变性淀粉的特性详解
变性淀粉理化性质

变性淀粉的理化性质淀粉的可利用性取决于淀粉颗粒的结构和淀粉中直链淀粉和支链淀粉的含量,不同种类的淀粉其分子结构和直链淀粉、支链淀粉的含量不相同。
直链淀粉和支链淀粉在若干性质方面存在很大差异,直链淀粉与碘能形成螺旋络合结构,呈现深蓝色,支链淀粉与碘液呈现紫红色,故常用碘液鉴定淀粉。
因此,不同来源的淀粉原料具有不同的可利用性。
如薯类淀粉,颗粒大而松,易让水分子进去,糊化温度低,峰黏高,分子量大且直链淀粉少,不易分子重排,另外含有0·07% ~0·09%的磷,析水性强,不易回生。
谷类淀粉,颗粒小而紧,水分子难进入,糊化温度高,峰黏低,分子小且直链淀粉多,易重排;另外还含有脂肪,直链淀粉与脂肪结合不易吸收,故易胶凝回生,透明性差。
天然淀粉在广泛采用新工艺、新设备的现代工业生产中应用是有限的,大多数的天然淀粉都不具备能被有效的、很好的利用性能,因此在保持原淀粉基本性质的基础上,变性淀粉具有了以下性质:如1)具有了耐酸性;2)耐热性;3)抗剪切等性能。
这些性能都使得变性淀粉更适应现代生产工艺的要求。
淀粉糊化后具有增稠、凝胶、粘合、成膜及其它功能,不同品种淀粉的特性存在着差别。
表1列出各类淀粉的性能,并对其进行比较。
这些都是影响淀粉应用的特性。
马铃薯、木薯淀粉、玉米和小麦淀粉糊化后,其黏度存在很大差别(如图1所示)。
马铃薯、木薯淀粉较玉米、小麦淀粉易糊化,在较低温度开始糊化,黏度上升快,达到最高值,继续搅拌受热,黏度快速降低,在95℃继续保温1 h,黏度缓慢降低,继续降温至50℃,黏度有所回升;相反玉米、小麦淀粉较难糊化,在降温过程中黏度出现最大峰值,这也说明玉米、小麦淀粉的凝沉性要强于马铃薯和木薯淀粉[2]。
变性淀粉的结构特点——复合变性淀粉1.羰基含量酸解淀粉和酸解氧化淀粉均具有一定的羧基含量。
在不加氧化剂的情况下,淀粉在酸解过程中与空气中的氧气接触,会产生很小的氧化作用;而在氧化剂过硫酸铵的作用下,淀粉在酸解过程中能被较好的氧化,因此其羧基含量相对较高。
变性淀粉的特性及其在食品中的应用_颜栋美

变性淀粉的特性及其在食品中的应用颜栋美1997-04-05收稿。
(广西大学轻工系 南宁 530004)摘要 阐述了变性淀粉的定义和各种变性淀粉的特性及其在食品加工中的应用关键词 变性淀粉 特性 食品 应用分类号 T S236.9 变性淀粉是指在淀粉具有的固有特性的基础上,为改善其加工操作性能,扩大淀粉的应用范围,利用加热、酸、碱、氧化剂、酶制剂以及具有各种官能团的有机反应试剂改变淀粉的天然性质,增强某些机能或引进新的特性而制备的淀粉。
变性淀粉是十九世纪末开始出现的,至今已有100多年的历史,但其真正高速发展是近30年间。
在国外,生产变性淀粉较大的公司有美国的CPC国际公司,荷兰的Av ebe公司,日本的CPC-NSK技术株式会社,法国的罗盖特公司,德国的汉高公司等。
目前,变性淀粉在国际上的应用开发越来越广,几乎各行各业都有应用,而且变性淀粉的专用性越来越强,可以根据用户需要来生产不同行业用的专用变性淀粉。
此外,新产品不断开发。
目前,已开发出多种可替代脂肪的低热量产品。
我国变性淀粉的开发起步较晚,80年代开始,变性淀粉的研究引起了注意和重视。
近十多年来,我国生产各种变性淀粉共30万吨左右,但主要用于造纸和纺织工业,而在食品中的推广和应用还不普遍。
在食品工业中,变性淀粉主要用作增稠剂和凝胶剂,它可以改善产品的组织结构和风味,提高食品的耐藏性和冻融稳定性,改善食品的加工性能和产品质量等,目前,美国的CPC公司在上海设立了经销点,其中很大一部分即为食用变性淀粉,本文就食用变性淀粉的性质及其在食品加工中的应用作一探讨。
1 酸变性淀粉 淀粉经无机酸处理后可得到一种颗粒状的低分子水解产物。
在酸处理过程中,引起淀粉分子中糖甙键水解,分子变小。
经酸处理后淀粉固有粘度降低,粘合力强,水溶性增强,糊液的透明性及热糊稳定性提高,凝胶能力增强,形成薄膜性能好。
这类淀粉主要用于糖果制造,大量用来生产胶冻软糖和胶姆糖。
通常用40~60流动度的酸变性淀粉,这种高流动度淀粉制取的糖果,质地紧凑,外形柔软,富有弹性,在高温处理下不收缩,不起砂,能在较长时间内保持产品质量的稳定性。
变性淀粉

变性淀粉,亦称改性淀粉,它是指利用物理、化学或酶的手段来改变天然淀粉的性质。
通过分子切断、重排、氧化或者在淀粉分子中引入取代基可制得性质发生变化、加强或具有新的性质的淀粉衍生物。
变性淀粉具有改善蒸煮特性、减缓老化、提高乳化稳定性等作用。
变性淀粉应用于食品工业中,主要作为增稠剂、胶凝剂、黏结剂和稳定剂等使用,可以替代昂贵的原料,降低食品制造成本,提高食品质量同时提高经济效益。
在面制品中的应用变性淀粉在新鲜面中的应用研究证明,加入面粉量1%的脂化糯玉米淀粉或羟丙基玉米淀粉,可降低淀粉的回生程度,使经贮藏的湿面仍具有较柔软的口感,面条的品质、溶出率等都得到改善。
因变性淀粉的亲水性比小麦淀粉大,极易吸水膨胀,能与面筋蛋白、小麦淀粉相互结合形成均匀致密的网络结构,但加入过量会对面团有不利的影响。
在焙烤食品中的应用抗性淀粉的膳食纤维含量大于40%,且耐热性能高,吸水能力仅有1.4g水/g 淀粉,颗粒细小,适用于中等含水量的焙烤食品、低含水量的谷物制品和休闲食品中。
在华夫饼干、发面饼干和曲奇饼干中,能产生酥脆的质构、优异的色泽和良好的口感。
在面制食品和面条中,也能增加制品的坚实性和耐煮性。
在冷冻食品中的应用在大多数冷冻食品中,变性淀粉的主要作用是增稠、改善质构、抗老化和提高感官质量。
如汤圆经冷冻后皮易裂,不能反复冷冻融化,可在制作汤圆的糯米粉中添加5%左右的醚化淀粉起粘结和润湿作用,从而避免皮的破裂和淀粉回生,减少蒸煮时汤糊现象,降低汤内固形物量。
在糖果中的应用糖果中使用的变性淀粉主要有两大类:一类是凝胶剂,如牛皮糖中用的酸解淀粉;另一类是填充料并起着黏结剂的作用,如口香糖中使用的预糊化淀粉或变性预糊化淀粉。
酸变性淀粉具有粘度降低、粘合力强、水溶性增强、糊液的透明性和热糊稳定性提高、凝胶能力增强、形成薄膜性能好的特点。
这类淀粉主要用于糖果、胶冻软糖和胶姆糖的生产。
在甜品中的应用在冰淇淋中使用变性淀粉可代替部分脂肪提高结合水量并稳定气泡,使产品具有类似脂肪的组织结构,降低生产成本。
变性淀粉名词解释

变性淀粉名词解释变性淀粉是一种无定形、无嗅、白色、坚硬、难溶于冷水的化学物质。
变性淀粉通常由变性剂与天然或合成的高分子化合物混合,经机械搅拌后加热糊化,再经成型、干燥而得。
最早变性淀粉只是用玉米、土豆等含淀粉多糖的植物制成的。
到20世纪80年代中期,以淀粉为原料通过化学法改性制备的变性淀粉问世。
20世纪90年代以来,随着生物技术的进步,一些细菌和酶被应用于变性淀粉的改性和提取。
目前已成功地将微生物细胞壁多糖变性,并通过酶解工艺制备出变性淀粉产品。
变性淀粉的发展历程有两个主要方面: 1、淀粉接枝丙烯酸酯树脂(TPU)改性淀粉的研制成功和实现工业化生产;2、甘薯及其它原料经过预处理和蒸煮后,通过多种生物酶处理和连续化工序制取具有多孔结构的聚甘露聚糖(DGGE)。
其淀粉的可消化性及低抗原性,使其成为变性淀粉在食品、医药领域应用的基础。
变性淀粉又称作物淀粉,是以玉米、小麦、甘薯等农副产品为原料,经酶解、过滤、脱水、脱醇等精制工序加工而成的粉末状物质。
主要特点是容易被淀粉酶水解,而且本身几乎不含蛋白质和脂肪,具有很高的营养价值和保健作用。
例如,常见的食用玉米淀粉,即属于变性淀粉。
2、甘薯及其它原料经过预处理和蒸煮后,通过多种生物酶处理和连续化工序制取具有多孔结构的聚甘露聚糖(DGGE)。
其淀粉的可消化性及低抗原性,使其成为变性淀粉在食品、医药领域应用的基础。
变性淀粉又称作物淀粉,是以玉米、小麦、甘薯等农副产品为原料,经酶解、过滤、脱水、脱醇等精制工序加工而成的粉末状物质。
主要特点是容易被淀粉酶水解,而且本身几乎不含蛋白质和脂肪,具有很高的营养价值和保健作用。
例如,常见的食用玉米淀粉,即属于变性淀粉。
3、利用淀粉酶对玉米、马铃薯等原料的直接作用,使之转化成液态糊精,经蒸发、浓缩后制得淀粉糖,再经脱色、浓缩,最终生成变性淀粉。
4、将植物淀粉和动物蛋白质以及脂类混合,经淀粉酶作用制得复合变性淀粉,或将变性淀粉添加到面团中制得食品。
淀粉与变性淀粉知识

§淀粉颗粒膨胀和糊化
(40℃)
淀粉在冷水中是以不溶性悬浮颗粒 (60℃) (淀粉乳)形态存在。
当水被加热到某个温度(糊化温度) 时,水分子进入到淀粉颗粒中,颗 粒迅速膨胀并伴随粘度增加,形成 淀粉糊。此过程称之为淀粉的糊化。
§糊化过程淀粉颗粒的变化
淀粉糊化过程中, 淀粉颗粒由小变 大。
当膨胀达到极限 时,随温度的升 高和搅拌力的作 用,颗粒开始破 碎,伴随粘度下 降。
氢键
糊
水
化
陈 化
溶胶
稀溶液 浓溶液
凝沉 凝胶
●淀粉的理化检测
§淀粉糊的粘度及测量仪器
概念:粘度是流体的内摩擦,是一层流体对另一层流体相对 运动时的阻力。包括动力粘度、运动粘度、相对粘度和条件粘度
常见的粘度计:RVA、旋转式粘度计(Brookfield、NDJ) 、 Brabender
NDJ-97
Brabender
粘度曲线:
交联淀粉 原淀粉
●氧化淀粉
次氯酸钠氧化反应:
CH2OH
O
CH2OH
O
O
O
O + NaCLO
NaOH pH = 11
Sodium hypochlorite
+
+ NaCL
●氧化淀粉的性质特点
粘度曲线:
●变性淀粉的应用
变性淀粉的应用是根据其性质来选择,性质则由上述原料类型、 分子结构、变性方式和程度共同决定。
§淀粉颗粒的偏光十字(Maltese cross)
马铃薯淀粉颗粒在显微 偏光/普通光下比较
普通光学显微镜下淀 粉颗粒偏光十字现象
淀粉在偏光下观察,通常可以看到一个明显 的偏光十字,十字的交叉点与淀粉颗粒的脐 点重合,淀粉的这种现象证明了淀粉颗粒存 在辐射状的组织结构。当淀粉颗粒糊化后, 有序的结构被打乱,偏光十字消失。
变性淀粉知识简介

变性淀粉知识简介变性淀粉是通过物理或化学方法使淀粉分子链被切断、重排或引入其他化学基团以改变其结构而获得的。
经过变性的淀粉比原淀粉具有更优良的性能。
根据变性方法,主要分为物理变性淀粉、化学变性淀粉、酶变性淀粉和天然变性淀粉。
物理变性是通过加热,挤压,辐射等物理方法使淀粉微晶结构发生变化,而生成工业所需要功能性质的变性淀粉。
化学变性是将原淀粉经过化学试剂处理,发生结构变化而改变其性质,达到应用的要求。
酶变性淀粉是通过酶作用产生的变性淀粉。
天然变性淀粉是通过品种培育和遗传技术改变淀粉的结构,使之具有与化学变性淀粉相同特性的天然淀粉。
一、预糊化淀粉将原淀粉在一定量的水存在下进行加热处理后,淀粉颗粒溶胀为糊状,规则排列的胶束被破坏,微晶消失,并且易接受酶的作用。
能够在冷水中溶胀溶解,形成具有一定粘度的糊液,且其凝沉性比原淀粉要小,使用方便。
二、酸变性淀粉和糊精基本上不改变团粒形状,酸仅作催化剂,盐酸作用最强,其次是硫酸和硝酸。
酸变性淀粉具有较低的热糊粘度,即有较高的热糊流度。
酸变性淀粉的相对分子量随流度升高而降低。
三、糊精包括白糊精、黄糊精和英国胶。
四、氧化淀粉氧化淀粉具有低粘度,高固体分散性,极小的凝胶作用。
由于氧化淀粉引入了羟基和羧基,使得直链淀粉的凝沉趋向降到最低限度,从而保持粘度的稳定性。
能形成强韧、清晰、连续的薄膜。
比酸解淀粉或原淀粉的薄膜更均匀,收缩及爆裂的可能性更少,薄膜也更易溶于水。
五、交联淀粉交联作用是指在分子之间架桥形成化学键,加强了分子之间氢键的作用。
交联淀粉的糊粘度对热、酸和剪切力影响具有高稳定性。
其稳定性随交联化学键不同而有差异。
交联具有较高的冷冻稳定性和冻融稳定性。
六、酯化淀粉常用的酯化剂有淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯、淀粉烯基琥珀酸酯等淀粉磷酸酯的糊液具有较高的透明度,较高的粘度,较强的胶粘性,糊的稳定性高,凝沉性弱,冷却或长期贮存也不致凝结成胶冻。
交联的淀粉磷酸双酯的分散液,有较高的粘度,耐高温,耐剪切力,耐酸,耐碱,这类淀粉常作为增稠剂和稳定剂。
常用变性淀粉的种类及理化性质
常用的食品加工用变性淀粉有预糊化淀粉,麦芽糊精、酸变性淀粉、羟丙甚淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉、羧甲基淀粉交联淀粉等。
1.预糊化淀粉该产品自身已经熟化,可直接添加到终端产品中.具有增稠、稳定、改善口感等功能,能赋予食品浆状或粒状组织,不论在高酸性或低酸性环境中均适用,使产品在外观和口感上都得到改进。
由于这种淀粉能在食品加工中模拟番茄和果浆的特性,尤适台用于开发番茄产品,制造具有“真番茄”特征和高度浆状外现的产品,2.麦芽糊精甜度低、粘度高、溶解性好、暖湿性小、增稠性强、成膜性好.在糖果工业中麦芽糊精能有效降低糖果甜度、增加糖果韧性,提高糖果质量,在饮料冷饮中麦芽糊精作为重要原料,能提高产品溶解性,突出原有产品凰味,增加黏嗣感和啵形性-在儿童食品中.麦芽糊精因低甜度和易吸收可作为理想载体.预防或减轻儿童龋齿病和肥胖症-低DE值麦芽糍精遇水易生成凝胶.其口感和油脂类似,因此能用干油脂含量较高的食品中.如冰淇淋、鲜奶蛋糕等,代替部分油脂,降低食品热量,同时不影响口感。
3.酸变性淀粉酸变性淀粉具有较低的热糊粘度.大大提高了淀粉的凝胶性.可用于果冻、夹心饼的生产。
4.羟丙基淀盼淀粉经羟丙基化后,其冻融稳定性、透光率均有明显提高.它最广泛的应用是在食品如肉汁、沙司.果内布丁中用作增稠剂,可使之平滑.浓稠透明、无颗粒结构.并具有良好的冻融稳定性和耐煮性,口感好它也是良好的悬浮剂,可用于浓缩橙汁中,流动性好,静置也不分层或沉淀5.酯化淀粉1)淀粉磷酸酯淀粉膦酸脂的水溶性较好,并具有较高的糊粘度、透明度和稳定性,在食品工业可用作增稠剂、稳定剂、乳化剂。
淀粉磷酸酯可以在橙汁生产中作乳化剂,代替价格较高的阿拉伯胶在面条加工中,淀粉磷酸酯作为增稠剂,形成具有良好粘弹性和延伸性的面团;在蛋糕中添加≤4%的量,可提高蛋糕的比窑.延长蛋糕的货架寿命.延缓蛋糕的老化,对蛋白发泡体系的持泡性能也有显著改善。
2)纯胶纯胶--辛烯基琥珀酸淀粉酯钠(简称SSOS),在水包油型的乳浊液中有着特殊的乳化稳定性,是一类新型的食品乳化稳定剂和增稠剂。
变性淀粉的性质和应用
4、淀粉磷酸酯的性质及应用
淀粉磷酸酯具有电荷,为阴离子高分子电解质,与原淀粉相比较、糊粘度、透明度和稳定性都较高。很低酯化程度便能改变糊性质很大。原玉米淀粉是透明状不高的短糊,凝沉性强冷却称为不透明的凝胶。经磷酸酯化,取代度0.01糊性质改变很大,便位于马铃薯淀粉糊相似的“长”糊,粘度高,稳定性高透明度高、粘胶性强。
化学变性使葡萄糖单位的化学结构发生变化,这类变性淀粉又称为淀粉衍生物。反应程度用平均每个脱水葡萄糖单位中羟基被取代的数量表示,称为取代度英文缩写DS表示。工业上生产的重要变性淀粉几乎都是低取代度的产品,取代度一般在0.2以下,即平均每10个葡萄糖单位有2个一下被取代,反应程度很低。
取代度只是表示平均反应程度,不能表示衍生物的不同结构。脱水葡萄糖单位被取代所产生的异物体,可能数目多,分离和确定结构是困难的,工业生产很少用取代度控制化学反应或表示产品。工业上一般是分析产品的性质变化程度来控制反应。例如,变性目的是提高糊的抗冷冻稳定性,则测定冷冻稳定性,达到要求时停止反应。
OH OH OH
一酯 二酯 三酯
应用正磷酸盐和三聚磷酸钠得淀粉磷酸一酯,应用三偏磷酸钠和三氯氧磷得淀粉磷酸二酯,属交联淀粉支被交联的淀粉磷酸酯需要分二步进行,先酯化得一酯,在进行交链。
变性淀粉的性质和应用
1、变性的目的
随着科学技术、生产水平的快速发展,人民生活水平不断提高,原淀粉的有些性质以不符合新设备、新工艺和新产品的要求,需要改变其性能,保证获得好的应用效果。例如,食品加工越来越多应用冷冻、冷藏技术,但原淀粉冷冻会发生凝沉、析水、破坏食品胶体结构,通过酯化,醚化或交联变性,能提高动融稳定性。避免食品加工过程中出现的缺点。
食用变性淀粉在食品加工应用中的特性
食用变性淀粉在食品加工应用中的特性淀粉作为食品添加剂是基于其方便于食品加工的功能性价值,以及提供某些食品系统所要求的性质,如形状或口味、增稠性、胶凝性、黏合性和稳定性等。
为了满足某一特殊食品的加工或产品的要求,需要对原淀粉固有性质进行控制和改性方法来满足各种特殊用途的需要。
食用变性淀粉在应用中的特性概述如下: 1(使用变性淀粉可以使其在高温、高剪切力和低pH值条件下保持较高的粘度稳定性,从而保持其增稠能力。
很多食品均需在较高温度下加工或杀菌,原淀粉分子在高温下易解聚成小分子,黏度下降,使其失去增稠能力。
食品中的机械搅拌和泵的输送均会产生剪切力,有些食品由于存在有机酸(如酸性饮料),使体系偏酸性,高剪切力和酸性环境均能使原淀粉分子降解,失去稳定食品的能力。
若采用稳定化处理的淀粉就能避免上述缺陷,使食品在高酸度、高温、加热时间较长、强搅拌或均化时有良好的构型,能适用于各种需要增稠的范围内。
2(通过变性处理可使淀粉在室温或低温保藏过程中不易回生,从而避免食品凝沉或胶凝形成水质分。
食品中的淀粉分子在保藏过程中会通过氢键发生分子间重排而缩合,尤其在冷藏过程中这一过程更为剧烈,结果导致分子脱水收缩,固体食品质构硬化,甚至析出水来,流体食品出现上下分层、混浊,产生劣化。
变性在淀粉分子间引入亲水基团,可提高淀粉分子亲水能力,阻碍淀粉分子间以氢键形式缩合脱水收缩。
3(变性淀粉能提高淀粉糊的透明度,改善食品的外观,提高其光泽度。
如果原淀粉亲水性不强,当用它制作食品时,因不能很好地结合水分子,而使整个食品体系透光率低,食品发白,无光泽。
变性处理如果接上亲水性基团,则淀粉分子周围吸附大量水分子,或质构均匀的溶胶,使食品有很高的透明度或诱人的光泽。
4(变性处理能改善乳化性能。
原淀粉分子无乳化性,不能用它形成稳定的水油混合体系。
在淀粉分子上接上亲水、亲油双重性质的官能团,如辛烯基琥珀酸根,则既具有亲水性,又具有亲油性,从而达到乳化稳定水油混合体系的目的。
变性淀粉简介介绍
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目录
• 变性淀粉概述 • 变性淀粉的应用领域 • 变性淀粉的优点与特性 • 变性淀粉的生产方法与技术 • 变性淀粉的市场前景与发展趋
势 • 变性淀粉的环保与安全问题及
应对措施
01
变性淀粉概述
定义与性质
定义
变性淀粉是指通过物理、化学或酶法 处理,使淀粉的某些性质发生改变的 淀粉。
变性淀粉可以作为纸张施胶剂,提高纸张的防水性和 抗油性。
纺织工业
纺织浆料
变性淀粉可以作为纺织浆料,提高纺织品的耐磨性和抗皱性 。
纺织助剂
变性淀粉可以作为纺织助剂,如柔软剂、抗静电剂等,以改 善纺织品的性能。
其他领域
油墨制造
变性淀粉可以作为油墨制造中的颜料分散剂和增稠剂,提高油墨的印刷性能和稳 定性。
稳定剂
变性淀粉可以作为食品稳 定剂,如冰淇淋、饮料等 ,以增加食品的稳定性和 防止分层。
胶凝剂
变性淀粉可以作为胶凝剂 ,如果冻、布丁等,以形 成弹性凝胶。
造纸工业
纸张涂层
变性淀粉可以作为纸张涂层,提高纸张的平滑度和光 泽度。
纸张增强剂
变性淀粉可以作为纸张增强剂,提高纸张的强度和耐 折度。
纸张施胶剂
生产工艺
变性淀粉的生产工艺包括原料选择、预处理、变性处理、后处理等多个环节。
流程
变性淀粉的生产流程一般包括淀粉的溶解、变性剂的添加与混合、反应条件的 控制、产品的分离与干燥等步骤。其中,变性剂的选择和处理条件是影响变性 淀粉性质的关键因素。
02
变性淀粉的应用领域
食品工业
01
02
03
增稠剂
变性淀粉在食品工业中常 用作增稠剂,如酸奶、果 酱、调味品等,以改善食 品的质地和口感。
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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。
4、淀粉的凝胶性
淀粉颗粒在水中加热时,淀粉颗粒内部结构由有序状态转变为无序状态,淀粉糊化后大多能形成具有一定弹性和强度的半透明凝胶,凝胶是胶体质点或高聚物分子相互连接,搭起架子所形成的多维孔状结构,是胶体的一种特殊存在形式,性质介于固体和液体之间。
变性淀粉凝胶的粘弹性、强度等受淀粉原料的不同和变性方式及程度的变化存在明显差异。
用作食品胶凝剂的变性淀粉主要有交联淀粉、酸解
淀粉和氧化淀粉。
磷酸酯双淀粉代替明胶生产果冻,酸处理和氧化淀粉生产牛皮糖,氧化淀粉代替阿拉伯胶生产胶姆糖等。
5、淀粉糊的冻融稳定性
冻融稳定性即是指淀粉糊液经受冻结和融化交替变化时的稳定性。
冻融稳定性的评判指标为析水率,析水率越小,说明淀粉糊的冻融稳定性越好。
变性淀粉冻融稳定性的好坏与淀粉中直支链淀粉比例、浓度及淀粉的交联程度、交联剂种类、交联的均匀稳定性、酯化程度、醚化程度有关。
6、淀粉糊的热稳定性
热稳定性,是指淀粉糊的耐热性,淀粉糊在较高温度的影响下的形变能力,形变越小,稳定性越高,指淀粉糊化后在特定加热条件下,在加热周期间内一定时间间隔的粘度和其它现象的变化情况。
变性淀粉热稳定性中受交联程度、交联稳定性、淀粉颗粒完整度、酯化、醚化取代度大小等多个因素影响。
通过接枝或衍生某些基团,改变淀粉基团大小或架桥,可使淀粉的热稳定性增加。
7、淀粉糊冷糊稳定性
冷糊稳定性,是指淀粉糊的抗老化性。
冷糊稳定性在一定时间间隔内,糊液的粘度和其它现象的变化情况。
变性淀粉冷糊稳定性中受交联程度、交联稳定性、酯化、醚化取代度大小等多个因素影响。
淀粉结构中接合亲水化学基团,造成空间障碍,分
子不易重排,另外亲水基因的引入使亲水作用增强,强化了与水的结合力,使淀粉脱水作用下降,都会提高淀粉糊的冷稳定性。
8、淀粉的抗酸稳定性
抗酸稳定性,是指淀粉糊的耐酸性,淀粉糊在较高酸度的影响下的形变能力,形变越小,稳定性越高,指淀粉糊化后在特定低pH值条件下,在一定时间间隔内的粘度和其它现象的变化情况。
变性淀粉的耐酸性受交联程度、交联剂种类、淀粉颗粒完整度、酯化、醚化取代度大小等多个因素影响,尽可能使淀粉改变结构为网状结构,使淀粉可以耐受pH值3~3.5的低酸环境。
9、淀粉的抗(耐)剪切力
淀粉糊液由于受外力而变形时,在糊液内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置,抵抗剪切截面单位面积上的内力称为抗剪切力。
剪切力越大的话则剪切作用越强。
机械搅拌淀粉糊产生剪切力,引起膨胀淀粉颗粒破裂,粘度降低。
变性淀粉的交联度、交联稳定性等因素都影响变性淀粉的耐剪切程度。
10、淀粉糊的透明度
透明度是淀粉糊液在标准厚度允许光线透过的程度。
透明度是淀粉所表现出的重要的外在特征之一,直接关系到淀粉类产品的外观和用途,影响产品的可接受性。
变性淀粉糊的透明度受多因素影响,与淀粉来源、分子结构、支链淀粉含量、磷含量、变性交联程度、酯化、醚化程度等多因素有关。
此外,淀粉糊化后老化产生的凝胶或凝沉作用也会严重影响淀粉糊的透明度。
11、淀粉的溶解性和膨胀度
淀粉的相对密度为 1.5,淀粉不溶于冷水。
直链淀粉可溶解于热水,在热水中溶胀破裂形成胶体溶液。
而支链淀粉不溶于热水,只能在热水中溶胀糊化。
淀粉的溶解度和膨胀度反应淀粉与水之间相互作用的大小,膨胀度是指每克干淀粉在一定温度下吸水的质量数,溶解度是指在一定温度下,淀粉分子溶解的质量分数。
变性淀粉的溶解性和膨胀度受酯化、醚化程度、交联程度的影响。
乙酰基、羟丙基等亲水基团取代度越高,变性淀粉的溶解性和膨胀度越大。
相反,交联程度越大,变性淀粉的溶解性和膨胀度越小。
12、淀粉的成膜性
淀粉在水中加热煮成糊,将淀粉糊涂抹于固体表面,然后干燥使水分散失,水分散失导致淀粉糊层空间缩小,淀粉链之间相互连接,形成交叉网状结构,水分继续散失直至形成有一定强度的薄膜。
淀粉膜必须具有所需用途的某些质量特性(即所谓成膜性的好坏),性质包括:可塑性、内强度、水溶性、吸湿性、透明度和光泽度。
马铃薯和木薯等薯类淀粉所形成的膜较玉米、小麦等普通谷类淀粉形成的膜,具有更高的柔韧性、溶解性、抗张强度和透明度。
淀粉的成膜性与其颗粒结构、直链淀粉和支链淀粉的比例有关,这些淀粉所固有的特征决定了淀粉的糊化性能,糊化性能则影响着淀粉的成膜性。
淀粉糊化后淀粉链的松散程度越高,链与链之间的亲和力越大,越易形成强度大的膜,淀粉糊越透明则形成的淀粉膜也透明。
普通谷类淀粉膜水溶解性较差的主要原因是这类淀粉直链淀粉含量较高,直链淀粉组分与脂肪类物质结合影响了水溶性,且谷类淀粉的小直链分子干燥成膜时将陈化,不仅本身变得不溶解,还把支链淀粉分子缠在不溶性的网状结构上,因而水溶性大大降低。
实际应用中常通过变性方法提高淀粉的成膜性。
常见成膜性较好的变性淀粉有氧化淀粉、羟烷基淀粉等。
以氧化淀粉为例,淀粉经过氧化后糊化温度降低、粘度降低、透明度增高,淀粉颗粒易于破碎和淀粉链易于松散,并且引入了一定量的强亲水的羧基,因而形成的淀粉膜强度更高,透明度更好,水溶性更佳。
13、淀粉的乳化性
乳化是将互不相容的液体形成稳定乳液状的过程,乳化时,分散相以很小的液珠形式均匀分布在连续相中,乳化剂在液珠表面形成薄膜层或双电层,组织不相容液体的相互聚集,保持乳液状的稳定。
辛烯基琥珀酸淀粉酯钠(SSOS),是一种酯类变性淀粉,由于有较大的分子量,在油水界面处可形成一层强度很大的薄膜,可以稳定水包油型的乳浊液,与乳化剂的相比不仅有很好的乳化性,还有良好的稳定性和
增稠性,在水包油型的乳液中有着特殊的作用,可用于不同要求粘度的各种乳浊液。