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阅读 24262 次 历史版本 1个 创建者:boygot (2010/12/21 16:16:29)  最新编辑:momo (2013/1/18 14:50:18)
淀粉
拼音:Diàn fěn(Dian fen)
英文:starch
同义词条:芡粉
  淀粉是葡萄糖的高聚体,在餐饮业又称芡粉,通式是(C6H10O5)n,水解到二糖阶段为麦芽糖,化学式是(C12H22O11),完全水解后得到葡萄糖,化学式是(C6H12O6 )。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。淀粉是植物体中贮存的养分,贮存在种子和块茎中,各类植物中的淀粉含量都较高。  

简介

 
淀粉
淀粉
  淀粉有直链淀粉支链淀粉两类。直链淀粉含几百个葡萄糖单元,支链淀粉含几千个葡萄糖单元。在天然淀粉中直链的占20%~26%,它是可溶性的,其余的则为支链淀粉。当用碘溶液进行检测时,直链淀粉液呈显蓝色,而支链淀粉与碘接触时则变为红棕色。(原因是:具有长螺旋段的直链淀粉可与长链的聚I3 - 形成复合物并产生蓝色。直链淀粉-碘复合物含有19%的碘。支链淀粉与碘复合生成微红-紫红色,这是因为支链淀粉的支链对于形成长链的聚I 3 - 而言是太短了。)

  淀粉是植物体中贮存的养分,贮存在种子和块茎中,各类植物中的淀粉含量都较高,大米中含淀粉62%~86%,麦子中含淀粉57%~75%,玉蜀黍中含淀粉65%~72%,马铃薯中则含淀粉超过90%。淀粉是食物的重要组成部分,咀嚼米饭等时感到有些甜味,这是因为唾液中的淀粉酶将淀粉水解成了二糖--麦芽糖。食物进入胃肠后,还能被胰脏分泌出来的唾液淀粉酶水解,形成的葡萄糖被小肠壁吸收,成为人体组织的营养物。支链淀粉部分水解可产生称为糊精的混合物。糊精主要用作食品添加剂、胶水、浆糊,并用于纸张和纺织品的制造(精整)等。  

淀粉分子量

 
  淀粉和纤维素的结构简式(C6H10O5)n,相对分子量:纤维素的分子量约50000~2500000 淀粉分子量:直链淀粉分子量较小,在50000左右,支链淀粉分子量比直链淀粉大得多,在60000左右,

  不同品种淀粉的分子量分布研究:用凝胶渗透色谱法测定了谷类、薯类、豆类等14个不同品种淀粉的分子量分布。研究结果表明不同品种淀粉的分子量分布差别很大,分散度都较高。即使不同来源的同种淀粉样品,它们重均分子量虽很接近,但其分子量分布和分散度差异也很大。在各类淀粉中以块茎类淀粉的分子量最大。研究有助于了解淀粉的分子特性及指导生产应用。  

变性淀粉  

预糊化淀粉

 
  预糊化淀粉是一种加工简单,用途广泛的变性淀粉,应用时只要用冷水调成糊,免除了加热糊化的麻烦。广泛应用与医药、食品、化妆品、饲料、石油钻井、金属铸造、纺织、造纸等很多行业。

  淀粉的糊化:淀粉粒在适当温度下(各种来源的淀粉所需温度不同,一般60~80℃)在水中溶胀、分裂、形成均匀糊状溶液的作用称为糊化作用。糊化作用的本质是淀粉粒中有序及无序(晶质与非晶质)态的淀粉分子之间的氢键断开,分散在水中成为胶体溶液。

  糊化作用的过程可分为三个阶段:(1)可逆吸水阶段,水分进入淀粉粒的非晶质部分,体积略有膨胀,此时冷却干燥,颗粒可以复原,双折射现象不变;(2)不可逆吸水阶段,随着温度升高,水分进入淀粉微晶间隙,不可逆地大量吸水,双折射现象逐渐模糊以至消失,亦称结晶“溶解”, 淀粉粒胀至原始体积的50~100倍;(3)淀粉粒最后解体,淀粉分子全部进入溶液。

  糊化后的淀粉又称为α-化淀粉。将新鲜制备的糊化淀粉浆脱水干燥,可得易分散与凉水的无定形粉末,即“可溶性α-淀粉”。

  淀粉糊化作用的测定方法:有光学显微镜法电子显微镜法光传播法,粘度测定法,溶胀和溶解度的测定,酶的分析,核磁共振,激光光散射法等。工业上常用粘度测定法,溶胀和溶解度的测定。 二、酸变性淀粉在糊化温度以下,用无机酸处理淀粉,改变其性质的产品称为酸变性淀粉。
淀粉水解示意图
淀粉水解示意图
 
  反应机理:在用酸处理淀粉的过程中,酸作用于糖苷键使淀粉分子水解,淀粉分子变小。淀粉颗粒是由直链淀粉和支链淀粉组成,前者具有α-1,4键,后者除α-1,4键,还有少量α-1,6键,这两种糖苷键被酸水解的难易存在差别。由于淀粉颗粒结晶结构的影响,直链淀粉分子间经由氢键结合成晶态结构,酸渗入困难,其α-1,4键不易被酸水解。而颗粒中无定形区域的支链淀粉分子的α-1,4键、α-1,6键较易被酸渗入,发生水解。

  工艺与原理:通常制取酸变性淀粉是使用浓淀粉淤浆,含固量约为36%~40%,加热到糊化温度之下(常为40~60℃),加入无机酸并搅拌一个小时或几个小时。 
 

氧化淀粉

 
  许多试剂都能氧化淀粉,但是工业生产中最常用的是碱性次氯酸盐。用次氯酸盐氧化的淀粉被称为“氯化淀粉”(虽然处理中并没有把氯引进淀粉分子内)。

  淀粉乳浆的次氯酸盐氧化是在碱性次氯酸钠溶液中进行的,此时需要控制pH、温度和次氯酸盐、碱和淀粉的浓度。用约3%的氢氧化钠溶液调节pH至8~10,在规定时间内添加有效氯5~10%的次氯酸盐溶液。用添加氢氧化钠稀溶液的方法来控制pH,并中和反应中生成的酸性物质。改变时间、温度、pH值、淀粉品种、次氯酸盐浓度和次氯酸盐添加速度,能够生产出多种不同的产品。当氧化反应达到要求程度时,将pH降至5~7,加入亚硫酸氢钠溶液或二氧化硫气体以除去其中多余的氯来终止反应。
 

变性淀粉的分类

 
  目前,变性淀粉的品种、规格达两千多种,变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。

  (1)物理变性:预糊化(α-化)淀粉、γ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。

 
淀粉牙签
淀粉牙签
  (3)酶法变性(生物改性):各种酶处理淀粉。如α、β、γ-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。

  淀粉与糊精的区别:糊精是由淀粉制造而来,两者的区别是分子量不同,就象蛋白质与多肽的关系。 

化学性质

 
  玉米淀粉和马铃薯淀粉分别在35C条件下用浓度为2.4mol/L的HCI处理不同时间,采用X射线衍射分析、差热分析和扫描电镜等测试方法对酸解后的淀粉颗粒进行结构和性能分析。结果表明,淀粉的酸解过程可分为两个阶段:首先淀粉无定形区进行水解,颗粒结晶度、结晶热稳定性和酶解速率增加;随着酸解时间的延长,结晶结构受到破坏,热稳定性降低,达到酶解平衡的时间减少。酸解4d时,玉米淀粉和马铃薯淀粉颗粒的结晶均最完整,结晶转变温度最高,分别为87.0C和93.5C。 

鉴别介绍 

物理鉴别

 
  1、取本品约1g,加水15ml,煮沸,放冷,即成半透明类白色的凝胶状物。

  2、取本品约0.1g,加水20ml混匀,加碘试液数滴,即显蓝色或蓝黑色,加热后逐渐褪色,放冷,蓝色复现。

  3、取本品,用甘油醋酸试液装置(本版药典一部附录ⅡC),在显微镜下观察。玉蜀黍淀粉均为单粒,呈多角形或类圆形,直径为5~30μm;脐点中心性,呈圆点状或星状;层纹不明显。木薯淀粉多为单粒,圆形或椭圆形,直径为5~35μm,旁边有一凹处;脐点中心性,呈圆点状或星状,层纹不明显。

  4、取本品,在偏光显微镜下观察。玉蜀黍淀粉和木薯淀粉均呈现偏光十字,十字交叉位于颗粒脐点处。  
 

化学鉴别

 
淀粉
淀粉
  酸度取本品20.0g,加水100ml,振摇5分钟使混匀,立即依法测定(附录ⅥH),pH值应为4.5~7.0。干燥失重取本品,在105℃干燥5小时,减失的重量,玉蜀黍淀粉不得过14.0%,木薯淀粉不得过15.0%(附录ⅧL)。灰分取本品约1g,置炽灼至恒重的坩埚中,精密称定,缓缓炽灼至完全炭化后,逐渐升高温度至600~700℃,使完全灰化并恒重,遗留的灰分,玉蜀黍淀粉不得过0.2%,木薯淀粉不得过0.3%。铁盐取本品0.50g,加稀盐酸4ml与水16ml,振摇5分钟,滤过,用少量水洗涤,合并滤液与洗液,加过硫酸铵50mg,用水稀释成35ml后,依法检查(附录ⅧG),与标准铁溶液1.0ml制成的对照液比较,不得更深(0.002%)。二氧化硫取本品20g,置具塞锥形瓶中,加水200ml,充分振摇,滤过,取滤液100ml,加淀粉指示液2ml,用碘滴定液(0.01mol/L)滴定,并将滴定的结果用空白试验校正。消耗的碘滴定液(0.01mol/L)不得过1.25ml(0.004%)。氧化物质取本品4.0g,置具塞锥形瓶中,加水50.0ml,密塞,振摇5分钟,转入50ml具塞离心管中,离心至澄清,取30.0ml上清液,置碘量瓶中,加冰醋酸1ml与碘化钾1.0g,密塞,摇匀,置暗处放置30分钟,加淀粉指示液1ml,用硫代硫酸钠滴定液(0.002mol/L)滴定至蓝色消失,并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml硫代硫酸钠滴定液(0.002mol/L)相当于34μg的氧化物质(以过氧化氢H2O2计),消耗的硫代硫酸钠滴定液(0.002mol/L)不得过1.4ml(0.002%)。 

种类介绍

 
  1、玉米淀粉(CornStarch)

  玉米淀粉又叫玉米粉、粟米淀粉、粟粉、生粉,还有的地方管它叫豆粉(这个的确少见),是从玉米粒中提炼出的淀粉——供应量最多的淀粉,但不如土豆淀粉性能好。香港地区叫生粉的主要是玉米淀粉。

  2、太白粉(PotatoStarch)

  即生的马铃薯淀粉、土豆淀粉——家庭用的最多质量最稳定的勾芡淀粉,台湾地区叫太白粉。特点是粘性足,质地细腻,色洁白,光泽优于绿豆淀粉,但吸水性差。加水遇热会凝结成透明的粘稠状,在中式烹调(尤其是台菜)上经常将太白粉加冷水调匀后加入煮好的菜肴中做勾茨,使汤汁看起来浓稠,同时使食物外表看起来有光泽。港菜茨汁一般则惯用生粉(玉米粉)。但是,太白粉勾芡的汤汁在放凉后会变得较稀,而玉米淀粉勾芡的汤汁在放凉后不会有变化。

  太白粉不能直接加热水调匀或放入热食中,它会立即凝结成块而无法煮散。加了太白粉水煮后的食物放凉之后,茨汁会变得较稀,称为“还水”,因此一般在西点制作上多利用玉米淀粉来使材料达到粘稠的特性而不使用太白粉。PS:注意与马铃薯粉PotatoFlour(又叫“土豆粉”)相区别,可加热水调煮后还原变成马铃薯泥。此外,也经常用于西式面包或蛋糕中,可增加产品的湿润感。

  3、番薯粉(SweetPotatoStarch)

  也叫地瓜淀粉、山芋淀粉,特点是吸水能力强,但粘性较差,无光泽,色暗红带黑。它是由蕃薯淀粉等所制成的粉末,一般地瓜粉呈颗粒状,有粗粒和细粒两种,通常家中购买以粗粒地瓜粉为佳。地瓜粉与太白粉一样,融于水中后加热会呈现粘稠状,而地瓜粉的粘度较太白粉更高,因此,在中菜勾芡时较少使用地瓜粉,因为粘度较粘控制。地瓜粉应用于中式点心制作较多。
红薯淀粉
红薯淀粉

  4、葛粉

  葛粉是用一种多年生植物“葛(Arrowroot)”的地下结茎做成的,因为“葛”的整个节茎几乎就是纯淀粉,将这些节茎刨丝、清洗、烘干、磨粉,就是葛粉(也叫Arrowroot,与植物同名)。葛粉可用于将汤汁变得浓稠,和玉米淀粉粉及太白粉的作用类似,但是玉米淀粉、太白粉需在较高的温度才会使汤汁呈现浓稠状,而葛粉则在较低的温度作用,因此,像含有蛋的美式布丁,因为蛋很容易在较高的温度下结块,这时候就很适合用葛粉作为稠剂。有些食谱也会把它称之为ArrowrootFlour。

  5、木薯粉(TapiocaFlour)

  木薯淀粉——又称菱粉、泰国生粉(因为泰国是世界上第三大木薯生产国,仅次于尼日利亚巴西,在泰国一般用它做淀粉)。台湾地区从东南亚进口渐渐增多,所以台湾人原来叫土豆淀粉为太白粉,现在也笼统称木薯淀粉为太白粉了。它在加水遇热煮熟后会呈透明状,口感QQ的带有弹性。

  6、西谷椰子淀粉(sagopalmstarch)

  这个我们这里不常见,但是如果我说到西米,相信大家就不会陌生了,西米即西谷米,是印度尼西亚特产,是用木薯粉、麦淀粉、苞谷粉加工而成圆珠形粉粒。西米有皮肤回天然润泽之功能。

  在菲律宾、印度尼西亚、马来西亚和巴布亚新几内亚等国家的许多岛屿上,生长着一种名叫西谷椰子的树。西谷椰子的树干粗直,含有大量淀粉。一般西谷椰子树的寿命为20年,开花后就死去。人们在它即将开花之前,砍倒树干,去掉枝叶,横锯成段,每段1米左右,再纵劈为二,用刀将茎内的淀粉刮出来,浸入水桶中,淀粉就慢慢地沉在桶底,(这就是我要说到的西谷椰子淀粉),如果把上面的水倒掉,干燥后即可加工成大米状的颗粒,当地居民称之为西谷米。这就是我们平时吃的椰汁西米露里面的西米。

  7、水晶粉(ClearRollCakeFlour)
水晶粉
水晶粉

  主要成份为玉米粉、菱粉及其它淀粉

  8、生粉(StarchyFlour)

  生粉——严格讲是各种淀粉的总称呼,主要作勾芡、点心用,北方称作团粉,上海称作菱粉生粉并不是专指哪一种淀粉,生粉是在大陆菜谱和港式食谱中常出现的名词,多是用来勾茨的。在大陆和香港使用的生粉为玉米粉,而在台湾惯用的茨粉则为太白粉。生粉在中式烹调上除了勾茨使食物产生滑润的口感之外,亦常用来做为软化肉质的腌肉料之一。

  9、绿豆淀粉

  最佳的勾芡淀粉,但很少使用,产量不多。它的特点是粘性足,吸水性小,色洁白而有光泽。  

勾芡淀粉的用法

 
  勾芡一般用两种方法。一种是淀粉汁加调味品,俗称“对汁”,多用于火力旺,速度快的熘、爆等方法烹调的菜肴。另一种是单纯的淀粉汁,又叫“湿淀粉”,多用于一般的炒菜。浇汁也是勾芡的一种,又称为薄芡、琉璃芡,多用于煨、烧、扒及汤菜。根据烹调方法及菜肴特色,大体上有以下几种芡汁用法:

  包芡一般用于爆炒方法烹调的菜肴。粉汁最稠,目的是使芡汁全包到原料上,如鱼香肉丝、炒腰花等,都是用包芡,吃完菜后,盘底基本不留卤汁。

  糊交一般用于熘、滑、焖、烩方法烹制的菜肴。粉汁比包芡稀,用处是把菜肴的汤汁变成糊状,达到汤菜融合,口味滑柔,如:糖醋排骨、糖醋鲤鱼等。

  流芡粉汁较稀,一般用于大型或整体的菜肴,其作用是增加菜肴的滋味和光泽。一般是在菜肴装盘后,再将锅中卤汁加热勾芡,然后浇在菜肴上,一部分沾在菜上,一部分呈琉璃状态,食后盘内可剩余部分汁液。

  奶汤芡是芡汁中最稀的,又称薄芡。一般用于烩烧的菜肴,如:麻辣豆腐虾仁锅巴等。目的是使菜肴汤汁加浓一点而达到色美味鲜的要求。

 
各种淀粉
各种淀粉
  勾芡,就是在菜肴接近成熟时,将调匀的淀粉汁淋在菜肴上或汤汁中,使菜肴汤汁浓稠,并粘附或部分粘附于菜肴之上的过程。袁牧在《随园食单?用纤须知》中说:“俗名豆粉为纤者,即拉船用纤也。须顾名思义。因治肉者要作团而不能合,要作羹而不能腻,故以粉牵合之。煎炒之时,虑肉贴锅,必至焦老,故用粉以持之。此纤义也。”芡是由纤转音而来,所以现在通称之为“勾芡”。

  由于菜肴各自不同的风味要求,勾芡主要有以下作用:

  1、增加汤汁的粘稠度。菜肴在加热过程中,原料中的汁液会向外流,与添加的汤水及液体调味品便融合形成了卤汁。一般炒菜中的卤汁较稀薄,不易粘附在原料表面,成菜后会产生“不入味”的感觉。勾芡后,芡汁的糊化作用增加了卤汁的粘稠度,使卤汁能够较多地附着在菜肴之上,提高了人们对菜肴滋味的感受。

  2、芡汁勾入菜肴中,芡汁会紧包原料,从而制止了原料内部水分外溢,这样做既保持了菜肴鲜香滑嫩的风味特点,又使菜肴形体饱满而不易散碎。

  3、勾芡后,由于淀粉的糊化,具有透明的胶体光泽,能将菜肴与调味色彩更加鲜明地反映出来,使菜肴色泽更加光亮美观。

  4、菜肴勾芡后能使汤汁变浓稠,可减缓原料内部热量的散发,使菜肴具有保温性,延长了菜肴的冷却时间,有利于食客进食热菜肴。 

从淀粉到氢气

 
  氢气是一种清洁能源,但它的制取、存储和运输都很困难。美国科学家研究出一种用多糖制取氢的新技术,有望一举解决这几大问题。

  以这项技术为基础,未来的氢动力汽车将以易于存储的碳水化合物如淀粉为燃料,碳水化合物和水在特殊的酶作用下分解产生氢气,通过燃料电池产生电力,驱动汽车前进。

  据美国科学促进会EurekAlert网站报道,这一成果是美国弗吉尼亚理工学院、橡树岭国家实验室和乔治亚大学的科学家共同作出的,论文发表在《公共科学图书馆?综合》杂志上。

  淀粉、纤维素等碳水化合物含有大量的氢,但它们非常稳定,只有在酶的作用下才会分解。科学家利用合成生物学的方法,使用由13种酶组成的混合物,将碳水化合物和水转变成二氧化碳和氢气。

  实验显示,这一反应在约摄氏30度和1个大气压的条件下即可发生。将二氧化碳抽除后,氢气进入燃料电池产生电力,副产物水可以循环利用。在反应中,氢是主要产物,效率比自然界里厌氧菌分解生物物质产生氢的效率高3倍,每氢的成本可能低于1美元。

  目前人类主要用天然气制取氢,气态的氢不易运输和储存,这些因素阻碍了氢动力汽车的发展。利用这项新技术,汽车无须携带氢气罐,而只需携带淀粉等碳水化合物,在运转时现场制取氢气。

  研究人员说,燃料箱容量为12加仑的汽车可携带约27千克淀粉,相当于4千克氢,可供汽车行驶300英里。每千克淀粉产生的能量与1.12千克汽油相当。

  美国能源部的一项长期目标是使氢存储技术的质量百分比达到12,即每千克的存储容器或存储材料能存储0.12千克的氢。此前没有技术能做到这一点,这项新技术利用多糖存储氢,质量百分比能达到13.8。 

淀粉的特殊含义

 
  淀粉除了有“淀粉”的意思,还有两个含义:

  1、杂志《少年电脑世界》的Fans,简称“淀粉”,目前我国的淀粉大约有15万人。

  2、《电锯惊魂》系列电影的粉丝,也称为“淀粉”。

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