第四章淀粉新資源

淀粉的組成

淀粉是植物經(jīng)光合作用形成的碳水化合物，它是由單一的葡萄糖連接而成的多糖。直鏈淀粉：以α-1,4糖苷鍵連接；支鏈淀粉：以α-1,4糖苷鍵連接為主體，

加上小部分α-1,6糖苷鍵的連接。淀粉結構第一節(jié)野生淀粉資源一、概念淀粉植物資源：指那些在植物體的某些器官（果實、種子、根等）貯藏有大量淀粉的植物資源。主要以殼斗科、禾本科、蓼科、百合科、天南星科和旋花科為主。二、野生淀粉植物的識別法一：野生淀粉可采用抓捏法來辨別，即用手抓捏樣株的果實或塊莖、塊根等部位，看是否易折斷，如易斷且斷面有白色粉狀物或有凹凸不平的顆粒，并能擠出白色粉狀物者，可初步判定該樣株含有淀粉，這是因為淀粉多呈淀粉粒大量貯存于植物的種子、果實、塊根、塊莖、莖干髓等部位中的薄壁細胞中。

法二：

用1%~2%的碘化鉀溶液滴入樣品的碎粒上，如果樣品表面變成蘭紫色或黑色，表明它含有淀粉。用碘酒也可以測試。但對其淀粉含量有多少，淀粉的化學成份如何，必須通過實驗室來測定。三、常見的野生淀粉資源1、果實類：錐栗、茅栗、甜櫧（chu）、苦櫧、綿櫧、青岡、麻櫟、栓皮櫟、桷櫟、金櫻子、田菁、馬棘、芡實、薏苡、鐵樹籽等；2、根莖類：有葛根、百合、土茯苓、金剛刺、貫叢、魔芋、芒蕨、石蒜、狗脊、蕉芋、木薯等。兩類總共有100多種苦櫧苦櫧豆腐苦櫧粉絲葛百合木薯魔芋蕨蕨淀粉是一種很好的保健食品，蕨根的根莖中含有淀粉14%，蛋白質2.4%，脂肪1.2%，鈣0.0085%，磷0.027%，鐵0.011%，鋅0.0099%及多種氨基酸和維生素。據(jù)《本草綱目》記載：蕨粉有去濕熱、通經(jīng)絡舒筋骨、補五臟不足之效。經(jīng)常食用蕨粉，對癌癥、黃膽肝炎、破傷風等病癥有預防作用。中國是世界上蕨類植物資源最豐富的國家之一,有2600多種，約占世界總數(shù)的1/5，其中具有食用價值的蕨類植物有70余種，隸屬22科。根據(jù)文獻資料，按蕨類植物學家秦仁昌先生對蕨類植物的分類方法，中國食用蕨類植物地下根狀莖淀粉含量較高的品種10科13種。蕨根淀粉的透光率為22.6，其透光率比玉米淀粉好多，比馬鈴薯淀粉差；其老化性質要略好于玉米淀粉但是比馬鈴薯淀粉的老化性質要差很多；其凍融穩(wěn)定比馬鈴薯淀粉差些，比玉米淀粉要好得多。第二節(jié)魔芋魔芋為天南星科魔芋屬的多年生草本植物，在我國栽培歷史悠久而且資源豐富，迄今己發(fā)現(xiàn)并命名的有26種，占世界魔芋種數(shù)的22.6%。其中15種為我國特有，如白魔芋、田陽魔芋、西盟魔芋等。我國魔芋主要分布于南方各省山地丘陵地區(qū)。云南有15種，廣東有8種，廣西有6種，臺灣有5種，湖南有4種，福建、江西、四川各有3種，湖北、貴州、浙江、安徽、江蘇、西藏等省區(qū)有1~2種。從種的分布范圍看，花魔芋最廣泛，其次是東亞魔芋、南蛇棒（1）糖類：葡甘露聚糖(簡稱KGM)，它是魔芋的貯備性多糖，也是一種多糖類半纖維，是魔芋塊莖特有的主要成分，分子式為(C6H10O5)n,是由d-葡萄糖和d-甘露聚糖按1∶1.6摩爾比以β-1.4糖甘鍵連接的雜多糖(分子量可達108以上道爾頓)，其含量約為44%~64%，另一類是淀粉和其他多糖。一、魔芋的主要化學成分(2)蛋白質和氨基酸。魔芋塊莖中的粗蛋白含量為5%~10%,16種氨基酸總量為6.8%~8.0%(有7種必需氨基酸)。花魔芋有18種氨基酸總量在6.283%,其中人體必須的為2.634%。

(3)礦物質。魔芋含有多種礦物質,塊莖中含K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Co分別為88400、2004.0、993.0、93.6、21.4、8.1、3.7mg/kg,精粉中含量則分別為54300、542.1、818.1、64.9、9.6、2.9、3.0mg/kg。人體必須的13種微量元素和9種常量元素魔芋中的含量相當多。

(4)其他成分:生物堿含量為1%~2%，有毒，還含較多的草酸鈣結晶，故魔芋必須處理后方可食用。另外，魔芋經(jīng)加工可分離出樺木酸、β-谷甾醇、蜂花烷、木糖以及胡蘿卜素、硫胺素、核黃素、抗壞血酸等多種物質。（1）束水性強：KGM粒子可溶于水，吸水量為自身的50倍；（2）膨脹系數(shù)大：吸水溶脹后，使體積增大50—80倍；（3）含有膳食纖維；（4）生理熱值低：KGM不能為人所消化吸收，具有減肥和健美之功效。二、魔芋精粉的特性

（5）凝膠性：魔芋葡甘露聚糖具有獨特的凝膠性能，在一定濃度的魔芋膠水溶液中加入少量堿并加熱后，后形成一種具有彈性的、堅實的不可逆凝膠，具有其它天然親水膠無可比擬的、很高的熱穩(wěn)定性，即使長時間加熱也不熔化。

（6）增稠性：魔芋葡甘露聚糖分子量大、水合能力強和不帶電荷等特性決定了它優(yōu)良的增稠性質。1%濃度的葡甘聚糖水溶液的粘度達5000-40000mpa，是天然增稠劑中粘度最高的（7）穩(wěn)定性：魔芋膠與黃原膠、瓜兒豆膠、赤槐豆膠等增稠劑比，由于它屬于非離子型，所以受體系中鹽的影響很小。

魔芋精粉溶膠具有典型的剪切變稀現(xiàn)象，即表觀粘度隨剪切速率的增加而降低，是一種典型的假塑性流體。在食品工業(yè)中作為食品膠凝劑、增稠劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑使用。由干魔芋片或魔芋角直接粉碎所得的粉狀物。或由鮮魔芋經(jīng)粉碎，干燥所得的粉狀物，稱為“魔芋粗粉”也稱“魔芋全粉”、“魔芋普粉”或“混合粉”。由魔芋干片或芋角經(jīng)粉碎，研磨，雜質分離所得的粉狀物或由鮮魔芋經(jīng)粉碎，研磨，雜質分離，干燥所得的粉狀物稱為魔芋精粉。三、魔芋精粉加工基本原理及工藝（一）精粉干法加工的基本原理

魔芋精粉干法加工是指以干魔芋片或魔芋為原料，進行粉碎，研磨，雜質分離而獲得精粉的加工方法，在整個加工過程中不使用任何溶劑。

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，魔芋中異細胞與普通細胞之間在組成成分、硬度和加工性能等方面存在不同的特點。

干法加工工藝流程：鮮芋→水洗→晾干→除芽、根→去外皮→切片→漂白→干燥→粉碎→分離→研磨→風選→成品

（二）濕法加工的基本原理

指鮮芋在液體介質中進行粉碎和研磨，再經(jīng)雜質分離，干燥等過程而獲得魔芋精粉的方法。根據(jù)異細胞與普通細胞兩者的特性，則需要采用能阻止葡苷聚糖溶性，且不改變葡苷聚糖性質的液體介質的阻溶劑。

濕法生產(chǎn)工藝流程：

鮮芋球莖清洗→去皮→切片→護色（漂白）→粉碎→脫溶除雜→洗滌→干燥→干研磨→分篩→均質→檢驗→包裝→入庫

高純度魔芋精粉加工工藝流程：魔芋粉(10g)→2.5%磷酸溶液處理1.5min→水洗→溶脹(1%)→過濾脫水→工業(yè)酒精沉淀→95%乙醇洗→無水乙醇洗→風干得KGM精品。產(chǎn)品純度高于95%,得率接近80%。根據(jù)中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準“魔芋粉”中的分類與定義，魔芋粉（konjacflour）即魔芋膠（konjacgum），可分為普通魔芋精粉、普通魔芋微粉、純化魔芋精粉和純化魔芋微粉4種。

魔芋精粉的評價及主要質量指標（1）溶膠粘度：將魔芋精粉軋成1%濃度的溶膠，用溶膠粘度的好壞或多少來評價精粉質量。（2）凝膠強度：凝膠的斷裂度s(g)與濃度c(%)成正比。（三）影響精粉質量的因素（1）魔芋種類與品種

不同的魔芋種類其葡苷聚糖含量不同，同一種類魔芋的不同品種其葡苷聚糖含量也不一樣?；в箅S產(chǎn)地的不同，葡苷聚糖的含酯量存一定的差異，最高的為51.4%，最低44.9%，相差6.5%，以清江花魔芋、萬源花魔芋、務川花魔芋三個品種最優(yōu)。（2）土壤與栽培條件

土壤中含金屬元素如鉛、砷等含量超標影響精粉品質，栽培方法中偏施氮肥，不利葡苷聚糖的積累，影響質量，而增磷、鉀肥有利于葡苷聚糖的積累。（3）采收期與貯藏因素

過早采收，葡苷聚糖含量低，休眠期結束，在14℃以上，魔芋頂芽開始萌動，葡苷聚糖開始轉化，含量下降，從而影響精粉質量。

（4）芋角加工的質量

芋角加工的質量是影響魔芋精粉質量的重要因素，如干燥條件和二氧化硫處理或亞硫酸鹽處理時的濃度。（5）精粉加工工藝

不同加工工藝中的干燥方法，對魔芋精粉的粘度和強度有一定的影響，干燥方法以真空冷凍干燥質量最好，但成本高。（6）精粉加工設備

精粉加工設備的優(yōu)劣影響精粉質量的關鍵因素之一。

天然的魔芋精粉一般具有魚腥味并且其分子量較大，溶解性和流變性較差，水溶液不大穩(wěn)定容易降解，不易存放，使其應用受到限制。

1、醚化改性：如李樂農(nóng)等用羧甲基魔芋精粉進行柑橘保鮮，羧甲基魔芋精粉在果實表面的成膜性比魔芋精粉更好，并能減緩CO2和O2的透過，降低果實的呼吸強度。四、魔芋精粉的改性2、酯化改性：

(1)磷酸鹽酯化改性：如龐杰等用六偏磷酸鈉對KGM進行干法改性。結果表明，改性后的KGM透明度、粘度、凍融穩(wěn)定性均比對照組明顯改善，水溶膠具有一定的耐酸、耐高溫能力，且有相當?shù)囊志Ч?2)馬來酸酐酯化反應：用馬來酸酐與KGM反應，得到的產(chǎn)品對熱、pH穩(wěn)定性好，溶膠的穩(wěn)定性提高4～5倍，粘度為KGM的20～30倍。(3)水楊酸酯化反應：KGM與水楊酸鈉反應得到魔芋甘露聚糖水楊酸酯。所得產(chǎn)物與KGM相比，粘度、透明度、穩(wěn)定性均增強，對青綠霉菌有明顯的抑制效果。

3、氧化改性：龐杰等用氧化的方法進行改性，以降低粘度，提高成膜性和材料強度。4、交聯(lián)改性：交聯(lián)的KGM，加強了分子間的氫鍵，使KGM分子更緊密地結合在一起。適度交聯(lián)的KGM具有合適的粘度，產(chǎn)物的成膜性能、抗菌性能、耐水性能、抗剪切性能有顯著提高。

（一）在食品工業(yè)KGM具有親水性、增稠性、穩(wěn)定性、乳化性、懸浮性，凝膠性和成膜性等多種特性，可制作各種食品添加劑，廣泛應用于食品工業(yè)。如：魔芋豆腐、粉絲；冰淇淋的穩(wěn)定劑；啤酒泡沫穩(wěn)定劑；果汁和酒類的澄清劑；食品保鮮劑；制作微膠囊等。五、魔芋精粉的應用（二）醫(yī)藥應用從營養(yǎng)角度看,魔芋是一種低熱能、低蛋白質、低維生素、高膳食纖維的食品，高膳食纖維是它的有效營養(yǎng)成分。魔芋精粉是有效營養(yǎng)成分的濃縮品，其中主要的有效成分葡甘露聚糖屬可溶性半纖維素。1、減肥研究表明魔芋減肥可能機理是:①KGM吸水性很強，吸水后體積膨脹，成為具有粘性纖維素。粘性纖維可減慢食物從胃到小腸的通過，延緩消化和吸收營養(yǎng)物質，由于降低了單糖的吸收，使脂肪酸在體內(nèi)的合成下降，從而達到減肥的效果。②KGM吸水膨脹后產(chǎn)生一種飽腹感，在一定程度上起到控制飲食作用。③KGM潤腸通便，使部分未被吸收的營養(yǎng)物質隨糞便排出，起到通便減肥的作用。2、調節(jié)脂質代謝機理:①魔芋在消化道內(nèi)能與膽固醇等結合，阻礙中性脂肪和膽固醇的吸收；②魔芋能抑制腸粘膜對膽汁酸的主動運轉，吸附膽酸，使膽汁酸的腸肝循環(huán)被部分阻斷，從而降低了肝酯，增加類固醇的排出量，最終消耗了體脂;③魔芋在小腸內(nèi)被微生物發(fā)酵分解，產(chǎn)生丙酸等短鏈脂肪酸，這些短鏈脂肪酸被人體吸收，從而產(chǎn)生降血脂作用。3、改善糖代謝機理：①KGM分子量高，粘性大，能延緩葡萄糖的吸收，從而減輕胰島的負擔，促使糖尿病人處于良性循環(huán);②魔芋精粉粒子有極強的吸水膨脹性，能增加飽腹感,減輕糖尿病人饑餓的痛苦和減少進食。作業(yè)1.簡述魔芋精粉特性2.簡述魔芋精粉的改性方法第三節(jié)葛

葛為豆科多年生落葉藤本植物。葛根被譽為“亞洲人參”，葛根為野葛的塊根。1998年，葛根就被國家衛(wèi)生部列入既可食用又可入藥的天然植物名單，成為重點開發(fā)的功能性保健品。淀粉、膳食纖維和黃酮類化合物是野生葛根中所含的三種主要成分。葛屬植物全世界約20種，主要分布于溫帶和亞熱帶地區(qū)，海拔在100~2000m，是陽生植物。我國共有葛屬植物11種，分別是野葛、粉葛、食用葛、峨眉葛、云南葛、越南葛、三裂葉葛、萼花葛、狐尾葛、思茅葛和撣邦葛。一、葛的資源與品種

1、淀粉淀粉是葛根的主要化學成分，具有糊化溫度低、淀粉透明度高、粘度穩(wěn)定性強等特點。二、葛根的主要化學成分葛根淀粉的顆粒表面光滑，無裂紋，形狀呈半球形至多角形；X－射線衍射測定結果表明，葛根淀粉具有C型晶體結構的特征，屬C－型結晶，其微晶大小63.6A；葛根淀粉含直鏈淀粉60.5%，支鏈淀粉39.3%。糊化溫度范圍為57.5～64.7℃。2、異黃酮類化合物隨產(chǎn)地和季節(jié)的變化，干燥野葛中總黃酮含量高達5%~10%，干燥粉葛中總黃酮含量也達到0.5%~4%，其中葛根素是本屬的特有成分。日本以葛根素、大豆甙及大豆甙元作為評價葛根質量的指標。

野生葛根淀粉蛋白質含量較高，并富含Ca、P、K、Fe、Zn等多種人體所必需的礦質元素，必需氨基酸種類齊全，脯氨酸的含量最高，約占整個氨基酸的17.8%。促進心腦血管、視網(wǎng)膜血流的作用;舒張平滑肌解痙作用;抗促癌及誘導癌細胞分化作用;抗氧化作用;降血糖、降血脂、降低血醇濃度解酒作用;解熱和提高學習記憶功能及增強機體免疫力的作用。三、葛根的生理功能1、工藝流程四、葛粉的工業(yè)化生產(chǎn)工藝2、主要生產(chǎn)設備集薯機、輸送機、滾筒式清洗機、破碎機、平搖篩、分離泵、蝶片式離心機、刮刀離心機及氣流干燥機等。3、生產(chǎn)原理在水的參與下借助淀粉不溶于冷水的特點和其它化學成分在相對密度上的差異進行分離，使淀粉、可溶性物質、葛渣及泥沙等相互分離，獲得所需的葛根淀粉。4、主要生產(chǎn)要點（1）淀粉的分離將天然野生葛根系洗凈，經(jīng)榨汁等工藝處理后配成溶液，將該溶液作為分離劑加入待提淀粉乳中充分攪拌后，混合液中淀粉在3min～5min即可分層，從而將淀粉與泥沙經(jīng)分層后分離。此法避免了傳統(tǒng)加工中堿液處理帶來的產(chǎn)品營養(yǎng)損失和環(huán)境污染。通常2.5kg該天然植物的鮮根經(jīng)處理與5kg水混合后，可分離提取200g左右干淀粉，提取液制備方便、用量少且淀粉提取率高。（2）蛋白質的分離及淀粉的精制上述淀粉乳仍是淀粉、蛋白質的混合物，雖然二者的粒度相近，但相對密度不同，所以可利用其相對密度的差異通過離心法將兩者分離。（3）干燥烘干的葛粉黃酮保存率（11.84%）明顯高于曬干所得（8.20%），這是由于葛根黃酮含有酚羥基，在紫外線照射下易發(fā)生一定程度的氧化分解，從而影響黃酮保存率，使產(chǎn)品品質下降。5、工藝特點通常采用傳統(tǒng)工藝葛粉的提取率約為50%～60%，經(jīng)測定，采用本工藝后，葛根淀粉的提取率達到95%以上，比傳統(tǒng)加工方法淀粉提取率提高30%以上。采用帶皮和少量泥土進行銼磨破碎，可減少表皮中總異黃酮的流失，并提高了產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。1、生產(chǎn)工藝流程五、速溶葛粉的生產(chǎn)2、主要生產(chǎn)要點（1）酶解

速溶即食葛粉成品品質的優(yōu)劣主要取決于溶解性能(沖調性)，黃酮保存率和淀粉糊透明度三個指標，其中溶解性能是最重要的的指標。要使淀粉糊具有適中的膠體流動性，關鍵在于控制普魯蘭酶對淀粉的水解程度。當?shù)矸鄣乃獬潭葹镈E值7.2左右，速溶即食葛粉糊具有最佳的綜合成品品質。其酶解工藝為:溫度60℃、酶量300U/g、反應時間4h。（2）酯化葛根淀粉的醋酸醋化使淀粉分子接上了帶負電荷的乙?；鶊F，親水的乙?；鶊F的存在，阻礙了淀粉分子的締合作用，減弱了光的折射和反射強度，提高了淀粉糊的透明度。當DS=0.033左右透明度最大。DS是指每個D—吡喃葡萄糖殘基中羥基被取代的平均數(shù)。淀粉中大多數(shù)D—吡喃葡萄糖殘基上有3個可被取代的羥基，所以其最大值為3。（3）干燥噴霧干燥是生產(chǎn)速溶即食葛粉的一種有效的干燥方式，通過對工藝參數(shù)的選擇，既保證了產(chǎn)品的生淀粉性質又最大程度上保留了葛粉中的異黃酮營養(yǎng)成分。工藝參數(shù)為：進風溫度150℃，出風溫度80℃，無需添加單甘酯等輔料。1、葛根飲料2、葛根（花）茶（解酒、降脂和涼茶）3、葛根面制品4、葛根低聚糖六、開發(fā)利用作業(yè)1.簡述速溶葛粉的主要工藝要點第四節(jié)百合百合是國家首批審批通過的藥食兩用植物百合始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》被列為中品,《本草綱目》也有記載。全世界百合有80多個屬、100多個種,我國產(chǎn)39種及26變種(其中3個原變種不產(chǎn)于我國)一、百合的資源與品種

食用栽培品種:宜興百合、蘭州百合龍牙百合全國百合主產(chǎn)區(qū):江蘇宜興湖南邵陽、隆回山東萊陽甘肅蘭州浙江湖州

江西萬載品種：米百合藥百合菜百合龍牙百合

龍牙百合是萬載縣的一個傳統(tǒng)產(chǎn)品，個頭大、片長、肉厚、心實、色澤白、味道美、營養(yǎng)豐富、藥效明顯，經(jīng)江西檢測站檢測，每百克百合中含水份65%，碳水化含物23.8%，總膳食纖維5.9%（其中果膠4.8%、蛋白質4%、脂肪0.1%、水分1.1%、鈣0.9%、鐵0.09%、熱量132千卡）。百合是集食品、藥品于一身的綠色保健食品。

二、百合的主要化學成分

百合淀粉粒具有B—型淀粉的典型晶體結構特征。百合淀粉溶解度和膨潤力較馬鈴薯淀粉與玉米淀粉大；百合淀粉的抗凍穩(wěn)定性較馬鈴薯淀粉與玉米淀粉差。百合淀粉具有糊化溫度低、糊化熱焓小、易糊化等特點。整個糊化過程可分為兩個階段，

低溫（﹤63.79℃）糊化的特點是速率低，而且不能徹底糊化；

高溫（﹥63.79℃）糊化的特點是速率高，可瞬間完成

百合淀粉糊屬于非牛頓型假塑性流體，具有剪切稀化現(xiàn)象，溫度對流變性有一定的影響，隨著溫度的升高，粘度下降。不同產(chǎn)地百合多糖含量

百合有良好的營養(yǎng)滋補之功效，特別是對病后體弱、神經(jīng)衰弱等癥大有裨益?？鼓[瘤降血糖抗氧化免疫調節(jié)抗疲勞三、百合的功效與作用四、百合粉的加工百合挑選→清洗去雜→預處理→搗碎→磨細→酶處理→均質→噴霧造粒干燥→沸騰造?！Y分→包裝百合加工已有６大系列：百合粉（晶）百合面百合酒百合糕百合飲料

山藥又名薯蕷、山芋、淮山藥，為薯蕷科蔓生植物薯蕷的塊莖，我國江西、江蘇、河南、河北、山西等地多有栽培，資源十分豐富，其塊莖肉質肥厚，略呈圓柱型，富含皂甙、黏液質、淀粉、氨基酸、糖蛋白、維生素C等。第五節(jié)山藥100g干山藥中主要化學成分含量一、山藥的主要化學成分每100克鮮山藥胡蘿卜素0.02mg，維生素B10.08mg、維生素B20.02mg、維生素C0.4mg，尼克酸0.3mg，含鐵量是人參的3～4倍。

此外，山藥還含有16種氨基酸，黏液汁，膽堿、多酚氧化酶，甘露多糖，植酸、精氨酸、尿囊素和3、4-二羥基苯乙胺等營養(yǎng)成分，是國內(nèi)18種重要滋補品之一。

山藥淀粉的顆粒形狀和大小隨品種不同而有很大的差異。不同來源的山藥淀粉顆粒大小不一，小的粒徑達3~4μm，大的可達20~60μm，平均粒徑小于馬鈴薯淀粉，且呈圓形、橢圓形、不規(guī)則的多角形和立方形等多種形態(tài)，淀粉顆粒表面光滑無裂痕。

在同樣的溫度下，山藥淀粉的溶解度和膨脹度比木薯淀粉和玉米淀粉高，但比馬鈴薯淀粉低。山藥淀粉具有易糊化、吸水膨脹性強、高溫下淀粉糊粘度穩(wěn)定、凝膠強度大等特性，其凝膠強度比木薯淀粉凝膠大。山藥性甘、平、無毒，《神農(nóng)本草經(jīng)》謂之“主健中補虛，除寒熱邪氣，補中益氣力，長肌肉，久服耳目聰明”；《本草綱目》認為，山藥能“益腎氣，健脾胃，止瀉痢，化痰涎，潤皮毛”。二、山藥的功效與作用1、營養(yǎng)豐富，含有多種人體必須的營養(yǎng)物質。2、能供給人體大量的黏質蛋白，這是一種多糖蛋白質的混合物，對人體有特殊的保護作用，它能預防心血管系統(tǒng)的脂肪沉積，保持動脈血管的彈性，阻止動脈粥樣硬化過早發(fā)生。3、山藥的黏液多糖類物質如與無機鹽相結合，可以形成骨質并使軟骨具有一定的彈性。4、中醫(yī)認為山藥具有補脾養(yǎng)胃、補肺益腎的功效，對肺虛咳喘、脾虛久瀉、慢性腸胃炎、糖尿病、遺精帶下等癥都有療效。

將山藥經(jīng)酶處理后提取多糖、糖蛋白等保健因子，可作為加工飲品的原料，余下的淀粉類物質再經(jīng)酶解加工工藝后，可用來生產(chǎn)山藥預糊化淀粉、山藥可溶性淀粉等；山藥淀粉可替代黃原膠、羧甲基纖維素（CMC）用于果凍生產(chǎn)中，山藥淀粉糊液成膜性好。三、山藥的深加工1、淀粉的生產(chǎn)工藝新鮮山藥→原料選擇→清洗→去皮→切段→粉碎→石灰水浸泡→過濾→靜置分層→干燥噴霧干燥法工藝流程：

新鮮山藥→洗凈→去皮→切片→護色→粉碎→高壓均質→噴霧干燥→成品第六節(jié)變性淀粉生產(chǎn)

變性淀粉：在淀粉所具有的固有特性的基礎上，為改善淀粉的性能和擴大應用范圍，利用物理、化學或酶法處理，改變淀粉的天然性質，增加其某些功能性或引進新的特性，使其更適合于一定應用的要求而制備的淀粉衍生物。

目的（1）為了適應各種工業(yè)應用的要求；（2）為了開辟淀粉的新用途，擴大應用范圍一、概述（一）概念酶法變性（二）變性淀粉的分類（三）變性淀粉的性質

變性的主要作用是改變糊化和蒸煮特性，主要改變以下性質：

（1）糊化溫度：解聚使糊化溫度（GT）下降；非解聚時糊化溫度有升高也有下降，一般淀粉分子中引進親水基團可增強淀粉分子與水的作用，使GT下降。交聯(lián)起阻擋作用，不利水分子進入，使GT升高。高直鏈淀粉結合緊密，晶格能高，較難糊化。（2）淀粉糊的熱穩(wěn)定性：一般谷類淀粉的熱穩(wěn)定性大于薯類；通過接枝或衍生某些基團，從而改變基團大小或架橋，可使淀粉糊的熱穩(wěn)定性增加。（3）淀粉糊的冷穩(wěn)定性：淀粉結構中引入親水基團，造成空間障礙，分子不易重排。此外親水基團的引入使親水作用增強，強化了與水的結合力，使淀粉脫水作用下降。（4）抗酸的穩(wěn)定性：盡可能使淀粉結構改變成為網(wǎng)狀結構，使淀粉能耐pH值3-3.5的酸性。（5）抗剪切力：一般抗酸的淀粉也抗剪切。（6）復合改性：具有多種功能。不同來源的淀粉，采取不同的變性方法、不同的變性程度，相應可得到不同性質的變性淀粉產(chǎn)品。變性淀粉的性質主要考察以下幾個方面：糊的透明度、溶解性、溶脹能力，凍融穩(wěn)定性、粘度及穩(wěn)定性，耐酸、耐剪切性，粘和性，老化性、乳化性

美國年產(chǎn)1500萬噸淀粉，主要用于生產(chǎn)淀粉糖和酒精，分別占總產(chǎn)量的43%和42%，造紙用變性淀粉占9%，食品用變性淀粉占7%。歐洲年產(chǎn)淀900萬噸，其中33.5%制淀粉糖，22%加工造紙變性淀粉，18%加工食品變性淀粉，22%用于其它工業(yè)。日本用淀粉總量的52.5%加工淀粉糖，21%加工食品，11%造紙，其它工業(yè)約占10%。（四）變性淀粉的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

八十年代初期，全國只有幾家企業(yè)，生產(chǎn)數(shù)千噸產(chǎn)品。目前已發(fā)展到80多萬噸。產(chǎn)品由氧化淀粉、酸解淀粉等一代產(chǎn)品，發(fā)展到目前的預糊化淀粉、糊精、多種醋化淀粉與醚化淀粉、交聯(lián)淀粉、復合變性淀粉，接枝共聚淀粉和淀粉塑料等二、三代產(chǎn)品，開始形成系列化。變性淀粉的應用也由紡織漿料為主，發(fā)展到食品、醫(yī)藥等十多個行業(yè)。(一）變性條件濃度:干法5～25%；濕法35～40%溫度：低于淀粉的糊化溫度，20～60℃pH：7～12試劑用量反應介質：水產(chǎn)品提純：在濕法中采用干燥:水分含量12%二、變性淀粉的生產(chǎn)（二）變性程度的衡量預糊化淀粉糊化度成正比酶法糊精DE值成反比酸解淀粉分子質量或黏度成反比氧化淀粉-COOH含量或碳基含量或雙醛基含量成正比接枝淀粉接枝百分率成正比交聯(lián)淀粉溶脹度或沉降體積成反比其它淀粉取代度（DS）或摩爾度（MS）DS：指每個D-吡喃葡萄糖殘基（AGU）中羥基被取代的平均數(shù)量。DS的最大值為3（淀粉中多數(shù)D-吡喃葡萄糖殘基上有3個可被取代的羥基）MS：表示平均摩爾的吡喃葡萄糖基中取代基的物質量（當取代基進一步與試劑反應產(chǎn)生聚合取代物時）MS≥DS（三）濕法生產(chǎn)工藝1、工藝流程（1）調漿和計量：將淀粉（或淀粉乳）用清潔的工藝水調成規(guī)定濃度的淀粉乳，并計量。使用干淀粉時計量比較簡單，用秤直接稱量或計袋數(shù)即可，如使用淀粉乳則需經(jīng)測量體積和濃度后進行換算（注意溫度對體積有影響）。（2）變性化應：將調配好的淀粉乳加反應器（罐），在不斷攪拌以及一定的漿液溫度（T）、PH值（有些還要控制壓力P）等條件，小心加入化學藥劑，經(jīng)一段時間的化學反應后，即可達到變性的目的。2、操作要點（3）稀釋和洗滌：完成變性反應的淀粉漿液先放入稀釋桶加水稀釋，然后進入多級旋流器（或分離機、真空過濾機、壓濾機等）洗滌，以除去殘余的各種化學物質。（4）脫水：洗滌濃縮后的變性淀粉乳濃度約為19-21波美，需要進行再脫水后方能干燥。脫水方式多采用離心式過濾機。（5）干燥：離心脫水所得的濕粉經(jīng)干燥（一般多為氣流干燥）后使其水份滿足產(chǎn)品的要求或標準（一般產(chǎn)品水份含量≤14%）（6）粉碎和篩分:干燥后的物料經(jīng)適當?shù)姆鬯椴⒑Y分以達到產(chǎn)品的細度要求后即為合格成品，再經(jīng)包裝后入庫（四）干法加工工藝流程1、工藝流程⑴混合：采用專門的混合器（如雙螺旋混合器、錐型螺旋混合器等）將淀粉與化學藥品在干的狀態(tài)下進行充分的混合。

⑵預干燥；對混合后含水份較高的物料，如果直接升溫反應極易引起淀粉的糊化，故需進行預干燥以降低物料的水份（一般≤15%）。工業(yè)生產(chǎn)中預干燥一般采用氣流干燥工藝。2、操作要點⑶反應：預干燥后的物料進入專門的反應器進行化學反應，一般干燥反應比濕法反應時間要短，但反應溫度較高（130-180℃之間）。⑷增濕：在不影響產(chǎn)品質量的前提下，需對產(chǎn)品進行增濕（回潮）處理，目的是為了增加產(chǎn)品中的水份含量；其工藝是：在充分攪拌的條件下，噴入高度霧化的水份。⑸粉碎及篩分：增濕后的物料按成品的細度要求經(jīng)適當?shù)姆鬯榧昂Y分后即可包裝入庫。1、陽離子淀粉絕干淀粉放入混合機，在攪拌情況下噴加NaOH溶液，NaOH用量為淀粉質量分數(shù)3%，加水24%調節(jié)濕度，攪拌混合1.0h，噴入醚化劑3–氯–2–羥丙基三甲基氯化銨（CHPTMA）4.65%，攪拌混合1.0h，混合物在80℃下反應2.5h，得到白色固體粗產(chǎn)品，中和至pH=6~8，洗滌、過濾、干燥、粉碎過篩，即得季銨型陽離子淀粉，產(chǎn)品取代度0.32左右。（五）干法制備主要變性淀粉產(chǎn)品

2、醚化淀粉以羥丙基淀粉為例，向玉米淀粉噴入NaOH溶液，用量為淀粉質量分數(shù)3%，調控體系水分含量為12%，充分攪拌堿化后，加入6.2%脂肪醇聚氧乙烯醚催化劑，攪拌均勻后加入醚化劑1，2–環(huán)氧丙烷，在密閉反應器中70℃下反應50min，得基本干燥白色固體粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品用75%酒精水溶液浸泡、洗滌、過濾、干燥，即得純凈白色粉末狀羥丙基淀粉。3、酯化淀粉高粘度磷酸酯淀粉制備是將2g三聚磷酸鈉與4g碳酰二胺溶于25ml蒸餾水中，用磷酸調至pH6.0左右，而后噴灑在100g絕干玉米淀粉上，混合均勻，于60℃預干至水分小于8%，160℃高溫固相酯化反應150min，經(jīng)冷卻過篩，即得成品，產(chǎn)品峰值粘度達2280BU。4、氧化淀粉干法制備氧化淀粉工藝如下

NaOH粉末加入量為原淀粉0.02%~0.04%（干基），體系含水量為20%~22%，反應前各種材料混合均勻，反應溫50℃~60℃，時間3~4h，反應完成后篩去一些塊狀物，篩下物即為成品。

主要作為保水劑、黏結劑和組織賦形劑，常用的變性淀粉主要有酯化淀粉和交聯(lián)淀粉1）在中國臘腸中添加變性淀粉作為黏結劑和組織賦形劑，可以改善產(chǎn)品的多汁性；三、變性淀粉在食品工業(yè)中的應用（一）在肉制品中的應用2）在點心餡料中作為保水劑，可堅固組織，改善產(chǎn)品凍融穩(wěn)定性；3）在火腿和熱狗中作保水劑和組織賦形劑，可以減少皺折，改善制品的凍融穩(wěn)定性和保水性；4）在肉丸和魚丸中做凝膠劑，使制得的產(chǎn)品具有良好的彈性、咬勁和穩(wěn)定性；5）具有高凝膠性和穩(wěn)定性的變性淀粉可在魚糜中用做保水劑和穩(wěn)定劑，大大減少魚糜的汁液流失。

主要利用變性淀粉良好的成膜性、高溫膨脹性和穩(wěn)定性1）在蛋糕、糖衣生產(chǎn)中用作酥油替代品，提供良好的容量與結構，降低人體油脂攝入量；2）在焙烤食品中做釉光劑，可形成良好、清晰與光亮的薄膜，代替昂貴的蛋白和天然膠；（二）在烘烤食品中應用3）在水果餅、餡餅、餡料中作為穩(wěn)定劑和增稠劑，提供產(chǎn)品滑爽、短絲結構，防止分層和爆餡。

主要利用變性淀粉良好的增稠性、成膜性、穩(wěn)定性、糊化特性。主要使用的變性淀粉有酯化淀粉和羥丙基淀