[科普中国]-预糊化淀粉

糊化原理

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。

1 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，可得易分散于凉水的无定形粉末，即“可溶性α-淀粉”。

2 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

成分淀粉液化生成糊精。构成淀粉和糊精的单元都是葡萄糖，但是淀粉含有葡萄糖单元的数目比糊精要多，淀粉糊化实际上是淀粉的不完全水解（淀粉完全水解的产物是葡萄糖，麦芽糖也是淀粉的不完水解产物，但麦芽糖只含两个葡萄糖单元，比糊精含有的葡萄糖单元要少）。淀粉遇碘显蓝色，而糊精遇碘显红色，麦芽糖和葡萄糖遇碘均不显色。

生产方法螺杆挤压法生产预糊化淀粉

**原料配方：**马铃薯淀粉。

生产工艺：淀粉→淀粉乳→糊化→干燥→粉碎→包装

**操作要点：**该淀粉的生产有以下三种方法：

**滚筒法：**有双滚筒和单滚筒两面种。双滚筒干燥机的两个滚筒的运动方向相反，向加热到150℃左右的两滚筒之间输入淀粉乳液，乳液立即被糊化，在其表面干燥成薄膜状，用刮刀刮下，粉碎即制得产品。其质量取决于糊化的程度。通过调节淀乳浓度、滚筒温度及转速来调整产品承受剪切力的能力、干燥过程中的老化及粘度等性能。单滚筒法是直接将淀粉乳输送到150℃左右的滚筒表面进行糊化。单滚筒式的热效率低生产能力小。

滚筒法具有生产连续、操作简单、能耗低、质量稳定、适应范围广等特点，但此加工方法使得淀粉粒会迅速膨胀到原来体积的数百倍，同时具有强烈的剪切作用，使淀粉颗粒破裂，产品有很大的缺陷，包括窄的峰值黏度范围，非完整性颗粒，不能承受使用过程中的剪切力及酸和碱的影响，弹性、流动性较差，该方法使淀粉糊液只有80%左右糊化。1

**喷雾法：**在连续式喷射蒸煮器中，用高压蒸汽同淀粉乳混合使之糊化，然后喷雾快速干燥制成预糊化淀粉。

喷雾法的特点是无需单独的粉碎过程，即得到呈空心球状的颗粒成品。淀粉乳经糊化后，黏度剧增，使喷雾过程复杂和困难，另外，所使用的淀粉乳浓度低，干燥时需除去的水分多，排气的温度高，造成耗能大，生产成本高。1

**挤压法：**这是采用螺旋挤压膨化机，根据挤压膨化原理而生产预糊化淀粉的一种方法。将事先调好的含水量15—20%的湿淀粉加入挤压膨化机内，淀粉经螺旋轴磨擦挤压产生热而糊化，然后通过孔径为1—10毫米的小孔高压挤出，一进入大气中的物料就瞬时膨胀干燥，经粉碎、筛选即得预糊化淀粉。由于受到高强度的剪切力，产品粘度下降，比滚筒法产品的溶解度大。由于在制造过程中基本不需要加水，能够用内磨擦热维持120--160℃的温度，干燥不需要热源。

此工艺具有设备投资少，动力消耗小的特点，但生产的预糊化淀粉由于受高强度剪切力作用，黏度低，几乎没有弹性。1

影响产品预糊化的因素原料：不同品种的淀粉对预糊化淀粉有较大的影响，淀粉中直链淀粉与支链淀粉的比例不同是造成这种影响的主要因素。另外淀粉颗粒大小、淀粉成分等也对糊化有影响。

浆液浓度：一般情况下，提高浆液浓度，产品糊化度下降。

干燥温度：产量一定时，干燥温度越高，产品糊化度越高。

浆膜厚度：浆膜的厚度过大时，糊化较难，且不均匀，易出现夹心现象。

添加剂：碳酸氢钠、氢氧化钠能降低淀粉聚合度，从而使淀粉易于糊化。单硬脂酸甘油酯等能与直链淀粉的螺旋结构嵌合而抑制淀粉老化，也有利于淀粉糊化。2

特点用途**在食品中的应用：**溶解速度快和粘接性是预糊化淀粉的主要性质，因此它可用于一些对时间要求比较严格的场合，在食品工业中可用于节省热处理而要求增稠、保型等方面，可改良糕点质量、稳定冷冻食品的内部组织结构等。预糊化淀粉在食品工业中主要用于制作软布丁、肉汁馅、浆、脱水汤料、调料剂以及果汁软糖等。

**在鳗鱼养殖上的应用：**通常鳗鱼饲料为颗粒状，它由富含维生素等营养万分饲料粉、一定比例的粘合剂、油脂等组成，其中的粘合剂必须具有以下特点：①无毒、易消化、有营养；②透明；③直到鳗鱼吃完前，一直维持颗粒的整体形状；④不被水中的溶质溶解；⑤不粘设备。预糊化马铃薯淀粉是最好的鳗鱼饲料粘合剂，一般添加量为20%。

**在化妆品行业上的应用：**爽身粉是一种常用的护肤品，一般用滑石粉、淀粉及其它辅料制成。现如今国外用糊化淀粉来代替滑石粉和淀粉制造新型爽身粉，除了具有普通爽身粉的特点外，还具有皮肤亲合性好、吸水性强等特点。

**在制药工业上的应用：**一般的西药片是由药用成分、淀粉粘接剂、润滑剂等组成。其中的淀粉主要起物质平衡作用。新型的药片由药用成分、预糊化淀、润滑剂等级成。其中的糊化淀粉除了起物质平衡作用外，还起粘合剂的作用。这样就减少了加入其他粘合剂所引起的不必要的副作用。由于这种新配方所生产的药片除了能满足医用要求外，还具有成型后强度高，服后易消化，易溶解及无毒副作用等特点。

**在其它行业上的应用：**预糊化淀粉快速溶于冷水而形成高粘度淀粉糊的特性使其在很多方面起到了成功的应用。如在金属铸造中作砂型粘合剂；在纺织工业中广泛地用作上浆剂；在建筑业中用作水质涂料等到；在石油工业用于油井钻泥中，增加蓄水性和黏度；3此外还可作为进一步变性处理的原料。如在淀接枝共聚物的制备中，淀粉原料先经预糊化后再进行接枝反应，可使接枝支链聚合物的平均分子量显著增加，而接枝频率却可大大下降。