《淀粉和淀粉深加工》PPT课件

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1、第二章淀粉和淀粉深加工淀粉是自然界植物体内存在的一种高分子化合物。在自然界中的产量仅次于纤维素。植物以叶绿素为催化剂。通过光合作用将二氧化碳和水合成葡萄糖。全世界淀粉年产量，在20世纪70年代中期为700余万吨，到80年代已发展到1800余万吨，90年代初突破2000万吨，目前已超过3600万吨。日光叶绿素玉米淀粉薯类淀粉谷物淀粉总产量木薯马铃薯甘薯小麦等4225985.1346762.896264.66332626600.734708875.290表2-11999年中国淀粉生产量汇总／t2.1天然

2、淀粉的来源2.2淀粉的结构与性质2.3淀粉的化学法变性加工2.1天然淀粉的来源天然淀粉又称原淀粉，其来源是依赖于植物体内的天然合成。分布于根、块茎、符粒、髓、果实、叶子等。1.玉米淀粉玉米的种植而积和总产量仅次于小麦和水稻而居第三位成分范围平均值成分范围平均值水分7-2316.7灰分1.1-3.91.42淀粉64-7871.5纤维1.8-3.52.66蛋白质8-149.91糖1.0-3.02.58脂肪3.1-5.74.78表2-2玉米的化学成分范围及平均值％(质量)玉米淀粉的用途2.其他谷类淀粉小麦

3、淀粉、大米淀粉及高粱淀粉等。小麦是世界主要粮食作物之一，出粉率约25%，但谷朊粉中含有72％-85％的蛋白质。大米，一般含淀粉70％-80％。高梁籽粒的化学组成接近玉米，淀粉含量为65.9％-77.4％。3.薯类淀粉马铃薯、木薯、甘薯2.2淀粉的结构与性质1.淀粉的化学结构与性质直链淀粉的聚合度约在100-6000之间。图2-1直链淀粉的结构例如．玉米直链淀粉的聚合度在200一1200之间，平均约800，马铃薯鱼链淀粉的聚合度杯1000—6000之间，平均约3000。直链淀粉：葡萄糖分子以α（1-4

4、）糖苷键缩合而成的多糖链。图2-2直链淀粉的螺旋形结构淀粉含量/%玉米27糯玉米0高直链淀粉玉米70以上高粱27黏高粱0稻米19糯米0小麦27马铃薯20木薯17甘薯18表2-3不同品种淀粉的直链淀粉含量在天然淀粉中．支链淀粉约占70％一80％直链淀粉一级结构α（1→4）葡萄糖苷键可溶于热水250~300个糖分子遇碘呈紫蓝色空间结构玉米淀粉颗粒糖苷键的形式有多种支链淀粉是指在其直链部分仍是由α-1，4-糖苷键联接的，而在其分支位置则是由α-1，6-糖苷键联接。图2-3支链淀粉的结构碘的显色反应可用于鉴

5、别直链淀粉和支链淀粉。项目直链淀粉支链淀粉分子形状直链分子支链分子聚合度100-60001000-3000000尾端基分子的一端为非还原尾端基其另一端为还原端基分子具有一个还原尾端基和许多非还原尾端基碘着色反映深蓝色红紫色吸附碘量/%19-20<1凝沉性质溶液不稳定，凝沉性强易溶于水，溶液稳定，凝沉性很弱络合结构能与酸性有机物和碘生成络合结构不能与极性有机物和碘生成络合结构X光衍射分析高度结晶无定型乙酰衍生物能制成强度很高的纤维如薄膜制成的薄膜很脆弱表2-5直链淀粉和支链淀粉的比较2.淀粉的颗粒结构

6、及物理性状图2-4玉米淀粉颗粒(光学显微镜)图2-5玉米淀粉颗粒(扫描电子显微镜)玉米淀粉颗粒经过α–淀粉酶水解后的电镜照片：(a,c,e)扫描电镜,(b,d,f)透射电镜。(a)和(b)示出高直链淀粉被水解50％以后的显微照片；(c)和(d)示出普通玉米淀粉水解程度达到15％的照片；(e)和(f)示出蜡质玉米淀粉水解22％后的显微照片。短横表示1mm淀粉大分子颗粒模型示意图图2-6天然淀粉的X射线衍射图样(线的粗细表示相对强度)结晶结构占颗粒体积的25%-50%，其余为无定形淀粉的化学反应主要发生

7、在无定形结构区淀粉的玻璃化转变玻璃化温度(Tg)是非品态高聚物的重要特征，它反映分子链段开始运动的温度。一般高聚物难以形成100％的结晶，因此总有非品区的存在，即存在对应的玻璃化转变。在高聚物发生玻璃化转变时，许多物理性质发生急剧变化，例如比容、折射率、形变、热容等。在只有儿度范围的转变温度区间前后，高聚物的模量将改变3—4数量级，使材料从坚硬的固体转变成柔软的弹性体，完全改变了材料的使用性能。量热法和差示扫描量热分析是表征玻璃化转变的非常有效的方法。淀粉受热时的物理化学变化包括物化、熔融、坡确化转

8、变、结晶、晶型的转变、体积膨胀、分子降解等，比一般的高聚物要复杂得多，因而会导致测试结果小—致。例如，当小麦淀粉的含水量在13％一18．7％时，玻璃化温度(Tg)在30一90℃的范围内；同时推测当含水量超过20％时，淀粉的Tg将低于室温。然而，也发现当含水量为55％时，淀粉的Tg在；o一85的范围。3.淀粉的胶体化学性质淀粉的密度约为1.5g/cm3(含水分10％-20％)；将其倒人冷水中，经搅拌可以得到乳白色、不透明的悬浮液，停止搅拌淀粉就慢慢沉淀；而将淀粉倒入热水