3.7 淀粉的糊化与老化

（1）淀粉的糊化

①淀粉粒的特性  在植物细胞内以颗粒状态存在，故称淀粉。粒淀粉粒大小在0.001-0.15mm之间，马铃薯淀粉粒最大，谷物淀粉粒最小。有结晶结构的一些特点，结晶区与无定形区呈现交替的层状结构。无定形区中主要是直链淀粉；结晶区主要是支链淀粉。直链淀粉分子易形成以能截留脂肪酸、烃类物质的螺旋结构，这类复合物称为包含复合物。淀粉粒中直链淀粉和支链淀粉分子呈径向排列。

②淀粉的糊化过程  完整的淀粉粒不溶于冷水，能可逆地吸水并略微溶胀。加热，淀粉发生不可逆溶胀。此时支链淀粉由于水合作用而出现无规卷曲，淀粉分子的有序结构被破坏，最后完全成为无序状态，双折射和结晶结构从有序转变成无序。第一阶段：水温未达到糊化温度时，水分只是由淀粉粒的孔隙进入粒内。第二阶段：加热至糊化温度，这时大量的水渗入到淀粉粒内，引起淀粉粒溶胀并像蜂窝一样紧密地相互推挤。第三阶段：使膨胀的淀粉粒继续分离支解，当在95℃恒定一段时间后，则黏度急剧下降。      

③影响淀粉糊化的因素 

a. 水分活度。

b.淀粉结构，当淀粉中直链淀粉比例较高时不易糊化。

c.盐  高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制。

d.脂类  脂类可与淀粉形成包合物，即脂类被包含在淀粉螺旋环内，并可阻止水渗透入淀粉粒。

e.pH值  当食品中的pH<4时，淀粉将被水解为糊精，黏度降低，当食品的pH=4-7时，对淀粉糊化几乎无影响，pH≥10时，糊化速度加快，但pH≥10的食品几乎不存在。

f.淀粉酶  淀粉酶的这种作用将使淀粉糊化加速。新米（淀粉酶酶活高）比陈米更易煮烂。

（2）淀粉的老化（retrogradation）

淀粉的老化实质上是一个再结晶的过程。影响淀粉老化的因素：①淀粉的种类。②淀粉的浓度。③无机盐的种类。④食品的pH值pH在5-7时老化速度快。⑤温度的高低，淀粉老化的最适温度是2-4℃。⑥冷冻的速度，糊化的淀粉缓慢冷却时，淀粉分子有足够的时间取向排列，会加重老化。⑦共存物的影响。脂类和乳化剂可抗老化。

(3)  淀粉的水解   

用酸进行轻度水解，只有少数的糖苷被水解，这个过程即为变稀，也称为酸改性或变稀淀粉。高果糖玉米糖浆。

淀粉转化为D-葡萄糖的程度（即淀粉糖化值）可用淀粉水解为葡萄糖当量（dextroseequivalency,DE）来衡量。

（4）淀粉改性

①低粘度变性淀粉   淀粉经酸处理后，生成在冷水中不易溶解而易容于沸水的产品，低粘度变性淀粉或酸变性淀粉。

②预糊化淀粉

③淀粉醚化

④淀粉酯  淀粉和酸式正磷酸盐、酸式焦磷酸盐以及三聚磷酸盐的混合物在一定温度范围内反应可制成淀粉磷酸单酯。老化现象减弱。具有极好的冷冻-解冻稳定性，适合于加工冷冻食品。

⑤交联淀粉  交联淀粉试剂有三偏磷酸二钠、氧氯化磷、表氯醇或醋酸与二元酸酸酐的混合物等。对热和振动的稳定性更大，淀粉高度交联可抑制溶胀，甚至在沸水中也不溶胀。

⑥氧化淀粉  极不易老化也不能凝结成不透明的凝胶。

“食事化解”  ：“方便面”方便世界，技术革新改善生活

早在清朝年间就出现了方便面的始祖 - “伊面”，伊面本质上是油炸的鸡蛋面。据说当时的书法名家伊秉绶在宁化的家中宴请好友，厨师忙乱之中把煮熟的鸡蛋面放入了热油锅里，只好硬着头皮捞出面条，再浇上高汤就上桌了。客人吃过此面后都赞不绝口，从此这道面就流传开来。由于这道面食是由于伊府，所以大家就称之为“伊府面”了，后来慢慢被简称为“伊面”。

1958年，出生于中国台湾的日本华人企业家吴百福在经历了日本战败时期所饱受的饥饿感后，发明了世界上第一包方便面并创立日清食品公司；此后又考虑到西方国家饮食习惯的差异，于1971年发明了杯装方便面，他还亲自制定诸如“为满足顾客，只出售货真价实的物品”等日清十则，始终坚持面向民众、勇于创新。

我国方便面生产龙头企业康师傅控股有限公司也始终坚持用真材实料、关注不同口味需求。再如，方便米饭既符合传统饮食习惯,又适应现代化快；节奏需求，是仅次于方便面的第二大类方便食品。

上述传统食品得以现代化生产与技术革新是密不可分的，将“淀粉糊化”这个重要原理应用于实际生产，在提高人们生活便利性的同时创造了巨大的财富 ( 2019年我国方便食品市场规模达 4520亿元)，对世界方便食品的发展具有重要意义。通常在方便食品的生产中，利用淀粉糊化的同时还能防止淀粉老化。淀粉老化后难以被淀粉酶水解，从而导致淀粉类食品品质不良。近年研究发现，老化淀粉作为最主要的抗性淀粉之一，具有调节血糖的作用，故可利用老化淀粉生产适用于高血糖患者的主食。

通过方便面、方便米饭两款典型产品实例，让大家感受到技术革新改善生活，学好专业知识并学以致用具有重要的现实意义；党的十八大明确指出：“倡导人类命运共同体意识，追求本国利益时兼顾他国合理关切”，通过杯装方便面的发明以及龙头企业的发展定位，也让大家感受到胸怀天下可以走得更远，心系世界民众的需求乃创新之动力源泉；此外，以淀粉老化为例还提示大家以发展的眼光看待事物，不断更新知识储备，树立终身学习观念，探索科学永无止境。