文档介绍：一、淀粉(来源、组成、结构、化学性质、作用)
淀粉是许多食品的组成成分,也是人类营养最重要的碳水化合物来源。
(一)来源:
主要:玉米、小麦、马玲薯、甘薯;
其次:稻、粟、藕。
(二)组成
淀粉粒由二种葡聚糖组成,即直链淀粉和支链淀粉。
多数淀粉含20~39%的直链淀粉,新玉米品种含直链淀粉可达50—80%;
少数淀粉粒含70—80%支链淀粉,而糯玉米或糯米糯粟含支链淀粉近100%。
(三)结构:直链淀粉和支链淀粉的结构见图:
直链淀粉在水溶液中并不是线型分子,而是由分子内的氢键作用使之卷曲成螺旋状,每个环转含有6个葡萄糖残基。
直链淀粉是由葡萄糖以α一1,4糖苷键缩合而成的,聚合度为100~6000之间,一般为几百。分子量为3万2~16万。
(1)直链淀粉分子结构
支链淀粉是“树枝”状结构,A、B和C三种链,C链是主链,每个支链淀粉分子只有一条C链,一端为非还原端基,另一端为还原端基; A链是外链,经由α-1,6键与B链连接,B链又经由α-1,6键与C链连接,A链和B链平均含20~30个葡萄糖残基。A链和B链只有非还原端基。分支之间相距有11~12个葡萄糖残基,各分支卷曲成螺旋状。支链淀粉分子近似球形,聚合度在1千~3百万之间。
(2)支链淀粉分子结构
(四)淀粉的化学性质(水解、糊化、老化)
1. 淀粉的水解
淀粉在酸或酶的作用下,发生水解反应,分别称为酸水解法和酶水解法。
(1)酸水解
以无机酸为催化剂水解淀粉,因水解程度不同,其产物也有所不同。
紫色糊精(30个葡萄糖残基片断)
红色糊精(20个葡萄糖残基片断)
直链淀粉无色糊精(6个葡萄糖残基)
麦芽糖
葡萄糖
*不同来源的淀粉对酸水解的难易有差别,马铃薯淀粉较玉米、麦、高梁等谷类淀粉易水解,大米淀粉较难水解;
*支链淀粉较直链淀粉易水解;
*α—l,4糖苷键水解速度较β一l,6糖苷键快。
(2) 酶水解:
酶水解在工业上称为酶糖化。酶糖化经过糊化、液化和糖化三道工序。淀粉颗粒的晶体结构抗酶作用力强,因此,淀粉酶不能直接作用于淀粉,需事先加热淀粉乳,破坏其晶体结构使其糊化。淀粉水解应用的淀粉酶主要为。α淀粉酶(液化酶)、β一淀粉酶(转化酶)和葡萄糖淀粉酶。
*α一淀粉酶水解淀粉是从分子内部进行的,水解中间位置的α一1,4糖苷键,先后次序没有一定的规律,这种由分子内部进行水解的酶称为“内酶”,生成产物的还原尾端葡萄糖单位为α一构型,故称α一淀粉酶,α一淀粉酶不能水解α一1,6糖苷键,但能越过此键继续水解;α一淀粉酶不能水解麦芽糖分子中的α一1,4糖苷键。
*β一淀粉酶能水解α一1,4葡萄糖苷键,不能水解α一1,6糖苷键,也不能越过它继续水解,水解从淀粉分子的还原尾端开始,不能从分子内部进行。因此属于外酶,水解最后产物是β一麦芽糖和β一极限糊精。
* 葡萄糖淀粉酶,由非还原尾端水解α一1,4、α—l,6和α一l,3糖苷键,分离出来的葡萄糖构型发生转变,最后产物全部为β-葡萄糖。葡萄糖淀粉酶属于外酶,专一性差。
2 淀粉的糊化
(1)淀粉的糊化:未受损伤的淀粉颗粒不溶于冷水,但能可逆地吸收水和轻微地溶胀,但随着温度升高,淀粉分子振动剧烈,造成氢键断裂,断裂的氢键与较多的水分子结合。由于水分子的进入造成更长的淀粉链段的分离,增加了结构的无序性、减少了结晶区域,溶液呈糊状。
(2)糊化温度:糊化通常发生在一个狭窄的温度范围,较大的颗粒先糊化,较小的颗粒后糊化。淀粉粒溶胀、内部结构破坏的温度范围,称为糊化温度。
2 淀粉的糊化
(3)影响淀粉的糊化的因素:
* 温度:温度越高,糊化程度越大。
* 水分活度:水分活度低,不能糊化发生或糊化程度非常有限,因为食品成分和淀粉竞争与水的结合而影响淀粉糊化。
* 高浓度糖、脂类等,与直链淀粉形成复合物,推迟颗粒的溶胀。
* 在低pH值时,淀粉水解产生糊精而变稀,故糊化使用交联淀粉。
* 直链淀粉与支链淀粉的含量也影响糊化温度。直链淀粉含量越高,淀粉越难以糊化,糊化温度越高;相反,一些淀粉仅含有支链淀粉,一般产生清糊且相当稳定。
3 淀粉老化 (1)定义: 淀粉由增溶或分散态向不溶的微晶态的不可逆转变,即大多是直链淀粉分子的重新定位。