澱粉

　　澱粉是(shì)高(gāo)分(fēn)子(zǐ)碳水(shuǐ)化(huà)合物(wù)，‌↑是(shì)由單一(yī)類型的(de)糖單元組成的(de)多(duō)糖。澱粉≈>↕的(de)基本構成單位為(wèi)α-D-吡喃葡萄糖，葡萄糖☆Ω"×脫去(qù)水(shuǐ)分(fēn)子(zǐ) ←©後經由糖苷鍵連接在一(yī)起所形成的(de)共價聚合物(wù)就σ≥£↕(jiù)是(shì)澱粉分(fēn)子(zǐ)。澱粉屬于多(duō♣←)聚葡萄糖，遊離(lí)葡萄糖的(de)分(fēnσ☆)子(zǐ)式以C6H12O6表示，脫水(shuǐ)後葡萄糖單位則為(wèi)C6H10O"₹5，因此，澱粉分(fēn)子(zǐ)可(kě)寫成(C6H10O5≠♠)n，n為(wèi)不(bù)定數(shù)。組成澱♦✔↑粉分(fēn)子(zǐ)的(de)結構單體(tǐ)α≤(脫水(shuǐ)葡萄糖單位)的(de)數(shù)量稱為(wèi)聚合度，以DP表示。

物(wù)料分(fēn)類

　　澱粉是(shì)經由α-1,  4糖苷鍵連接組成的(de)。其後，人(rén)們把澱粉分(fēn)為(wèi)直鏈分(♦™fēn)子(zǐ)和(hé)支鏈分(fēn)子(zǐ)，直鏈分(f©₹ēn)子(zǐ)是(shì)D-六環葡萄糖經α-1,4-糖苷鍵組成☆ ，支鏈分(fēn)子(zǐ)的(de)分(fēn)支位置為'λ(wèi)α-1,6-糖苷鍵，其餘為(wèi)&alph≤≥₽a;-1,4糖苷鍵。

　　直鏈澱粉含幾百個(gè)葡萄糖單元，支鏈澱粉含幾千個(gè)葡萄$&糖單元。在天然澱粉中直鏈的(de)占20%～26%，它€σ是(shì)可(kě)溶性的(de)，其餘的(de)則為(wèi)支鏈澱粉。直鏈澱粉↔♣‌分(fēn)子(zǐ)的(de)一(yī)端為♦>Ω(wèi)非還(hái)原末端基，另一(yī)端€ε為(wèi)還(hái)原末端基，而支鏈澱粉分(fēn)子(zǐ)具有(yǒu)一γ→×"(yī)個(gè)還(hái)原末端基和(hé)許多(duō)非還(hái)原末端基;σ↓ε當用(yòng)碘溶液進行(xíng)檢測時(shí♠π±σ)，直鏈澱粉液呈顯深藍(lán)色，吸收Ω£碘量為(wèi)19%~20%，而支鏈澱粉與碘接觸時(shí£λ♣)則變為(wèi)紫紅(hóng)色，吸收碘量為(wèi)∏↔₩1%。

物(wù)理(lǐ)性質

　　吸附性質

　　澱粉可(kě)以吸附許多(duō)有(yǒu)機(jī)‍↓↑化(huà)合物(wù)和(hé)無機(jī)化(huà‌ε)合物(wù)，直鏈澱粉和(hé)支鏈澱"€粉因分(fēn)子(zǐ)形态不(bù)同具有(yǒu)不(bù)同的←<(de)吸附性質。直鏈澱粉分(fēn)子(zǐ≠₩£×)在溶液中分(fēn)子(zǐ)伸展性好(hǎo)，很(hěn≠γ‍✔)容易與一(yī)些(xiē)極性有(yǒu)機£<(jī)化(huà)合物(wù)如(rú)÷§•正丁醇、脂肪酸等通(tōng)過氫鍵相(xiàng)互締合，π"∑≤形成結晶性複合體(tǐ)而沉澱。

　　溶解度

　　澱粉的(de)溶解度是(shì)指在一(yī)定溫度下(xià)，在水(s‌♥↑​huǐ)中加熱(rè)30 min後，澱粉樣品分(fēn)子(zǐ€♥✘★)的(de)溶解質量分(fēn)數(shù)。澱粉顆粒不(bù)溶于冷(lěng)水(s≥εhuǐ)，受損傷的(de)澱粉或經過化(huà)學改性的(de)澱δσ>粉可(kě)溶于冷(lěng)水(shuǐ)，但(dànβ÷Ωε)溶解後的(de)潤脹澱粉不(bù)可(kě)逆。¥π☆ 随著(zhe)溫度的(de)上(shàng)升♠♥✘≤，澱粉的(de)膨脹度增加，溶解度加大(‌β↑∑dà)。

　　糊化(huà)

　　将澱粉懸浮液進行(xíng)加熱(rè)，澱粉顆<→粒開(kāi)始吸水(shuǐ)膨脹，達到(dào)一(yī)定溫度後，澱粉顆粒突然迅速膨脹，繼¥↔¥✘續升溫，體(tǐ)積可(kě)達原來(lái)的(de)幾十倍甚至數(shλ≈‍ù)百倍，懸浮液變成半透明(míng)的(¶♥ααde)黏稠狀膠體(tǐ)溶液，這(zhè)種現(xiàn)π∞©象稱為(wèi)澱粉的(de)糊化(huà)。澱粉發生(shēng)糊化(huà)現γ∑‌¶(xiàn)象的(de)溫度稱為(wèi)糊化(huà∞♠↓)溫度。即使同一(yī)品種的(de)澱粉，因為(wèi)存在顆粒大(dà)小(xi¶Ω×≈ǎo)的(de)差異，因此糊化(huà)難₹γ≤易程度也(yě)各不(bù)相(xiàng)同，所需糊化(huà)溫度也(yδ÷ě)不(bù)是(shì)一(yī)個(gè)固定值。

　　回生(shēng)

　　糊化(huà)的(de)澱粉在稀糊狀态下(xià)放(fàng)置一(yī↑ 'Ω)定時(shí)間(jiān)後會(hu♠λ∏ì)逐漸變渾濁，最終産生(shēng)不(bù)溶性的(de)白‌♠(bái)色沉澱。而在濃糊狀态下(xià)，可(kě)形成有 ‌π(yǒu)彈性的(de)膠體(tǐ)，這(zhè)種現(xiàn)象稱為(wèi)澱粉的(π∞de)回生(shēng)，也(yě)叫澱粉的(de)老(lǎo)¥ 化(huà)或凝沉。

　　膨脹能(néng)力

　　加熱(rè)澱粉乳，澱粉顆粒會(huì)膨脹。對(duì)于不(bù)同種類澱粉其顆∞αφ↑粒膨脹能(néng)力不(bù)同。将澱粉乳樣品在一(y↔&§ī)定溫度水(shuǐ)浴中加熱(rè)30 min，然後離(lα÷♣í)心，傾出上(shàng)清液，将沉澱的(d∑‍✘e)顆粒稱重，澱粉膨脹後沉澱顆粒的(de)重量與原來(lái)幹澱粉重π↔量之比稱為(wèi)膨脹能(néng)力。

　　臨界濃度

　　澱粉的(de)臨界濃度是(shì)指澱粉☆≈π™在95℃條件(jiàn)下(xià)膨脹後正好(hǎo)将100 mε✔∑×L水(shuǐ)全部吸收，無遊離(lí)水(shuǐ)遺♣∑留的(de)幹基重量。當澱粉濃度超過臨界值時(shí)，₽δ©澱粉将形成膨脹粒的(de)連續相(xiàng>★↓)，全部自(zì)由水(shuǐ)都(d‌↔δōu)被截留;低(dī)于臨界值将會(hu≥ ←ì)有(yǒu)遊離(lí)水(shuǐ)分(fēn)存在。工(gōng)業(yè)€$<上(shàng)應用(yòng)的(de)澱粉糊濃度遠(yuǎn)高(gāo)于臨©∞♦‍界濃度，澱粉的(de)臨界濃度是(shì)配制(zh♠✔§ ì)一(yī)定黏度糊所需要(yào)澱粉量的(de)依據。

化(huà)學性質

　　澱粉的(de)許多(duō)化(hu✔←¶à)學性質與葡萄糖相(xiàng)似，但(dà↕©™≤n)由于它是(shì)葡萄糖的(de)聚Ω¥σε合體(tǐ)，又(yòu)有(yǒu)自(zì)身(shēβ₹n)獨特的(de)性質，生(shēng)産中應用(yòng)澱≠★£粉化(huà)學性質改變澱粉分(fēn)子(zǐ)可(kě)以獲得(de)兩大(dà)¥λ→類重要(yào)的(de)澱粉深加工(gōng)産品。

　　第一(yī)大(dà)類是(shì)澱粉的(de)水(shuǐ)解産品，它是(sh• ✔ì)利用(yòng)澱粉的(de)水(shuǐ)解性質将澱粉分(fēn)子(zǐ)進行(xín §g)降解所得(de)到(dào)的(de)♣>♥不(bù)同DP的(de)産品。澱粉在酸或酶等催化(huà)劑的(de∏™®)作(zuò)用(yòng)下(xià)，α-1,4糖苷鍵和(hé)&alp♠↑ha;-1,6糖苷鍵被水(shuǐ)解，可(kě)生(shēng)成糊精、低(₩↕dī)聚糖、麥芽糖、葡萄糖等多(duō)種産品。

　　第二大(dà)類産品是(shì)變性澱粉，它是(shì€$)利用(yòng)澱粉與某些(xiē)化(huà)學試劑發生(shēn  ↔®g)的(de)化(huà)學反應而生(shēng)成的(de)。澱粉分(fēn)子(zǐ)中葡萄¶★∑¥糖殘基中的(de)C2、C3和(hé)C6位醇羟基在一(yī)定條件(jiàn)下(x×♠Ωià)能(néng)發生(shēng)氧化(huà)、酯化(hu ↔à)、醚化(huà)、烷基化(huà)、交聯等化(huà)學反應,生(shēng)成各種φ★∞ 澱粉衍生(shēng)物(wù)。

物(wù)料應用(yòng)

　　澱粉的(de)應用(yòng)廣泛，其中變性澱粉是(shì★α‌×)重點。變性澱粉是(shì)指利用(yòng)物(wù)理‍β÷•(lǐ)。化(huà)學或酶的(de)手段改變原澱粉的( £‌de)分(fēn)子(zǐ)結構和(hé)理(lǐ)化(huà)性質，從(cóng)而産生♣δ☆(shēng)新的(de)性能(néng)與用(yòng)途的(de)澱粉或澱粉衍生(shēn®↑g)物(wù)。其種類多(duō)樣，根據處理(lǐ)方式分(fēn)為(wèi)₽€以下(xià)幾類。

　　1.物(wù)理(lǐ)變性：預糊化(huà)(α-化(huà))澱粉、&ga←ε&mma;射線、超高(gāo)頻(pín)輻射處理(lǐ)澱粉、機(jī)械研磨≠♠®處理(lǐ)澱粉、濕熱(rè)處理(lǐ)澱粉等。

　　2.化(huà)學變性：用(yòng)各種化(huà)學試劑處理(lǐ←>₩¶)得(de)到(dào)的(de)變性澱粉。其中有(yǒu)兩大(→↕∑dà)類：一(yī)類是(shì)使澱粉分(fēn)子(zǐ)量下(x÷♦γià)降，如(rú)酸解澱粉、氧化(huà)澱粉、焙烤糊精等;另一(yī)γ‍‌類是(shì)使澱粉分(fēn)子(zǐ)量增加，如(rú)交聯澱粉、酯化(huà)澱粉、醚化(∑α↔huà)澱粉、接枝澱粉等。

　　3.酶法變性(生(shēng)物(wù)改性)：↓£↕φ各種酶處理(lǐ)澱粉。如(rú)α、β、&ga ∑'mma;-環狀糊精、麥芽糊精、直鏈澱粉等。

　　4.複合變性：采用(yòng)兩種以上(shàng)處理(lǐ)方法♠β₽得(de)到(dào)的(de)變性澱粉。如(rú)氧化(h®‌<★uà)交聯澱粉、交聯酯化(huà)澱粉等。 φ☆↑采用(yòng)複合變性得(de)到(dào€β)的(de)變性澱粉具有(yǒu)兩種變性澱粉的(de)ε♣各自(zì)優點。

　　另外(wài)，變性澱粉還(hái)可(kě)按生(shēng)産工(gōng)藝路(l♣™ε•ù)線進行(xíng)分(fēn)類，有(yǒu)幹法(如(rú)磷酸 ↕¥酯澱粉、酸解澱粉、陽離(lí)子(zǐ)澱粉、羧甲基 ε澱粉等)、濕法、有(yǒu)機(jī)溶劑法(如(rú)羧基澱粉制(zh λ∏ì)備一(yī)般采用(yòng)乙醇作(zuò)溶劑)、擠壓法和(hé♦←α)滾筒幹燥法(如(rú)天然澱粉或變性澱粉為(wγ≤ èi)原料生(shēng)産預糊化(huà)澱粉)等。

　　①預糊化(huà)澱粉

　　預糊化(huà)澱粉是(shì)一(yī)種加工(gōng)簡單，用(yòng)× 途廣泛的(de)變性澱粉，應用(yòng)時(s​γhí)隻要(yào)用(yòng)冷(lěng)水(shuǐ)調成糊，免♦§∑除了(le)加熱(rè)糊化(huà)的(de)麻煩。廣泛應用(π∑¶αyòng)與醫(yī)藥、食品、化(hu£λ₩αà)妝品、飼料、石油鑽井、金(jīn)屬鑄造、紡織、造紙(z→↓εhǐ)等很(hěn)多(duō)行(xíng)業(yè)。

　　②酸變性澱粉

　　酸變性澱粉引是(shì)指在糊化(huà)溫度以下(x÷©ià)将天然澱粉用(yòng)無機(jī)酸進行(xíng)處理(lǐ)，改變其性質而₽₩♠得(de)到(dào)的(de)一(yī)©≈類變性澱粉。通(tōng)常制(zhì)備酸變性澱粉的(de)條件(jiàn)是(shì)‌ ：澱粉乳濃度為(wèi) 36%～ 40%，溫度低(dī)于糊化(huà)反應溫度¥∞(35 ～ 60℃)，反應時(shí)間(jiān)為(wè₹$i) 0.5h 至數(shù)小(xiǎoλε↑)時(shí)。當達到(dào)所需要(yà∞>φ₩o)的(de) 粘度或轉化(huà)度時(shí)，中和(hé)、過濾、洗滌、幹燥即得(de)産>>δ$品，在食品工(gōng)業(yè)(糖果廠(€↕✘Ωchǎng))、造紙(zhǐ)工(gōng)業(yè)(施£☆膠料)、紡織工(gōng)業(yè)應用(yòng)較多(duō)。

　　③氧化(huà)澱粉

　　澱粉經氧化(huà)劑處理(lǐ)後形成的(de)變性澱粉為♣'εβ(wèi)氧化(huà)澱粉，其在建築工(gōng)業(yè)(用(yòng)作(zuò)絕緣闆。↑‌♣牆壁紙(zhǐ)和(hé)隔音(yīn)闆原材料的(d×&↑e)粘合劑)、食品工(gōng)業(yè)、造紙(zhǐ)工↕§←(gōng)業(yè)、紡織工(gōng)業(yè)應‍"用(yòng)較多(duō)。

　　④交聯澱粉

　　使澱粉分(fēn)子(zǐ)間(jiān)發生(shēng)交聯反應的(de)↓‍¶試劑叫交聯劑，其種類很(hěn)多(duō)，分(↑✘fēn)子(zǐ)結構中含雙官能(néng)團和(hé)多(duō<$"®)官能(néng)團。工(gōng)業(yè)生(shēng)産中常用(yòng♥"§×)的(de)交聯劑有(yǒu):環氧氯丙烷、三氯氧化(huà)磷和(hé)三偏磷酸鈉等。前λ☆ ±者具有(yǒu)兩個(gè)官能(néng)團，後兩者具有(yǒu)三個(gè)官能(néngα↔)團。澱粉經交聯劑處理(lǐ)後發生(s∑​hēng)交聯反應，促使一(yī)個(gè)澱粉分<λ"≥(fēn)子(zǐ)與另一(yī)個(gè)分(fēn)子(zǐ)間(jiān)搭成鍵橋 ×，産生(shēng)交聯結構。由于澱粉分(fēn)子(zǐ)具有'≠∞(yǒu)衆多(duō)的(de)醇羟基，除分(fēn)子(zǐ)與♦≠分(fēn)子(zǐ)之間(jiān)的(de)交聯反應外(wài)，起反應的(dδΩ£☆e)兩個(gè)不(bù)同羟基也(yě)有(yǒu)的(de)是(shì)來(lá÷•i)自(zì)同一(yī)個(gè)澱粉分(fēn)子(zǐ)，沒有(yǒu)起到(✔δλ♠dào)不(bù)同澱粉分(fēn)子(zǐ)間(jiān)的(de)交聯反應。反•&→↑應試劑也(yě)可(kě)能(néng)隻與一(yī)個(gè)羟基起了(le)反€≠✘應，沒有(yǒu)在不(bù)同澱粉分(fēn)子(zǐ)之→ £間(jiān)形成交聯鍵。這(zhè)兩Ω₽±®種情況都(dōu)有(yǒu)發生(shēng)，但(dàn)整個(gè)反應‌±¥♠過程趨向分(fēn)子(zǐ)間(jiān)交聯，在食品工(gōn∞→‍g)業(yè)(常使用(yòng)交聯的(de)磷酸酯、醋酸酯和(hé)β§♦✔羟烷基澱粉)、醫(yī)療業(yè)(外(w ≥ài)科(kē)手術(shù)橡膠手套的(de)潤滑劑)、紡織工(gōng)業(yè)應用(₽↔yòng)較多(duō)。

　　⑤酯化(huà)澱粉

　　酯化(huà)澱粉是(shì)指在糊化(huà)溫度以下( ★₹≈xià)澱粉乳與有(yǒu)機(jī)酸酐(醋酸酐，丁二酸酐等)在一(yī$α)定條件(jiàn)下(xià)進行(xíng)酯λ"化(huà)反應而得(de)到(dào)的(de)一(yī)類變性澱粉，在食品工(g‍'✔εōng)業(yè)(作(zuò)為(wèi)增稠劑)、造紙(zhǐ)工<π(gōng)業(yè)(施膠料)、紡織工(gōng)業(yè)(經紗上(shàng)漿•∏)應用(yòng)較多(duō)。

　　⑥醚化(huà)澱粉

　　醚化(huà)澱粉是(shì)澱粉分(fēn)子(zǐ)的(de)羟基與烴化(huà)合≠♥>β物(wù)中的(de)羟基通(tōng)過氧原子(zǐ)連接★" →起來(lái)的(de)澱粉衍生(shēng)物(wù)。它有(yǒu)許多(duō)品↕λ種，其中工(gōng)業(yè)化(huà)生(shēng)ε♠産的(de)主要(yào)有(yǒu)三種類型，即羧甲基澱粉、羟烷基澱粉和(hé)陽π'×離(lí)子(zǐ)澱粉。對(duì)澱粉進行(x₩™®€íng)醚化(huà)變性，可(kě)提÷σ高(gāo)黏度的(de)穩定性，特别是(shì)在高(gāo)pπ&>∏H條件(jiàn)下(xià)，醚化(huà)澱粉較前面提到(dào)的σ≤(de)氧化(huà)澱粉和(hé)酯化(huà)澱粉性能(néng)更加穩定，應用(yònδ™♦g)更加廣泛，在食品工(gōng)業(yè)(增稠劑)、醫(yī)藥工(gōng)業(yè)(πΩ'∞藥片的(de)粘合劑和(hé)崩解劑)、石油鑽井(降濾失劑)、紡織工(gōng)業(yè)、造紙≤Ω✘(zhǐ)工(gōng)業(yè)、日(rì)化(huà)工(gōng)業(yè)(可(kě)作(πβ zuò)肥皂、家(jiā)用(yòng)洗滌劑的(de)抗÷ ♥污垢再沉澱劑)。

　　⑦功能(néng)性澱粉

　　功能(néng)性變性澱粉主要(yào)指對(duì)人(rén)體(tǐ)有 •♥(yǒu)一(yī)定保健作(zuò)用(yòng)和(hé)生(shēπ'​ng)理(lǐ)作(zuò)用(yòng)的(¥ de)變性澱粉，如(rú)抗性澱粉、多(duō)孔澱粉等，主要(y‍≠₩ào)用(yòng)于食品、醫(yī)療、制(zhì)藥¶←、日(rì)用(yòng)化(huà)工(gōng)等行(xíng)業(yè)，可(kě)顯著提高©‍∏(gāo)相(xiàng)關産品的(de✔<)品質和(hé)檔次。盡管目前産量不(bù)大(dà)，但(d'≈✔£àn)卻具有(yǒu)較高(gāo)的(de)附加值，是(shì)國(guó)內(nèi)外(wà♣"παi)研究開(kāi)發的(de)熱(rè)點。

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