淀粉(starch),以葡萄糖为单元组成的高聚物。其水解产物为葡萄糖,是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源,也是食品工业、轻工业的重要原料。可分为支链淀粉和直链淀粉两类。直链淀粉(amylose),由D-葡萄糖基以α-(1,4)糖苷键连接的多糖链。分子中有200个左右葡萄糖基,相对分子质量为1×105-2×105,聚合度为990,空间构想卷曲呈螺旋形,每一回转为6-8个葡萄糖基。支链淀粉(amylopectin),淀粉的另一种结构,分子中除有α-(1,4)糖苷键的糖链外,还有α-(1,6)糖苷键连接的分支。分子中含300-400个葡糖糖基,相对分子质量>2×107,聚合度为7200,各分支也都是卷曲成螺旋形。
直链淀粉能被淀粉酶水解为麦芽糖。不溶于冷水,能溶于热水而分散成胶体溶液。遇碘显蓝色。粮食中一般含有15% -30%的直链淀粉(占总淀粉比例),但也有些高直链淀粉谷物,例如豌豆。
支链淀粉只有外围的支链能被淀粉酶水解为麦芽糖。不溶于冷水,与热水作用则是膨胀而成糊状。遇碘显紫或红紫色。粮食中一般含有70% -85%的支链淀粉(占总淀粉比例),但也有些几乎全是支链淀粉的谷物,例如糯米、糯玉米。
糊化和回生(通常也说老化)是淀粉的两种重要特性。例如馒头蒸熟时淀粉的变化是怎样的呢,馒头放凉后为什么变硬呢,再放置一段时间后就掉渣呢?为什么吐司刚刚烤出来时内部很湿很软,放凉后切片有弹性,再放置一段时间后也掉渣呢?其中淀粉的糊化和老化起了很大的作用。
淀粉糊化(starch pasting),亦称淀粉α-化。指淀粉在水中加热至一定程度形成粘稠状液体的现象。其过程是淀粉颗粒吸水,当加热至某一温度时,颗粒突然膨胀,晶体结构消失,温度继续上升,淀粉颗粒继续膨胀至原体积的几十倍甚至百倍,高度膨胀的淀粉颗粒间相互接触,变成半透明的糊状体。本质是水分子进入淀粉颗粒中,结晶相和无定形相的淀粉分子之间的氢键断裂,破坏了淀粉分子之间的谛合状态,分散在水中成为亲水性的胶体溶液。
淀粉回生(starch retrogradation),亦称淀粉β-化、淀粉老化、淀粉凝沉。淀粉稀溶液或淀粉糊在低温下静止一定的时间,稀溶液中有沉淀析出;高浓度的淀粉糊则会形成有弹性的凝胶体的现象。本质是糊化的淀粉分子在温度降低时由于分子运动减慢,直链淀粉分子和支链淀粉分子的分支都相互靠拢,平行排列,彼此以氢键结合,重新组成混合微晶束。其结构与原来的生淀粉结构相似,但不成放射状,而是凌乱组合。注意,回生后的淀粉不溶于水。
通过对淀粉糊化和老化的解释后,大家心中对上述的问题有没有答案了呢。温度提高,馒头和面包被蒸熟和烤熟,淀粉发生糊化,温度降低,淀粉发生老化,再复蒸或复烤,老化的淀粉回不到原来糊化后的表现。
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