农产品加工学淀粉的生产.pptx

第二章第二章 淀粉的生产淀粉的生产概述1、淀粉是绿色植物经光合作用由水和二氧化碳合成的，富集在种子（玉米、小麦、水稻等谷物类，绿豆、豇豆等豆类）、块根（甘薯）、块茎（马铃薯）等中的高分子物质。“五谷杂粮五谷杂粮”，包括谷类包括谷类(如水稻、小麦、玉米等如水稻、小麦、玉米等)，豆类，豆类(如大豆、如大豆、蚕豆蚕豆、豌豆、豌豆、红豆红豆等等)，薯类，薯类(如如红薯红薯、马铃薯、马铃薯)以及其他杂粮以及其他杂粮(小米、黑米、荞麦、燕麦、薏仁米、高粱小米、黑米、荞麦、燕麦、薏仁米、高粱)。黄帝内经黄帝内经：“五谷为养，五果为助，五畜为益，五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充五菜为充”。“五谷五谷”之说逐渐形成的习俗，之说逐渐形成的习俗，是指稻、麦、黍、稷、是指稻、麦、黍、稷、菽菽五种粮食作物。黍指玉米、黄米；稷指粟、高粱；五种粮食作物。黍指玉米、黄米；稷指粟、高粱；菽指豆类，可以把这类食物统称为五谷杂粮。菽指豆类，可以把这类食物统称为五谷杂粮。五畜为益五畜为益在农区，在农区，指牛、犬、羊、猪、鸡五种畜类。指牛、犬、羊、猪、鸡五种畜类。在牧区在牧区，牧民把牛、马、绵羊、山羊、骆驼称为草原，牧民把牛、马、绵羊、山羊、骆驼称为草原五畜五畜。五畜之肉：五畜之肉：牛牛是碳酸型肉，易于消化，长肉，归是碳酸型肉，易于消化，长肉，归脾脏脾脏;羊羊是火畜，硫酸型肉，人体皮肤及肌肤寒症能医，驱寒是火畜，硫酸型肉，人体皮肤及肌肤寒症能医，驱寒,归心脏。归心脏。狗狗是金畜，磷酸型肉，易于补氧而体热是金畜，磷酸型肉，易于补氧而体热,归归肺脏肺脏。鸡鸡是木畜，盐酸型肉，易于与油脂碱化而成筋，壮筋骨是木畜，盐酸型肉，易于与油脂碱化而成筋，壮筋骨,归归肝脏肝脏。猪猪是水畜，硝酸型肉，易补肾水，归是水畜，硝酸型肉，易补肾水，归肾脏肾脏,但风湿症不宜。但风湿症不宜。指葵、韭、藿、薤、葱。指葵、韭、藿、薤、葱。五菜为充五菜为充葵甘、韭酸、藿咸、薤苦、葱辛。葵葵为五菜之首，又名冬寒菜、冬苋菜。为五菜之首，又名冬寒菜、冬苋菜。韭，韭菜，深受喜爱，尤其是春韭、韭头，更是餐桌之宠物。韭，韭菜，深受喜爱，尤其是春韭、韭头，更是餐桌之宠物。藿藿是豆叶，是豆叶，广雅广雅之释是之释是“豆角谓之荚，其叶谓之藿豆角谓之荚，其叶谓之藿”。现。现在，豆角还在吃，豆叶已无人食。在，豆角还在吃，豆叶已无人食。薤，又名藠头，江南尚有食用，中原不见此物。薤，又名藠头，江南尚有食用，中原不见此物。2、淀粉的用途：（1 1）食品的重要组分之一，热量的主要来源。）食品的重要组分之一，热量的主要来源。（2 2）许多工业生产的原辅料：）许多工业生产的原辅料：淀粉及各种变性淀粉广泛用于食品、纺织、造淀粉及各种变性淀粉广泛用于食品、纺织、造 纸、纸、医药、化工、建材、石油钻探、铸造及农业等许多医药、化工、建材、石油钻探、铸造及农业等许多行业；行业；淀粉经水解作用可获得：淀粉经水解作用可获得：糊精、麦芽糖、淀粉糖糊精、麦芽糖、淀粉糖浆、葡萄糖、功能性低聚糖和高果糖浆等浆、葡萄糖、功能性低聚糖和高果糖浆等；淀粉经水解、发酵作用可转化成淀粉经水解、发酵作用可转化成酒精、有机酸、酒精、有机酸、氨基酸、核酸氨基酸、核酸等转化产品。等转化产品。第一节 淀粉的组成、性质和结构一、淀粉的组成一、淀粉的组成 淀粉由直链淀粉直链淀粉（amylose）和支链淀粉支链淀粉（amylopectin）组成。1 1、直链淀粉：、直链淀粉：-D-吡喃葡萄糖分子间以-1，4糖苷键连接的线性结构，（99%）；带有少量的-1，6糖苷键连接的分支（1%）。平均分子量：11051106；聚合度：324-4920；有9-20个分支点；2 2、支链淀粉、支链淀粉：95%-1,6糖苷键;5%-1,4糖苷键；平均分子量：11071109；聚合度：9600-15900；直链淀粉直链淀粉支链淀粉支链淀粉分子式分子式(C6H10O5)n(C6H10O5)n分子间键分子间键-1，4-1，4；-1，6I I2 2-KI-KIn 12,不显色，n=12-15，棕色n=20-30,红色，n=35-40，紫色n45 深蓝色紫红色吸碘量吸碘量19%-20%1%水溶性水溶性难溶于水，不稳定，比重比水重，凝沉性强易溶于水，较稳定，凝沉性弱制品特性制品特性强度高、柔软性强的纤维不能回生回生回生淀粉是有序的稳定结晶态，不溶于热水回生淀粉在冷水中很易溶胀并分散成胶体溶液二、淀粉的主要性质二、淀粉的主要性质淀粉淀粉种类形状大小(m)大麦大麦谷物扁豆形(A-type),球形(B-type)1525,25糯玉米糯玉米谷物球形，多面形2-30直链玉米直链玉米谷物不规则2-30粟粟谷物多面形4-12燕麦燕麦谷物多面形3-10/单，80/复土豆土豆块茎扁豆形5-100大米大米谷物多面形3-8/单，150/复裸麦裸麦谷物扁豆形(A-type),球形(B-type)10-40，5-10高粱高粱谷物球形5-20木薯木薯块根扁豆形/球形5-45黑小麦黑小麦谷物球形1-30西米西米谷物卵形20-40小麦小麦谷物扁豆形(A-type)2-101、不同来源的淀粉特征三、淀粉的结构三、淀粉的结构SEM(!1000)of rice starches(A,RYT-2492;B,PR-113;C,IET-16313;D,PR-103;E,IR-64 and F,IET-16310).（1 1）形状）形状 淀粉在胚乳细胞中以颗粒状态存在淀粉在胚乳细胞中以颗粒状态存在马铃薯淀粉粒中较大者为卵形，较小者为圆形；小麦淀粉粒大的为圆形，小的为卵形；大米淀粉粒为多角形；玉米淀粉粒则有圆形和多角形两种。（2）大小(3)(3)结构结构 环环层层结结构构：各环层共同围绕的一点称为粒粒心心。禾谷类淀粉的粒心常在中央，故为同同心心环环纹纹；马铃薯淀粉的粒心则偏于一端，故呈偏心环纹偏心环纹。晶晶体体结结构构：淀粉粒具有双折射性(Birefringence)。在偏光显微镜下观察，呈现出一种黑色的十字，交点位于粒心。（4）淀粉的微结构）淀粉的微结构支链淀粉的分子结构支链淀粉的分子结构A-型和B-型直链淀粉的双螺旋结构淀粉的超螺旋结构淀粉颗粒的不同结构水平二二 小麦制粉小麦制粉（一）（一）小麦的分类小麦的分类1.普通小麦普通小麦2.优质小麦优质小麦（1）优质强筋小麦优质强筋小麦（2）优质弱筋小麦）优质弱筋小麦3.进口小麦进口小麦（1）美国小麦美国小麦（2）加拿大小麦）加拿大小麦（3）澳大利亚小麦）澳大利亚小麦（4）阿根廷小麦阿根廷小麦（5）法国小麦）法国小麦（二）小麦的品质（二）小麦的品质小麦品质是指对某种用途的满足程度；它是由多因素小麦品质是指对某种用途的满足程度；它是由多因素构成的综合概念。构成的综合概念。小麦子粒的品质性质小麦子粒的品质性质（三）小麦制粉（三）小麦制粉小麦制粉一般都需要通过小麦制粉一般都需要通过清理清理和和制粉制粉两大流程。两大流程。（四）制粉原理（四）制粉原理制粉过程主要包括制粉过程主要包括研磨、研磨、撞击、撞击、清粉和筛理清粉和筛理等部分。等部分。研磨研磨是制粉过程中最重要的环节，研磨效果的好坏将直是制粉过程中最重要的环节，研磨效果的好坏将直接影响整个制粉效果。接影响整个制粉效果。1.研磨的基本方法研磨的基本方法(1)挤压挤压(2)剪切剪切(3)剥刮剥刮2.研磨的基本原理研磨的基本原理研磨的基本原理研磨的基本原理是通过对小麦的挤压、剪切、是通过对小麦的挤压、剪切、摩擦和剥刮作摩擦和剥刮作用使小麦逐步破碎，从皮层将胚乳逐步剥离并磨细成粉。用使小麦逐步破碎，从皮层将胚乳逐步剥离并磨细成粉。研磨的主要研磨的主要设备为辊式磨粉机和撞击机。设备为辊式磨粉机和撞击机。第二节第二节 玉米淀粉的生产玉米淀粉的生产据统计，全国年产千吨以上的淀粉厂淀粉厂现有300多家.其中年产万吨以上的淀粉厂育70多家.全国最大的年产5万吨以上的淀粉厂有11家。玉米淀粉玉米淀粉主要集中在山东、吉林，河北和河南.这四省的产量占淀粉总量的71。我国400万吨年淀粉的消费结构大致是；味精占30，医药占20，深加工产品占20，乡镇（制粉丝等）占15，其它（包括食品、商业、包装等等）占15。二、玉米类型、结构和组成二、玉米类型、结构和组成（一）玉米类型（一）玉米类型 马齿型、半马齿型、硬粒型、甜质型、糯质型、爆裂型、高直链淀粉型、高赖氨酸型和高油型等世界上种植面积大的主要是：马齿型、半马齿型、硬粒型；适合淀粉生产的适合淀粉生产的：马齿型；马齿型；专用淀粉生产的专用淀粉生产的：糯质型、高直链淀粉型。（二）玉米籽粒结构（二）玉米籽粒结构玉玉米米颖颖果果皮层皮层5.3%果皮坚硬而紧密的细胞构成种皮一层不具备细胞构造的半透明膜，色素包含其中胚乳胚乳82%糊粉层：巨大的透明细胞，角状胚乳：紧靠糊粉层，淀粉颗粒不能占满细胞，呈多面体，凹凸不平，细小；细胞间由粒状蛋白质充填粉状胚乳：分布在玉米籽粒内部，淀粉颗粒充满细胞，呈圆形，较大；细胞间几乎不连接胚芽胚芽814%靠近籽粒的基部，占籽粒纵剖面面积的近1/3，韧性强，含油量高（三）马齿型玉米的化学组成（三）马齿型玉米的化学组成淀粉蛋白质脂肪灰分可溶性糖纤维素水分密度Kg/m3含量db%71.89.64.61.42.02.915mb44.0偏差db%1.51.10.50.20.40.51.00.3（四）玉米子粒特征与淀粉生产工艺的关系（四）玉米子粒特征与淀粉生产工艺的关系1、干燥的玉米，含水量在15%左右，硬度大，要采用浸泡法使其吸水软化。玉米子粒皮层结构紧密，通透性差，要添加通透剂（二氧化硫）。2、胚芽含油多，但韧性强。可分离胚芽。3、可溶性成分通过浸泡分离。4、玉米淀粉与蛋白质结合牢固，单用水不能很好分离，添加二氧化硫还原，打开包围在淀粉表面的蛋白质网膜。5、皮层和纤维素主要在湿磨后采用筛分的方法分离。二、玉米淀粉生产及利用途径第三节第三节 变性淀粉生产变性淀粉生产一、变性淀粉的基本概念一、变性淀粉的基本概念（一）变性淀粉在淀粉所具有的固有特性基础上，为改善淀粉的性能和扩大应用范围，利用物理、化学或酶法，改变淀粉的天然性质，增加其某些功能性或引入新的特性，使其更适合于一定应用要求。这种经过2次加工，改变了性质的淀粉产品统称为变性淀粉。(二)淀粉变性的目的 改变淀粉的糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融改变淀粉的糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性和透明性等。稳定性、凝胶力、成膜性和透明性等。1 1、为了适应各种工业应用要求、为了适应各种工业应用要求如肉类罐头生产要求淀粉高温条件下粘度稳定性好；冷冻食如肉类罐头生产要求淀粉高温条件下粘度稳定性好；冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好；果冻产品要求透明，成膜性好等。品要求淀粉冻融稳定性好；果冻产品要求透明，成膜性好等。二、变性淀粉的分类二、变性淀粉的分类 1 1、物理变性淀粉、物理变性淀粉 利用热、压、光和机械等方法使淀粉变性：如预糊化淀粉，机械研磨处理淀粉，湿热处理淀粉，-射线、超高频辐射处理淀粉，高压处理淀粉等。2 2、化学变性淀粉、化学变性淀粉用各种化学试剂处理得到的变性淀粉。（1）使淀粉分子量下降的处理。酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等（2）使淀粉分子量增加的处理。交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等3 3、酶法变性（生物改性）、酶法变性（生物改性）各种酶处理淀粉，如环状糊精、麦芽糊精等各种酶处理淀粉，如环状糊精、麦芽糊精等.4 4、复合变性复合变性 采用上述二种以上处理得到的变性淀粉，如氧化采用上述二种以上处理得到的变性淀粉，如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。交联淀粉、交联酯化淀粉等。思考题思考题1 1、淀粉的化学组成、结构、特性是什么、淀粉的化学组成、结构、特性是什么2 2、玉米结构由哪几部分组成、特性与淀粉生产的关系、玉米结构由哪几部分组成、特性与淀粉生产的关系3 3、玉米浸泡的作用、方法有哪些。、玉米浸泡的作用、方法有哪些。4 4、什么是变性淀粉，有哪些生产方法，变性淀粉的种类有哪些、什么是变性淀粉，有哪些生产方法，变性淀粉的种类有哪些.