淀粉衍生物.ppt

单击此处编辑标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,淀粉衍生物,目录,1.,总论,2.,原淀粉,3.,变性淀粉,总论,淀粉衍生物,：由天然淀粉，经过化学，物理等方法深加工而成，比天然淀粉具有更优良的性质，品种繁多，广泛用于食品、造纸、纺织、化工、医药和其他许多行业的物质。,框架结构,天然淀粉,对其衍生,物的影响,淀粉膜的,性质,淀粉糊的,性质,淀粉的胶化,性质,直链和支链,淀粉,淀粉的颗,粒组成,淀粉颗粒,性质,概述,原淀粉,概述,淀粉以微小的，冷水不溶的颗粒分别存在与植物的种子、块茎、根、果实和叶子的细胞组织中。,但尽管植物界中存在着大量的淀粉，但用于工业的品种却相对较少，,主要为玉米、马铃薯、小麦、木薯,。,工业用原淀粉比例,/%,年份,玉米,小麦,马铃薯,木薯,红薯,1991,60,20,20,2007,92,0.3,2,5,0.2,天然淀粉生产情况,产量 品种,玉米,马铃薯,小麦,木薯,蜡质玉米,2007,年全国,/,万吨,1529.65,34.28,4.49,79.14,0.76,2006,年世界,/,万吨,3700,合,900,淀粉的颗粒性质,主要性质,玉米淀粉,马铃薯淀粉,小麦淀粉,木薯淀粉,蜡质玉米淀粉,淀粉的类型,谷物种子,块茎,谷物种子,根,谷物种子,颗粒形状,圆形,、多边形,椭圆形、球形,圆形、扁豆状,圆形、截头圆形,圆形、多边形,直径范围,/m,230,5100,0.545,435,230,直径平均值,/m,10,23,8,15,10,比表面积,/(m,2,/kg),300,110,500,200,300,密度,/(g/m,2,),1.5,1.5,1.5,1.5,1.5,每克淀粉颗粒数目,/10,6,1300,100,2600,500,1300,组成,玉米淀粉,马铃薯淀粉,小麦淀粉,木薯淀粉,蜡质玉米淀粉,淀粉,85.73,80.29,85.44,86.69,86.44,水分,（,20,，,65%RH,）,13,19,13,13,13,类脂物（干基）,/%,0.8,0.1,0.9,0.1,0.2,蛋白质（干基）,/%,0.35,0.1,0.4,0.1,0.25,灰分（干基）,/%,0.1,0.35,0.2,0.1,0.1,磷（干基）,/%,0.02,0.08,0.06,0.01,0.01,淀粉结合磷（干基）,/%,0.00,0.08,0.00,0.00,0.00,淀粉的主要组成,RH,为相对湿度,淀粉的颗粒组成”,脂类化合物,含氮物质,灰分,水分,磷,1.,淀粉的含水量屈居于贮存的条件（湿度和相对湿度），淀粉颗粒水分与周围空气中的水分呈平衡状态存在。,2.,通过,X-,光衍射图的变化证实淀粉颗粒中的水分参与结晶结构。,3.,淀粉具有渗透性，水和水渗液能自由渗入颗粒内部。,4.,淀粉颗粒不溶于一般有机溶剂，却能溶于二甲亚砜,【,（,CH,3,）,2,SO】,和二甲基甲酰胺,【HCON,（,CH,3,）,2,】,水分,1.,怎样说明,1.2.3,点？,2.,为什么淀粉颗粒可以溶于二甲亚砜和二甲基甲酰胺？,高含量的脂类化合物会引起下列不利的影响,1,脂类化合物会抑制玉米和小麦淀粉颗粒的膨胀和溶解，时期胶化温度提高，水黏合能力降低。,2,易形成直链淀粉,-,脂类化合物的络合物，使淀粉糊和淀粉膜不透明或混浊度增加，还会影响胶化淀粉增稠能力和粘合能力。,3,不饱和脂类化合物的氧化产物会产生令人讨厌的气味。,溶解的直链淀粉分子,游离的脂类化合物分子,直链淀粉,-,脂类化合物络合物（螺旋结构）,脂类化合物,含氮物质,通过蛋白质来衡量，含氮量高有许多不利影响，如使用时会产生臭味或其他气味；蒸煮是易产生泡沫；水解时易变色等,灰分,是淀粉产品在特定温度下完全燃烧后的残留物（取决于盐的含量）,磷,它以磷酸酯的形式存在，以共价键结合存于淀粉中，磷酸酯的平衡离子对淀粉胶化过程起重要作用,:,胶化温度降低；水合和膨胀速度加快，淀粉糊的粘性增高；膜的透明程度增加。,其中：,M,为,H,、,K,、,Na,、,Ca,或,Mg,，,n,约为,300,个葡萄糖单位,淀粉中磷酸酯基团的分子结构,其他,直链和支链淀粉,分子结构,含量与聚合度,淀粉颗粒结构,性质差异,分离方法,淀粉是由葡萄糖组成的多糖高分子化合物，有直链状和枝杈状两种分子，分别称为直链淀粉和支链淀粉。,支链淀粉分子结构,支链淀粉分子结构,分子结构,淀粉颗粒结构成束状，相邻羟基间经氢键结合，由于数量众多而使结晶束具有一定的强度，也是淀粉具有较强的颗粒结构,图中（,1,）粗线表示结晶束，之间的区域分子没有按平行排列，较杂乱，为无定形区，两区域无明显分界，变化是渐进的。,图中（,2,）为淀粉膨胀示意图，可以看到无定形区扩大，结晶束未变，颗粒体积增加，但不破裂。,淀粉颗粒结构,淀粉颗粒结构,含量与聚合度,玉米和小麦淀粉的直链含量约,28%,，马铃薯淀粉为,21%,，木薯淀粉为,17%,，蜡质玉米淀粉为,1%,，马铃薯和木薯淀粉中的直链淀粉的聚合度比小麦和玉米淀粉的高得多，高聚合度的直链分子凝沉性比较弱，而粘结力较高。,分离方法,如醇络合结晶法、硫酸镁溶液分步沉淀法或其他方法,性质差异,直链和支链淀粉若干性质有很大差别，如支链淀粉遇碘液呈紫红色，而直链淀粉与碘呈现的颜色与其分子长度有关（,DP12,以下不呈现颜色变化，,1215,呈棕色，,2030,呈红色，,3540,呈紫色，,45,以上呈蓝色）。他们的溶水性完全相反，另外直链淀粉能制成纤维和薄膜，而支链淀粉不能。,淀粉的胶化性质,淀粉的糊化,溶解度和,临界浓度,胶化温度,淀粉颗粒的膨胀能力,定义,淀粉在冷水中搅拌成乳白色不透明的淀粉乳，再将淀粉乳加热淀粉颗粒吸水膨胀，因结晶束具有弹性仍保持颗粒结构，随着温度上升吸水更多体积膨胀更大，一定温度后，淀粉颗粒相互接触变成半透明的粘稠糊状，这由淀粉乳变成糊的现象称为糊化。,淀粉的糊化,胶化温度,测定胶化温度,糊化完成温度,98%,颗粒偏光十字消失,胶化开始温度,颗粒开始消失,温度升高,颗粒偏光十字消失,天然淀粉和改性后的胶化温度,品种不同而有差异,同一品种颗粒不同也有差别,蜡质玉米淀粉胶化温度与普,通玉米相同，但直链玉米淀,粉糊化难,改性淀粉引进亲水基团的更,容易糊化,经交联的淀粉，胶化温度,明显提高,淀粉颗粒的膨胀能力,淀粉颗粒的膨胀能力,溶解度和临界浓度,溶解度是指在一定温,度下在水中加热,30min,后，,淀粉样品分子的溶解质量,百分比。根及块茎淀粉比,普通谷物的容易溶解,临界浓度指,100ml,需该,淀粉的质量，,95,膨胀,后吸收全部水分，形成,均匀的糊，无游离水存,在，低于此值，则会有,游离水存在,溶解度,临界浓度,性质,玉米淀粉,马铃薯淀粉,小麦淀粉,木薯淀粉,蜡质玉米淀粉,糊的黏性,中等,非常高,低,高,高,蒸煮后，获得同样热黏度，每份干淀粉与水结合的份数,15,24,13,20,22,糊丝的特性,短,长,短,长,长,糊的透明度,不透明,非常透明,模糊不透明,十分透明,颇透明,抗剪切,中等,低,中低,长,低,凝沉性（老化性能）,高,中,高,低,很低,淀粉糊的性质,凝沉,定义：贮存稀淀粉糊较长时间，会逐渐变混浊，有白色沉淀下沉，水分,析出，胶体结构破坏的现象称为凝沉。,注意,：凝沉主要是由于淀粉分子间的结构，支链淀粉分子因枝杈结构不易凝沉，且对直链淀粉的凝沉有抑制作用。但在高浓度或冷冰地温时，支链淀粉分子侧链间结合，也会发生凝沉。,淀粉凝沉可观察现象,淀粉糊越来越呈现出乳白色，伴随着混浊度逐渐增加,随着黏度逐渐增加，淀粉糊自发的增稠。,在某些例子中，淀粉糊变成坚硬的不可逆的胶。,不溶颗粒沉淀物由直链淀粉,Mycelles,的聚集物组成。,发生水的离析,在热淀粉上方形成不溶的结膜,性质,玉米淀粉,马铃薯淀粉,小麦淀粉,木薯淀粉,蜡质玉米淀粉,透明度,低,高,低,高,高,膜强度,低,高,低,高,高,柔韧性,低,高,低,高,高,膜溶解度,低,高,低,高,高,天然淀粉对其衍生物的影响,：天然淀粉可以通过降解、酯化、醚化、交联等方法进行改性。但天然淀粉间的相对差异会在改性淀粉中有一定的保留，明显的影响改性淀粉的化学组成，胶化温度，糊液透明度，凝沉倾向，淀粉膜的性质，溶解性，胶粘性和应用功能。所以应根据不同目的，选择不同的天然淀粉及其他化学改性技术。,淀粉膜的性质和天然淀粉对其衍生物的影响,概述,主要品种系列,主要用途,主要特性,1,2,3,4,变性淀粉,天然淀粉属水溶性高分子，具有一定的黏结性、成膜性，,但其特性有限，不能适应现代工业新技术、新工艺、新设,备的要求。所以需要对其进行改性，以得到高性能的变性,淀粉。,概述,物理变性 预糊化淀粉，热降解淀粉等,化学变性 氧化、酯化、醚化、交联淀粉等,生物变性 酶转化淀粉等,变性方法,变性原因,定义,：,天然淀粉经化学、物理、生物等方法处理改变了淀粉分子中某些,D-,吡喃葡萄糖单元的化学结构，同时也不同程度地改变了天然淀粉的物理和化学性质，经过这种变性处理的淀粉称为变性淀粉或淀粉衍生物。,主要用途,食品工业,面包，肉类，奶品等,非食品工业,铸造，化妆品等,胶黏剂精糊,胶黏剂制造等,造纸工业,层间增强等,纺织行业,上浆，整理，印染等,医药工业,动物饲料,牛奶代用品，动物饲料,其他,水处理，选矿等,石油天然气工业,失水退粘剂,产业,美国,/%,欧盟,/%,产业,美国,/%,欧盟,/%,纸和纸制品,63,58.5,纺织,3,13.5,食品,28,28,其他,6,取代度,取代基性质,衍生物类型,预处理,缔合成分,分子量或,DP,分布范围,直链与支链的比例或含量,物理形态,主要特性,植物来源,淀粉衍生物的性质取决于下列因素：,物理分析,化学分析,淀粉衍生物的白度,颗粒度,胶化温度,黏度,PH,值,斑点,水分,测试所引入化学基团的,含量。即用平均每个脱水,葡萄糖单元中羟基被取代,的数量。,主要特性,谢 谢,