生糊精
amylum
淀粉
糊化与老化 gelatinization
淀粉粒的显微结构
-
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。
amylum
淀粉
糊化与老化
retrogradation
淀粉的老化
再结晶过程
防止方法
喷雾干燥已糊 化的淀粉浆
去除水分 糊化的
淀粉 迅速脱水
使用预糊化淀粉
冷水中快速再水 化成糊化淀粉
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
-
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。
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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。
-
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
直链淀粉
支链淀粉
淀粉粒的基本结构模式
脐点
-
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
-
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。
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
-
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
-
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。
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
-
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
-
最适温度
2～4℃
＜－20℃或 ＞60℃
不发生老化
脂肪
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 gelatinization
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 -