马铃薯淀粉基础知识.doc

马铃薯淀粉基础知识一、马铃薯组分马铃薯块茎的形态结构按球基体积百分比计算，外皮层约占8.5%,内皮层和维管束环占38.29%,外髓约占37.26%,内髓约占15.95%。1-顶端 2-芽眉 3-芽眼 4-皮孔 5-基部 6-周皮 7-皮层8-维管束环 9-髓部 10-环髓区马铃薯营养成份表（500克马铃薯）营养成分碳水化合物蛋白质脂肪粗纤维无机盐Vc含量119.32g8.2g3g5.12g5.15g76.68mg营养成分胡萝卜素VB1尼克酸VB2钙磷铁含量0.512mg0.426mg1.75mg 0.126mg46.6 mg252.14mg38.6 mg1碳水化合物（1）淀粉淀粉是马铃薯中主要的碳水化合物，约占薯重的1026。 （2）糖马铃薯中的糖主要为葡萄糖、果糖和蔗糖，还含有糖的磷酸酯等衍生物，含量为干重的0-10%。（3）其它碳水化合物非淀粉多糖占马铃薯块茎的0.2%3.0，主要为纤维素、果胶、半纤维素、木质素等。2蛋白质类物质：酶、蛋白质 3有机酸马铃薯块茎细胞的胞液里含有多种有机酸，包括柠檬酸、异柠檬酸、苹果酸、草酸等。4矿物质马铃薯块茎中的矿物质约占干物质重量的2.12%7.48%,平均为4.36%.其中以钾为最多,约占矿物质总量的2/3;磷次之, 约占矿物质总量的1/10。5抗营养因子和毒素A糖苷生物碱：-茄碱和-卡茄碱的混合物，又名龙葵素、龙葵苷。B蛋白酶抑制剂6酚类化合物马铃薯中的酚类物质主要是绿原酸。酚类化合物与作物的抗病能力具有相关性。二、马铃薯淀粉基础理论知识淀粉是碳水化合物的一种，是由葡萄糖经缩合、脱水而组成的多糖，分子式为 （C6H10O5）n ，它以颗粒状态广泛存在于许多植物的籽粒、块茎、根中。淀粉颗粒的形态及大小在显微镜下观察，淀粉颗粒是透明的，具有一定大小和形状，不同植物的淀粉颗粒其形状、大小也有所不同。一般含水分高、蛋白质低的淀粉颗粒较大，形状较整齐；颗粒小的一般形状不规则。马铃薯淀粉颗粒多呈椭圆形和圆形，其粒径范围为15100m。马铃薯淀粉颗粒具有轮纹，在2500倍电镜下观察，轮纹呈蚌壳形。淀粉颗粒的偏光十字特性在偏光显微镜下观察，淀粉颗粒具有黑色十字，称作偏光十字，将颗粒分为四个区域，十字的位置和形状都有差别。马铃薯淀粉十字位置偏心而且非常明显。淀粉的化学结构：不同来源的淀粉在化学组成上存在差别，其化学结构有两种：直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉为链状连接葡萄糖分子组成，为1.4键连接，平均含200980个葡萄糖基，其分子量相当于3200160000；支链淀粉除1.4键连接外，尚有1.6侧键连接，平均含6006000个葡萄糖基。马铃薯淀粉中，直链淀粉约占20%左右，支链淀粉约占80%左右。1、直链淀粉结构图：2、支链淀粉结构图：淀粉的物理性质1.淀粉的水分马铃薯淀粉颗粒含水约20%，这叫平衡水分 。淀粉颗粒的平衡水分随空气的湿度和温度而定，这与散失或吸收水分达到平衡状态有关。淀粉颗粒含有相当高的水分，却呈干燥状，并不显潮湿，这是因为水分子与淀粉分子间氢链结合的缘故。2.淀粉的润胀与糊化淀粉的润胀：淀粉颗粒不溶于冷水，但将干燥的天然淀粉置于冷水中，它们会吸水并经历一个可逆的有限的润胀，这时淀粉粒慢慢地吸收少量的水分，产生极限的膨胀，淀粉粒仍保持原有的特征。但受损坏的淀粉粒和某些经过变性的淀粉可溶于冷水，并经历一个不可逆的润胀。淀粉的糊化：若把淀粉乳加热，到达一定的温度时（马铃薯淀粉一般最低在55以上），淀粉粒突然膨胀，因膨胀后体积能够达到原体积的数百倍之大，所以悬浮液变为粘稠的胶体溶液。这种现象称作淀粉的糊化（化）。3.淀粉糊化的本质淀粉糊化的本质既为淀粉粒的晶体结构发生变化的一个过程。这个过程分为三个阶段。第一阶段：淀粉粒在水中，当水温未达到糊化温度时，水分子由淀粉粒的孔进入淀粉粒内，与许多无定形部分的极性基结合或吸附，这一阶段，淀粉内层虽有膨胀，但悬浮液粘度不大，淀粉粒内的外形未变。此时取出淀粉干燥脱水仍可恢复成原淀粉粒。这一阶段是一个可逆的润胀。第二阶段：水温达到糊化温度，淀粉粒突然膨胀，大量吸水淀粉粒的悬浮液迅速变为粘稠的胶体溶液。若将溶液迅速冷却，也不可能恢复成原来的淀粉粒，这一变化过程是不可逆的溶胀，所以糊化后的淀粉无法恢复成原来的晶体状态。第三阶段：淀粉糊化后，若继续加热，使温度进一步升高，则会使溶胀的淀粉粒继续分离支解，淀粉粒成为了无定形的袋状，粘度继续增高。4.淀粉的凝沉作用淀粉的衡溶液（糊化后）在低温下静置一定时间后，溶液变浑浊，溶解度降低而沉淀析出，这种现象是分子间凝结又沉淀，称为凝沉。凝沉是分散的淀粉分子又重新结合形成结晶结构，凝沉的淀粉不溶于水。若淀粉糊浓度较小，出现白色沉淀；若淀粉糊浓度较大，则沉淀物可以形成硬块，而不再溶解，也不易被酶作用，这种现象称为淀粉的凝沉作用也叫淀粉的老化作用。影响凝沉的因素：分子量大的取向困难，分子量小的易于扩散，只有分子量适中的直链淀粉才易于凝沉。支链淀粉含量高的较难以凝沉。溶液浓度大分子碰撞机会多，易于凝沉。PH值和盐类存在也影响凝沉，PH值=7凝沉速度最快。缓慢冷却，可使淀粉分子有时间取向排列，故可加重凝沉程度，速冷、反之。5.淀粉的吸附性淀粉可吸附许多有机物和无机物，直链淀粉和支链淀粉因分子形状不同，所以具有不同的吸附性质。直链淀粉分子易与一些极性有机物通过氢链相互结合，形成结晶性复合体而沉淀；支链淀粉分子不成线状， 呈树枝状，存在空间障碍，故不易与这些化合物形成复合体沉淀。淀粉的化学性质水解性（1）淀粉与酸共煮时，即行分解后全部生成葡萄糖。此水解过程可分为几个阶段，同时有各种中间产物相应形成；淀粉可溶性淀粉糊精麦芽糖葡萄糖（2）淀粉也可用淀粉酶进行水解，生成的麦芽糖和糊精再经酸作用又全部转化为葡萄糖，这时测定的生成量，即可算出淀粉的含量。以上为酸法与酶法测定淀粉含量的原理。氧化作用氧化淀粉用于造纸业，主要用作纸张的表面施胶。在纸张成型之前，往纸浆中加入双醛氧化马铃薯淀粉。能增加纸张的湿强度。还可以应用于纺织业中，增强棉纱的耐磨性。淀粉的成酯作用淀粉分子可与无机盐或有机酸生成酯。在工业上通常用淀粉与甲酸、乙酸、丙酸及一些高级脂肪酸作用，生成各种用途的淀粉酯。例如淀粉与乙酸作用生成淀粉的乙酸酯。淀粉的烷基化作用变性淀粉把原淀粉经过物理或化学方法处理，改变其某些性质，如水溶解性、粘度、色泽、流动性等，经过处理的淀粉称为变性淀粉。物理变性（1）强力机械研磨法，使颗粒大小均匀，糊化曲线大致相似；（2）高温法，120以下处理，使晶体结构有所变化，从而改变糊化温度和粘度曲线；（3）预糊化，这种淀粉水分少，长期贮存不会发生凝沉现象。化学变性（1）加酸处理，粘度降低；（2）加碱处理，粘度高，但粘度不稳定；（3）氧化，粘度降低，成膜性好；（4）交联，粘度升高；（5）醚化；（6）酯化。各类淀粉的性能比较 淀粉种类性能马铃薯淀粉玉米淀粉木薯淀粉糊化温度 586578806065峰值粘度（4%） BU8002000200800300100095时膨胀度11502471聚合度30008003000溶液透明度非常透明不透明透明水分 %182011131315蛋白质 %0103