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文檔簡(jiǎn)介
1、馬鈴薯淀粉基礎(chǔ)知識(shí)一、馬鈴薯組分馬鈴薯塊莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)按球基體積百分比計(jì)算,外皮層約占8.5%,內(nèi)皮層和維管束環(huán)占38.29%, 外髓約占37.26%,內(nèi)髓約占15.95%。圖103馬鈴暮的塊荃1-頂端 2-芽眉 3-芽眼 4-皮孔 5-基部6-周皮 7-皮層8-維管束環(huán) 9-髓部 10-環(huán)髓區(qū)馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)成份表(500克馬鈴薯)營(yíng)養(yǎng)成分碳水化合物蛋白質(zhì)脂肪粗纖維無(wú)機(jī)鹽Vc含量119.32g8.2g3g5.12g5.15g76.68mg營(yíng)養(yǎng)成分胡蘿卜素VB1尼克酸VB2鈣磷鐵含量0.512mg0.426mg1.75mg0.126mg46.6 mg252.14mg38.6 mg碳水化合物 (1)淀粉
2、淀粉是馬鈴薯中主要的碳水化合物,約占薯重的1026%。糖馬鈴薯中的糖主要為葡萄糖、果糖和蔗糖,還含有糖的磷酸酯等衍生物,含 量為干重的0-10%。其它碳水化合物非淀粉多糖占馬鈴薯塊莖的0.2%3.0%,主要為纖維素、果膠、半纖維 素、木質(zhì)素等。蛋白質(zhì)類物質(zhì):酶、蛋白質(zhì)有機(jī)酸馬鈴薯塊莖細(xì)胞的胞液里含有多種有機(jī)酸,包括檸檬酸、異檸檬酸、蘋果酸、 草酸等。礦物質(zhì)馬鈴薯塊莖中的礦物質(zhì)約占干物質(zhì)重量的2.12%7.48%,平均為4.36%.其中以鉀為最多,約占礦物質(zhì)總量的2/3;磷次之,約占礦物質(zhì)總量的1/10???fàn)I養(yǎng)因子和毒素糖苷生物堿:a-茄堿和a-卡茄堿的混合物,又名龍葵素、龍葵苷。蛋白酶抑制劑酚
3、類化合物馬鈴薯中的酚類物質(zhì)主要是綠原酸。酚類化合物與作物的抗病能力具有相關(guān) 性。二、馬鈴薯淀粉基礎(chǔ)理論知識(shí)淀粉是碳水化合物的一種,是由葡萄糖經(jīng)縮合、脫水而組成的多糖, 分子式為 (C6H10O5)n,它以顆粒狀態(tài)廣泛存在于許多植物的籽粒、塊 莖、根中。淀粉顆粒的形態(tài)及大小在顯微鏡下觀察,淀粉顆粒是透明的,具有一定大小和形狀,不同植物的淀 粉顆粒其形狀、大小也有所不同。一般含水分高、蛋白質(zhì)低的淀粉顆粒較大,形 狀較整齊;顆粒小的一般形狀不規(guī)則。馬鈴薯淀粉顆粒多呈橢圓形和圓形,其粒 徑范圍為15100 umo馬鈴薯淀粉顆粒具有輪紋,在2500倍電鏡下觀察,輪紋呈蚌殼形。淀粉顆粒的偏光十字特性在偏光
4、顯微鏡下觀察,淀粉顆粒具有黑色十字,稱作偏光十字,將顆粒分為 四個(gè)區(qū)域,十字的位置和形狀都有差別。馬鈴薯淀粉十字位置偏心而且非常明顯。淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu):不同來(lái)源的淀粉在化學(xué)組成上存在差別,其化學(xué)結(jié)構(gòu)有兩種: 直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉為鏈狀連接葡萄糖分子組成,為a1.4鍵連接, 平均含200980個(gè)葡萄糖基,其分子量相當(dāng)于3200160000;支鏈淀粉除a 一 1.4鍵連接外,尚有a1.6側(cè)鍵連接,平均含6006000個(gè)葡萄糖基。馬鈴薯 淀粉中,直鏈淀粉約占20%左右,支鏈淀粉約占80%左右。1、直鏈淀粉結(jié)構(gòu)圖:2、支鏈淀粉結(jié)構(gòu)圖:淀粉的物理性質(zhì)淀粉的水分馬鈴薯淀粉顆粒含水約20%,這叫平衡水
5、分。淀粉顆粒的平衡水分隨空氣 的濕度和溫度而定,這與散失或吸收水分達(dá)到平衡狀態(tài)有關(guān)。淀粉顆粒含有相當(dāng)高的水分,卻呈干燥狀,并不顯潮濕,這是因?yàn)樗肿优c 淀粉分子間氫鏈結(jié)合的緣故。淀粉的潤(rùn)脹與糊化淀粉的潤(rùn)脹:淀粉顆粒不溶于冷水,但將干燥的天然淀粉置于冷水中,它們 會(huì)吸水并經(jīng)歷一個(gè)可逆的有限的潤(rùn)脹,這時(shí)淀粉粒慢慢地吸收少量的水分,產(chǎn)生 極限的膨脹,淀粉粒仍保持原有的特征。但受損壞的淀粉粒和某些經(jīng)過(guò)變性的淀粉可溶于冷水,并經(jīng)歷一個(gè)不可逆的 潤(rùn)脹。淀粉的糊化:若把淀粉乳加熱,到達(dá)一定的溫度時(shí)(馬鈴薯淀粉一般最低在 55C以上),淀粉粒突然膨脹,因膨脹后體積能夠達(dá)到原體積的數(shù)百倍之大,所 以懸浮液變?yōu)檎?/p>
6、稠的膠體溶液。這種現(xiàn)象稱作淀粉的糊化(a化)。淀粉糊化的本質(zhì)淀粉糊化的本質(zhì)既為淀粉粒的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的一個(gè)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程分為 三個(gè)階段。第一階段:淀粉粒在水中,當(dāng)水溫未達(dá)到糊化溫度時(shí),水分子由淀粉粒的孔進(jìn)入 淀粉粒內(nèi),與許多無(wú)定形部分的極性基結(jié)合或吸附,這一階段,淀粉內(nèi)層雖有膨 脹,但懸浮液粘度不大,淀粉粒內(nèi)的外形未變。此時(shí)取出淀粉干燥脫水仍可恢復(fù) 成原淀粉粒。這一階段是一個(gè)可逆的潤(rùn)脹。第二階段:水溫達(dá)到糊化溫度,淀粉粒突然膨脹,大量吸水淀粉粒的懸浮液迅速 變?yōu)檎吵淼哪z體溶液。若將溶液迅速冷卻,也不可能恢復(fù)成原來(lái)的淀粉粒,這一 變化過(guò)程是不可逆的溶脹,所以糊化后的淀粉無(wú)法恢復(fù)成原來(lái)的晶體狀態(tài)
7、。第三階段:淀粉糊化后,若繼續(xù)加熱,使溫度進(jìn)一步升高,則會(huì)使溶脹的淀粉粒 繼續(xù)分離支解,淀粉粒成為了無(wú)定形的袋狀,粘度繼續(xù)增高。淀粉的凝沉作用淀粉的衡溶液(糊化后)在低溫下靜置一定時(shí)間后,溶液變渾濁,溶解度降 低而沉淀析出,這種現(xiàn)象是分子間凝結(jié)又沉淀,稱為凝沉。凝沉是分散的淀粉分子又重新結(jié)合形成結(jié)晶結(jié)構(gòu),凝沉的淀粉不溶于水。若 淀粉糊濃度較小,出現(xiàn)白色沉淀;若淀粉糊濃度較大,則沉淀物可以形成硬塊, 而不再溶解,也不易被酶作用,這種現(xiàn)象稱為淀粉的凝沉作用也叫淀粉的老化作 用。影響凝沉的因素:分子量大的取向困難,分子量小的易于擴(kuò)散,只有分子量適中的直鏈淀粉才 易于凝沉。支鏈淀粉含量高的較難以凝沉。
8、溶液濃度大分子碰撞機(jī)會(huì)多,易于凝沉。PH值和鹽類存在也影響凝沉,PH值=7凝沉速度最快。緩慢冷卻,可使淀粉分子有時(shí)間取向排列,故可加重凝沉程度,速冷、反之。淀粉的吸附性淀粉可吸附許多有機(jī)物和無(wú)機(jī)物,直鏈淀粉和支鏈淀粉因分子形狀不同,所 以具有不同的吸附性質(zhì)。直鏈淀粉分子易與一些極性有機(jī)物通過(guò)氫鏈相互結(jié)合, 形成結(jié)晶性復(fù)合體而沉淀;支鏈淀粉分子不成線狀,呈樹(shù)枝狀,存在空間障礙, 故不易與這些化合物形成復(fù)合體沉淀。淀粉的化學(xué)性質(zhì)1.水解性淀粉與酸共煮時(shí),即行分解后全部生成葡萄糖。此水解過(guò)程可分為幾個(gè)階 段,同時(shí)有各種中間產(chǎn)物相應(yīng)形成;淀粉一一可溶性淀粉一一糊精一一麥芽糖一一葡萄糖淀粉也可用淀粉酶進(jìn)
9、行水解,生成的麥芽糖和糊精再經(jīng)酸作用又全部轉(zhuǎn)化 為葡萄糖,這時(shí)測(cè)定的生成量,即可算出淀粉的含量。以上為酸法與酶法測(cè)定淀 粉含量的原理。.氧化作用氧化淀粉用于造紙業(yè),主要用作紙張的表面施膠。在紙張成型之前,往紙漿中加 入雙醛氧化馬鈴薯淀粉。能增加紙張的濕強(qiáng)度。還可以應(yīng)用于紡織業(yè)中,增強(qiáng)棉 紗的耐磨性。.淀粉的成酯作用淀粉分子可與無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)酸生成酯。在工業(yè)上通常用淀粉與甲酸、乙酸、 丙酸及一些高級(jí)脂肪酸作用,生成各種用途的淀粉酯。例如淀粉與乙酸作用生成 淀粉的乙酸酯。.淀粉的烷基化作用變性淀粉把原淀粉經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)方法處理,改變其某些性質(zhì),如水溶解性、粘度、 色澤、流動(dòng)性等,經(jīng)過(guò)處理的淀粉稱為變
10、性淀粉。.物理變性強(qiáng)力機(jī)械研磨法,使顆粒大小均勻,糊化曲線大致相似;高溫法,120C以下處理,使晶體結(jié)構(gòu)有所變化,從而改變糊化溫度和粘度 曲線;預(yù)糊化,這種淀粉水分少,長(zhǎng)期貯存不會(huì)發(fā)生凝沉現(xiàn)象。.化學(xué)變性(1)加酸處理,粘度降低;加堿處理,粘度高,但粘度不穩(wěn)定;氧化,粘度降低,成膜性好;交聯(lián),粘度升高;醚化;酯化。各類淀粉的性能比較、淀粉種類性能、馬鈴薯淀粉玉米淀粉木薯淀粉糊化溫度C58一6578806065峰值粘度(4%) BU8002000200800300100095C時(shí)膨脹度11502471聚合度30008003000溶液透明度非常透明不透明透明水分%182011131315蛋白質(zhì)%0. 10. 350. 1磷%0.
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