第七章淀粉的制取与加工课件.ppt

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1、第七章,淀粉的制取与加工,第一节,淀粉的理化性质及生产原料,一、淀粉的结构,（一）淀粉粒的形状和大小,淀粉在胚乳细胞中以淀粉粒的状态存在，,不同来源的淀粉粒的形态、大小,(P137),和构造,各不相同，可用显微镜鉴别。,.,?,圆形,?,淀粉粒的形态,椭圆形,?,多角形：,含水量高、淀粉粒大、整,齐。如：马铃薯,含水量低，淀粉粒小。,如：玉米、大米,淀粉颗粒机构：,?,结晶结构：分子间具有规律性排列。,?,无定形结构：分子间排列杂乱，无规律,?,性。,?,淀粉颗粒具有一定的渗透性，水及溶液能,自由渗入颗粒。,（二）直链和支链淀粉,?,直链淀粉：,?,-1,，,4,葡萄糖苷键连,接的线性葡聚糖。

2、,?,不易分散在冷水中。,?,在,68,-80,时，在,水中溶胀形成胶体。,?,支链淀粉：,?,-1,，,4,和,-1,，,6,糖苷键连接,的具有分支结构的葡聚糖。,?,易分散在冷水中。,在,68,-80,时，在水中仍为,颗粒。,天然淀粉颗粒完全不溶于冷水。,P138,（三）淀粉的糊化,?,淀粉的糊化：,淀粉乳加热，淀粉颗粒会吸水,膨胀，随温度上升淀粉颗粒吸收更多水分，体积,膨胀更大，达到一定温度（,53,以上），高度,膨胀的淀粉间相互接触，变成半透明的粘稠状，,成为淀粉糊，这种现象成为糊化。,?,淀粉发生糊化的温度称为,糊化温度。,?,淀粉糊化，透明度增高，颗粒的偏光十字消失,。,（,淀粉粒

3、在偏光显微镜下观察，具有双折射性，,在淀粉粒粒面上可看到以粒心为中心的黑色十字,形，称为偏光十字，是晶球所具有的特征。）,?,淀粉颗粒开始的消失的温度，为糊化开始温度。,?,有,98%,的淀粉偏光十字消失的温度为糊化完成温,度。,（四）淀粉的凝沉,?,糊化后的淀粉溶液在低温下放置较长时,间后，会由透明变得浑浊，并产生沉淀，,这种现象称作淀粉的凝沉，也称回生。,?,白色沉淀下沉，水分析出，胶体结构破坏，,是由于溶解状态又重新凝结而沉淀，这种,现象称为凝沉。,（五）淀粉的吸附,?,淀粉可吸附许多无机及有机化合物。,?,支链和直连淀粉分子形状不同，对物质的,吸附有差别。,?,如：对碘的吸附。,二、淀

4、粉的化学性质,?,（一）与酸作用,?,淀粉在酸的作用下水解产生分子量不同的各种,中间产物，这些物质称作糊精。,?,淀粉,淀粉糊精,红糊精,无色糊精,?,麦芽糖,葡萄糖,.,?,（二）淀粉的成脂、成醚作用,?,淀粉分子可与无机盐或有机酸生成脂。,?,淀粉,+,乙醇,淀粉的乙酸脂,?,（三）淀粉的氧化,?,淀粉随氧化条件及氧化剂的不同生成不同,产物。,?,常用的氧化剂：高碘酸、次氯酸等。,?,如：双醛淀粉,三、淀粉生产的原料,?,（一）禾谷类,?,玉米、小麦等。,?,（二）薯类,?,甘薯、木薯、马铃薯等。,?,（三）豆类,?,绿豆、豌豆、蚕豆等。,?,（四）其他类淀粉,?,莲藕、荸荠、百合、慈姑等

5、。,第二节,淀粉的制取,?,一、淀粉制造的一般工艺过程,?,制造淀粉就是利用工艺手段除去蛋白质、,纤维素、油脂、无机盐等物质，取得较为,纯净的淀粉制品。,?,淀粉的工艺过程：,原料处理、原料浸,泡、破碎、分离胚芽、纤维和蛋白质。,.,?,（一）原料处理,?,除去原料中的杂质。方法：清洗和清理。,?,（二）原料浸泡,?,软化颗粒，降低组织结构强度，破坏蛋白质的,网络结构、洗涤和除去部分水溶性物质的作用。,?,（三）破碎,?,破坏原料的组织细胞，是淀粉粒从细胞中游,离出来，以利提取。,?,（四）分离胚芽、纤维和蛋白质,?,经过粗碎后，先分离胚芽，然后再经过磨碎、分,离纤维和蛋白质等。,?,方法：分

6、离脂肪采用：比重法、,?,分离纤维采用：过筛方法。,?,分离蛋白质采用：静止沉淀法、流动沉淀,?,法和夹心分离法。,.,?,（五）淀粉的清理、干燥和产品整理,?,清理：将淀粉乳放入沉淀桶或池中，加水,清水搅拌后，静置沉淀。,?,干燥：连续干燥机,?,整理：筛分和粉碎。,.,?,（六）淀粉白度的提高,?,1.,高锰酸钾法,?,2.,次氯酸钠法,?,3.,漂白粉漂白法,?,4.,亚硫酸漂白法,二、淀粉的生产实例,?,（一）马铃薯淀粉的生产,?,1.,马铃薯淀粉的加工工艺,?,薯块,洗涤,破碎,筛理,淀粉乳,淀粉,粕,沉淀,浆水,洗涤,漂白,脱水,?,湿淀粉,干燥,粉碎,筛理,包装,成品,（二）玉米

7、淀粉的生产,?,玉米淀粉加工工艺：,?,玉米,清理,浸泡,粗碎,胚芽分离,?,磨碎,分离纤维,分离蛋白质,清洗,?,离心分离,干燥,玉米淀粉,（三）豆类淀粉的生产,?,豆类淀粉的加工工艺：,?,豆类,清理,浸泡,磨碎,过滤,沉淀,?,干燥,豆类淀粉,第三节,淀粉糖制品,?,一、淀粉糖的含义和分类,?,淀粉糖：,是以淀粉为原料，在催化剂,的作用下经水解反应生成的葡萄糖、果葡,糖，麦芽糖及其混合物的总称。,?,淀粉糖的成分：,糊精、麦芽糖、葡萄糖,三,种。,?,淀粉的分解程度通常以,DE,（葡萄糖值）,值,表示。,.,?,淀粉糖的品种：,液体葡萄糖（葡麦糖浆）、,?,结晶葡萄糖（全糖）、麦芽糖浆（

8、,40%-,45%,麦芽糖）、高麦芽糖浆（,50%-60%,麦,芽糖）、超高麦芽糖浆（大于,80%,麦芽,糖）、低聚异麦芽糖、麦芽糖糊精、果葡,糖浆等。,（一）（葡麦塘浆）,?,液体葡萄糖,:,是控制淀粉水解停止在一定程,度，所得水解液包括、低聚糖和糊精等组,成的混合糖浆。,?,主要成分：葡萄糖、麦芽糖,?,按转化率分为：高、中、低三类。应用最,广的为：,?,DE=30%-50%,中等转化糖浆：,?,DE= 42%,标准葡萄糖糖浆,?,DE=50%-70%,高转化糖浆,?,DE=,30%,低转化糖浆,（二）葡萄糖（全糖）,?,葡萄糖：是淀粉完全水解的产物。,根据生产工艺不同分为：,结晶葡萄糖：

9、,葡萄糖：,全糖：酶法水解淀粉，纯度高，甜味,纯正，能省去结晶工序，直接,喷雾成颗粒状产品。,主要成分：葡萄糖和少量低聚糖。甜,度是蔗糖的,70%,（三）麦芽糖浆（饴糖、高麦芽糖浆、,超高麦芽糖浆）,?,麦芽糖：,是由两个葡萄糖残基通过,-1,，,4-,葡萄糖基连接而成的二糖，是麦芽糖浆,的主要成分。,?,麦芽糖浆：,是以淀粉为原料，经酶和,酸酶结合法水解制成的一种淀粉糖浆和液,体葡萄糖（葡麦糖浆）。,?,含量：葡萄糖,10%,?,麦芽糖,40%-90%,?,按制法和麦芽糖含量不同分为：饴糖、,高麦芽糖浆、超高麦芽糖浆。,（四）低聚异麦芽糖,?,低聚异麦芽糖（异麦芽低聚糖），又,称分支低聚糖：

10、,是由葡萄糖残基通过,-1,，,6-,糖苷键结合而成的单糖数在,2-5,不等的一,类低聚糖。,?,成分：,异麦芽糖、异麦芽三糖、潘糖等。,?,低聚异麦芽糖在自然界中极少以游离,状态存在。,（五）麦芽糊精,?,麦芽糊精：,是指以淀粉为原料，经酸法,或酶法低程度水解，得到的,DE,值在,20%,以,下的产品。,?,成分,：聚合度在,10,以上的糊精和少量,聚合度在,10,以下的低聚糖。,?,麦芽糊精：,甜度低、粘度高、溶解性好、,吸湿性小、增稠性强、成膜性好。,二、淀粉糖的基本性质,?,（一）甜味,?,甜味是淀粉糖的重要性质。甜味的标,准是以蔗糖的甜度为标准，比较其他糖的,相对甜度。,?,糖品的甜

11、度随浓度而增加，增高的程,度因糖品不同而有差异。,(P147),（二）溶解度,?,溶解度：果糖最高，蔗糖次之，葡萄糖,再次之。,?,溶解度随温度升高而上升。,（三）结晶,?,蔗糖容易结晶，晶体能长得很大，葡,萄糖也易结晶，但晶体很小，果糖难结晶。,?,葡麦糖浆是葡萄糖、低聚糖和糊精的,混合物，不能结晶，并能防止蔗糖结晶。,?,所以生产硬糖不能单独用蔗糖。,?,事例：,P147,（四）吸潮性和保潮性,?,吸潮性,:,是指在空气湿度较高的条件下吸收,水分的性质。,?,保潮性：,是指在较高湿度下吸收水分和较,低湿度下散失水分的性质。,?,硬糖果,需要吸潮性低，不宜使用转化,糖和果葡糖浆。,?,软糖果

12、需要保持一定的水分，可采用,高转化糖浆和果葡糖浆为宜。,（五）渗透压,?,较高浓度糖液能抑制微生物的生长。,50%,浓度的蔗糖能抑制细菌和霉菌的生长，,这是因为渗透压高，吸取微生物菌体内的,水分，使其生长受抑制。,?,糖的渗透压随浓度的升高而升高。,?,单糖的渗透压是二糖的,5,倍、所以葡萄,糖和果糖比蔗糖具有较高的保藏食品的效,果。,（六）粘度,?,葡萄糖和果糖的粘度较蔗糖低。淀粉,糖浆的粘度随转化程度而变，转化程度高，,则粘度低，反之则高。,?,葡麦糖浆的粘度较高，应用于多种食,品，提高产品的稠度核对口感。,（七）发酵性,?,酵母能发酵葡萄糖、果糖、麦芽糖和,蔗糖等，但不能发酵较大分子的低

13、聚糖和,糊精。,?,生产面包类发酵食品适合使用发酵性,较高的高转化糖浆和葡萄糖为宜。,（八）化学稳定性,?,葡萄糖、果糖和葡麦糖浆都具有还原,性，在中性和碱性情况下化学稳定性低，,受热易分解成有色物质，也易与蛋白质类,含氮物质起焦化反应产生棕黄色焦糖。,?,葡萄糖,:PH5.0,最稳定,?,果糖,:PH3.3,最稳定,?,果糖的吸潮性较高，有助于面包，糕,点保持水分，放久时不易变干。,.,?,蔗糖不具有还原性，在中性和碱性情,况下化学稳定性高，在,PH=9,以上受热易分,解成有色物质，蔗糖不易与蛋白质类含氮,物质起焦化反应产生有色物质。,?,热稳定性高的糖：中转化葡麦糖浆、麦,芽糖浆，麦芽糖的

14、热稳定性最高。高麦芽,糖浆更适于糖果生产。,（九）抗氧化性,?,糖溶液具有抗氧化性，有利于保持水,果的风味、颜色和,VC,，不会因氧化反应而,发生变化，这是因为氧气在糖溶液中溶解,量较水溶液低的缘故。,三、淀粉糖制作工艺流程,?,（一）饴糖的制作工艺,?,1.,基本原理,?,麦芽糖,+,糖化曲,糊精,+,麦芽糖,淀粉酶,水解,2.,生产工艺,?,（,1,）麦芽法的固体生产流程,?,原料处理,糖化,浸出,蒸发浓缩,成品处理,?,（,2,）麦芽法的液体工艺流程,?,氯化钙,淀粉酶,麦芽或麸皮,糖渣,?,大米,粉碎,调浆,液化,糖化,过滤,浓缩,?,饴糖,?,干物质（,75-77%,）,（二）葡萄糖

15、的制作工艺,?,1.,酸法制造葡萄糖,?,淀粉糖化液,中和,过滤,脱色,?,澄清、,无色、透明精制糖化液,糖浆和葡萄糖,?,2.,酶法制造葡萄糖,?,淀粉,调粉,液化,中和,压滤,浓缩,脱色,?,压滤,离子交换,浓缩,结晶,干燥,葡萄糖,（三）低聚异麦芽糖的制作工艺,?,淀粉,调浆,淀粉悬浮液（浓度,30%,，,PH6.0,）,液化（,-,淀粉酶）,糖化（,-,淀,粉酶，,-D,葡萄糖苷酶，,PH5.0,，温度,60,）,过滤,脱色（活性炭）,脱盐,（阴、阳离子交换树脂）,真空浓缩,IMO,?,-500,柱分离,IMO-900,喷雾干燥,IMO-900P,第四节,变性淀粉,?,一、变性淀粉的含

16、义和分类,?,（一）变性淀粉,?,利用物理、化学或生物化学方法，使,原淀粉的结构、物理性质和化学性质改变，,从而出现特定性能和用途的淀粉产品叫变,性淀粉或改性淀粉。,.,?,变性的主要作用是改变糊化和蒸煮特性，,主要改变以下性质：,?,（,1,）糊化温度,?,（,2,）淀粉糊的热稳定性,?,（,3,）淀粉糊的冷稳定性,?,（,4,）抗酸的稳定性,?,（,5,）抗剪切力,?,（,6,）复合改性，具有多功能。,（二）变性淀粉的分类,?,（,1,）物理变性,?,预糊化,(,-,化,),淀粉、,射线、超高频辐射处理淀粉、机械研,磨处理淀粉、湿热处理淀粉等。,?,（,2,）化学变性,?,用各种化学试剂处

17、理得到的变性淀粉。其中有两大类：一类,是使淀粉分子量下降，如,酸解淀粉,、氧化淀粉、,焙烤,糊精等；另,一类是使淀粉分子量增加，如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、,接枝淀粉,等。,?,（,3,）酶法变性,?,(,生物改性,),：各种酶处理淀粉。如,、,、,-,环状糊精、,麦芽,糊精,、直链淀粉等。,?,（,4,）复合变性,?,采用两种以上处理方法得到的变性淀粉。如氧化交联淀粉、,交联酯化淀粉等。采用复合变性得到的变性淀粉具有两种变性淀,粉的各自优点。,.,?,另外，变性淀粉还可按生产工艺路线,进行分类，有干法（如磷酸酯淀粉、酸解,淀粉、阳离子淀粉、羧甲基淀粉等）、湿,法、有机溶剂法（如羧基淀粉制

18、备一般采,用,乙醇,作溶剂）、挤压法和滚筒干燥法,（如天然淀粉或变性淀粉为原料生产预糊,化淀粉）等。,二、几种常用变性淀粉,?,（一）预糊化淀粉,?,预糊化淀粉：把完全糊化的淀粉在高温下,迅速干燥，将得到氢键仍然断开的，多孔,状的、无明显结晶现象的淀粉颗粒，即为,预糊化淀粉。,生产方法：,?,（,1,）喷雾法：在连续式喷射蒸煮器中，用高压,蒸汽同淀粉乳混合使之糊化，然后喷雾快速干燥,制成预糊化淀粉。淀粉浆浓度控制在,10%,左右，,一般,4%-5%,，高粘度糊液不宜使用喷雾干燥法，,且这种制法成本较高，一般很少采用。,?,（,2,）挤压膨化法：采用螺旋挤压膨化机的原理，,通过挤压摩擦产生热量使

19、淀粉糊化的方法。由于,受到高强度的剪切力，产品粘度下降，,弹性差。,由于在制造过程中基本不需要加水，能够用内磨,擦热维持,120-160,的温度，干燥不需要热源，,所以它是地种被公认的最经济的方法。,.,?,（,3,）微波法：此法基本上消除了剪切力的,影响，但尚未在工业上使用。,?,（,4,）热滚法：利用干燥机来加工生产，是,传统的生产方法。有双滚筒和单滚筒两种。,?,双滚筒干燥机剪切力大，耗能也大，但容,易操作。单滚筒式的热效率低生产能力小。,预糊化淀粉的特性：,?,具有冷水溶解性，在冷水中稳定性好，,保水性强，并且有增粘、保型、速溶的特,点。,?,食品应用：沙拉酱、速溶布丁粉、糕,点等，效

20、果比天然淀粉好。,（二）酸变性淀粉,?,酸变性淀粉：,是指淀粉在糊化温度下,被无机酸局部腐蚀而改变了部分特性的淀,粉。,?,原理：,酸作用于糖苷键，使淀粉分子,水解，淀粉分子变小，由于淀粉颗粒结晶,结构的影响，直链淀粉间经由氢键结合成,晶态结构，酸渗入困难，其,-1,4,键不易被,水解，而颗粒中无定形区域的支链淀粉分,子的,-1,4,和,-1,6,键较易被渗入，发生反应。,酸变性淀粉特性：,?,（,1,）具有较低的热糊温度，冷热糊粘度比,值大于原淀粉，易发生凝沉；,?,（,2,）相对分子量随流度升高而降低；,?,（,3,）随酸处理程度的增高，淀粉分子减小，,碱值逐渐升高，粘度随流度增加而降低；

21、,?,（,4,）酸解反应的颗粒表面和无定形区，颗,粒仍处于晶体结构，具有,偏光十字,.,?,适用：生产糖果、凝胶软糖，制造的,奶糖质量好，不粘牙、不粘纸、耐嚼、富,弹性、能长时间保持产品稳定性。,（三）氧化淀粉,?,氧化淀粉：,是利用氧化剂放出的氧原,子对淀粉分子的局部氧化，使其部分性状,发生改变而得到的淀粉，常用的是碱性次,氯酸钠。,?,原理：,氧化剂进入淀粉团粒结构的深,处，在团粒的低晶区发生作用，在一些分,子上发生强烈的局部化学反应，生成高度,降解的酸性片段，这些片段在碱性反应中,变成可溶性的，在水洗氧化剂时溶出，团,粒上会出现断裂和裂缝。,氧化淀粉特点,?,颗粒直径增加，色泽洁白，带负

22、电荷，,凝沉作用弱，糊化温度低，透明度好，流,动性强，形成具有一定强度的薄膜，着色,性好，性能稳定。,氧化淀粉的应用,?,（,1,）,造纸工业用作表面施胶剂、涂布胶粘剂、,湿布添加、瓦楞纸粘合剂。,?,（,2,）,纺织工业用作经纱上浆剂。,?,（,3,）,食品工业可作冷菜乳剂、淀粉果子冻。在,制备胶姆糖合软果糖时，代替阿拉伯胶。油炸食,品的生产以及花生、米饼等食物的涂层，使之外,观具有光泽。,?,（,4,）,皮革工业是皮革的良好鞣料；医药工业中,用于治疗尿毒症。,（四）交联淀粉,?,交联淀粉：是淀粉的醇羟基与交联剂的多,元官能团形成二醚键或二酯键，使两个或,两个以上的淀粉分子之间“架桥”在一起

23、，,呈多维网络结构的反应，称交联反应。由,于交联作用，在分子之间架桥形成化学键，,加强了分子之间氢键的作用，当交联淀粉,在水加热时，可以使氢键变弱甚至破坏，,然而由于化学架桥的存在，淀粉的颗粒将,不同程度地保持不变。,.,?,交联剂的种类：,三氯氧磷、三偏磷酸盐、,乙酸、双环氧化物、乙醛、丙烯醛等。,?,国内常用的,交联剂：,三偏磷酸钠、三聚磷,酸钠、甲醛、环氧氯丙烷、三氯氧磷。,交联淀粉的性质,?,（,1,）当交联程度是二酯或三酯时，糊化温,度上升，粘度下降，易凝沉。,?,（,2,）,糊的透明度下降，耐热性增加，耐,酸性、抗剪切能力提高。,?,（,3,）交联淀粉的粘度对热、酸和剪切力影,响具有高稳定性。,?,（,4,）具有较高的冷冻稳定性和冻融稳定性，,适合在冷冻食品中应用。,交联淀粉的应用,?,（,1,）在食品工业中作为食品增稠剂。,?,（,2,）在外科手套中代替滑石粉。,?,（,3,）造纸工业中用作打浆施胶剂，瓦楞纸,和纸箱纸的胶粘剂。,