页数：111页文件大小：2.95 MB来源： 食品化学ppt课件
本章从糖类的概念与分类讲起，说明淀粉的酸水解与酶水解、转化糖与淀粉糖浆的生成，比较焦糖化褐变与羰氨反应的机理及影响因素，随后列出单糖和低聚糖在溶解度、渗透压、结晶性、冰点降低、粘度、吸湿保湿与风味结合上的差异，最后展开淀粉粒结构、糊化老化与非淀粉多糖。
第三章碳水化合物Chapter 3: Carbohydrates
一、概述二、糖类的化学性质三、单糖、低聚糖的理化特性四、淀粉五、非淀粉多糖
植物干重3/4由糖类构成，主要是淀粉和纤维素
| 名称 | 可溶糖 | 淀粉 | 纤维素 | 半纤维素 |
|---|---|---|---|---|
| 小麦 | 2-5 | 58-76 | 2.3-3.7 | 4.9-7.5 |
| 稻谷 | 0.46 | 75-80 | 10.5 | 3.4-4.6 |
| 玉米 | 1.5-3.7 | 60-70 | 2.4 | — |
水果、蔬菜游离糖含量见教材表3-1、表3-2
二、糖类的化学性质（一）水解1、转化糖的生成蔗糖葡萄糖+ 果糖＋66．5º－20º右旋左旋蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖的混合物，称为转化糖（旋光发生改变）2、淀粉水解方法酸水解法、酶水解法、酸—酶结合水解法
（1）酸水解法无机H+、加热、H2O淀粉----------------------→ 葡萄糖工业称“糖化”影响因素:催化剂：HCl H2SO4较好浓度：浓度不宜过大，以免发生复合反应温度：T ↑，V↑结构：V无定型淀粉> V晶体V马铃薯> V玉米、小麦、大米V支链> V直链Vα—1，4 > Vα—1，6
（2）酶水解法工业称“酶糖化”三道工序：糊化、液化、糖化A.糊化60～80℃淀粉粒--------→水中溶胀、分裂--→均匀糊状溶液本质：氢键断裂、破坏淀粉晶体结构目的：以便淀粉酶作用于淀粉B.液化α—淀粉酶糊化淀粉--------------→糊精、低聚糖工业上称“液化”（η↓，流动性↑）α—淀粉酶从内部进行，水解中间α—1，4糖甙键，产物还原末端葡萄糖单位C1为α-构型，故称“α-淀粉酶”
C.糖化β-淀粉酶糊精、低聚糖（淀粉）——————→β-麦芽糖β—淀粉酶从外部进行从非还原末端间隔一个α—1，4甙键进行，生成的双糖为β-麦芽糖，故称为β-淀粉酶，又称β-淀粉酶为“糖化酶”（不能水解β—1，4甙键）(3)酸—酶结合水解法即先用酸水解、再用酶水解
3、淀粉水解产品α—淀粉酶，葡萄糖淀粉酶淀粉——————————————→葡萄糖异构酶D-葡萄糖----→ D-果糖、D-葡萄糖混合物称为果葡糖浆β—淀粉酶淀粉——————→麦芽糖浆又称饴糖α—淀粉酶糊化淀粉--------------→糊精→低聚糖→葡萄糖淀粉不完全水解产物为淀粉糖浆组成：葡萄糖（还原糖）、低聚糖、糊精淀粉水解程度用葡萄糖（还原糖）当量值DE表示DE——还原糖（以葡萄糖汁）在糖浆中所占百分数（干物质计）一般，DE=38-42，DE = 62（高）
（二）脱水和热降解脱水糖受酸、热的作用，易发生脱水反应，如已糖脱水生成5—羟甲基糠醛或甲酸，乙酰丙酸，或聚合成有色物质热降解热降解反应可使碳—碳键断裂，产物主要有：醛、酮、酸、二酮、醇、呋喃、芳香族化合物、CO、CO2等（三）褐变反应Browning Reaction褐变分两类：酶促褐变、非酶促褐变酶促褐变是氧与酚类物质在多酚氧化酶催化下发生的一类反应，不涉及糖类物质。
非酶促褐变根据其褐变机理不同，又分为三种类型：焦糖化褐变、羰氨反应褐变、抗坏血酸氧化褐变。
1、焦糖化褐变Phenomena of Caramelizati糖类物质在没有氨基化合物存在下，加热到熔点以上（蔗糖200℃）时，会变成黑褐色的色素物质，这种作用称为焦糖化褐变。
糖受强热生成两类物质，一是糖脱水形成焦糖（酱色），另一类是裂解形成一些挥发性的醛酮物质，进一步缩合，聚合成深褐色物质
(1)焦糖的形成蔗糖形成焦糖可分为三个阶段：第一阶段：蔗糖熔融，温度至200℃左右，第一次起泡，经约35分钟，蔗糖脱去一分子水，生成异蔗糖酐，起泡暂停。
C12H22O11-----（脱水，加热）---→C12H20O10(异蔗糖酐)第二阶段：发生第二次起泡现象，持续55min，失水9%，形成焦糖酐：2C12H22O11-4H2O -----→ C24H36O18(焦糖酐)第三阶段：起泡停后进入第三阶段，进一步脱水形成焦糖烯。
3C12H22O11-8H2O---→C36H50O25(焦糖烯)继续加热，生成焦糖素C125H188O80有官能团：羰、羧、羟、酚羟、烯醇蔗糖→异蔗糖酐---→焦糖酐--→焦糖烯---→ 焦糖素可溶可溶可溶难溶温和苦味味苦味苦深褐色、苦味
（2）活性醛的形成糖在强热下，可发生分解反应，产生活性醛已糖——（加热）→ 羟甲基呋喃醛醛———（聚合）→ 深褐色物质(3)焦糖色素制法a.不加铵盐法糖→（160℃～180℃，加热，H+，3h）→焦糖--（OH-，中和）→焦糖色（液）--（干燥）→粉（块）状色素b.加铵盐法以亚硫酸氢铵作催化剂。
(产品有耐酸性)
2.羰氨反应褐变(1)概念凡是羰基与氨基经缩合，聚合生成类黑色素的反应称为羰氨反应。
又称美拉德反应（Maillard reaction）(2)反应机理分三个阶段：初始、中间、终了
a.初始阶段两个步骤：第一步：羰氨缩合
第二步：分子重排(P53)
b.中间阶段A’(4—脱氧葡萄糖酮糖) (p54)途径Ⅰ: 脱水生成A（3—脱氧葡萄糖醛酮）B（3，4—脱氧葡萄糖醛酮）C（5—羟甲基—2—呋喃醛）
途径Ⅱ：斯特累克尔（Strecker）降解反应3-（3，4）-脱氧-葡萄糖醛酮等二羰基化合物与氨基酸反应，生成少一个碳的醛及CO2及氨基羰基化合物（氨基转移到二羰基化合物上）RC－CR’+CH3CHCOOH→RCH－－CR’+ CH3CHO + CO2OONH2NH2ODHOCH2CHOC（5—羟甲基—2—呋喃醛）O
C.终了阶段含两类：Ⅰ 醇醛缩合，Ⅱ聚合成黑色素Ⅰ、醇醛缩合分子醇醛缩合，脱水生成稳定不饱和醛Ⅱ、聚合成类黑色素A’(4—脱氧葡萄糖酮糖)A（3—脱氧葡萄糖醛酮）聚合B（3，4—脱氧葡萄糖醛酮）+RNH2 → 类黑精色素C（5-羟甲基-2-呋喃醛）聚合D（氨基羰基化合物）--------→类黑精色素
（3）影响因素a.结构：戊糖> 已糖> 双糖，半乳糖> 甘露糖> 葡萄糖> 果糖，醛糖> 酮糖一般胺类> 氨基酸、肽> 蛋白质碱性氨基酸(末端)的氨基易褐变,如赖、精、组b.温度T↑，V↑，增加10℃，V↑3-5倍。
30℃以上快，20℃以下慢，低温防止褐变c.氧气：室温下氧能促进褐变，氧促进VC、脂肪氧化褐变。
d.水分:10-15%H2O最易褐变，干燥食品，褐变抑制，＜3％（冰淇淋粉）e.pH值: pH>3时，pH↑，V↑，pH=7.8-9.2 V↑↑pH≤6,V增慢f.金属:催化，V↑（Fe3＋，Cu2＋）g.亚硫酸盐:阻止生成薛夫氏碱，N－葡萄糖基胺
（4）非酶促褐变控制a、使用比较不易发生褐变的食品原料b、降温c、降低氧气浓度，采取真空、充氮包装d、控制水分含量e、适当降低pHf、形成钙盐，氨基酸与钙形成不溶化合物，与亚硫酸盐有协同作用。
g、加入亚硫酸盐阻止生成薛夫氏碱，N－葡萄糖基胺
三、单糖、低聚糖的理化特性（一）、溶解度均易溶于水，但溶解度不同果糖＞蔗糖＞葡萄糖＞乳糖20℃ 78.9% 66.6% 46.7% 16.1%50℃ 86.9% 72.0% 70.9% 61.2%因为葡萄糖溶解度低，浓度高，则析出晶体。
所以在淀粉糖浆中，为了防止结晶析出，一般控制葡萄糖含量＜42％果汁、蜜饯、果脯类食品利用糖作保存剂，需要糖具有高溶解度。
果糖含量溶解度42％71％60％77％90％80％所以，果糖含量高的（溶解度大），果葡糖浆其食品保存性好
（二）渗透压渗透压随C↑，P渗↑，%C同，M小，分子数目越多，P渗则大。
P渗＝nRT/V=wRT/MV单糖的渗透压对于抑制不同的微生物生长是有差别的。
50％蔗糖液可以抑制一般酵母生长。
65％蔗糖液才能抑制一般细菌生长。
80％蔗糖液才能抑制一般霉菌生长。
密饯、果脯是靠糖的渗透压高才具有较好的保存性。
（三）结晶性各种糖的结晶性不一样蔗糖易结晶，晶体大葡萄糖易结晶，晶体小果糖、转化糖难结晶。
糖果制造、应用结晶性差异A、硬糖不能单独用蔗糖B、旧式制造硬糖方法：加入有机酸，蔗糖→转化糖（10～15％）以防止蔗糖结晶C、新式制造硬糖方法添加30～40％淀粉糖浆（DE＝42）工艺简单，效果好具有以下优点：1＇：保存性好2＇：含糊精，增强糖果韧性，强度，粘性，不易破裂，晶体聚合成球形（淀粉糖浆代替部分蔗糖）
（四）冰点降低冰点降低与质量摩尔浓度的关系为Δt凝=K凝*m Δt凝(葡萄糖）>Δt凝(蔗糖) (∵M萄<M蔗)淀粉糖浆,转化程度越大(DE大),冰点降低越多。
冰点相对降低值比较：糖M Δt凝蔗糖342 1.00葡萄糖180 1.90淀粉糖浆DE=30 647 0.53淀粉糖浆DE=36 543 0.63淀粉糖浆DE=42 430 0.80生产雪糕类冰冻食品,使用冰点降低较小的糖液为好(等浓度)Δt凝(淀粉糖浆+蔗糖混合液）<Δt凝(蔗糖)使用DE值小的淀粉糖浆效果更好作用：节约电能;
促进冰粒细腻、粘稠度高（糊精多）;
甜味低而温和;
可口性好。
(五)粘度糖的粘度与糖的种类及温度有关：粘度：萄、果<蔗<淀粉糖浆淀粉糖浆：DE值大、则η↓葡萄糖：T↑，则η↑ （聚合）蔗糖：T↑，则η↓在食品生产中，可调节糖果的粘度以适应糖果制作中拉条、成型，提高粘度和可口性，如：水果罐头，果汁饮料、食用糖浆中应用淀粉糖浆以增加粘稠感。
（六）吸湿性与保湿性（亲水功能）糖类具有亲水功能∵糖类含有许多羟基与H2O分子通过氢键相互作用。
∴具有亲水功能（基本的物理性质之一）吸湿性与保湿性吸湿性是指糖在较高的空气湿度下吸收水分的性质。
表示糖以氢键结合水的数量大小。
保湿性指糖在较低空气湿度下散失水分的性质，即保持水分的性质。
后者与氢键结合力的大小有关。
吸湿性与结晶性的关系：结晶性越好，则吸湿性越小。
∵结晶性好的已形成糖—糖氢键，∴果糖、转化糖的吸湿性最强葡萄糖、麦芽糖的吸湿性次之，蔗糖的吸湿性最小硬糖、糖霜粉应添加吸湿性低的糖，如蔗糖。
软糖、焙烤食品、蜜饯则需添加一些一定吸湿性糖，如果萄糖浆、淀粉糖浆。
（适当量）杂质影响吸湿性，杂质干扰糖—糖氢键形成，使糖易结合水。
应用:不同种类食品对于糖的吸湿性和保湿怀要求不同糖果：硬糖果要求吸湿性低（避免遇潮湿天气吸收水分而导致溶化）∴以蔗糖为主（添加淀粉糖浆防止结晶）软糖果则需保持一定水分，即保湿性（避免干燥天气干缩）应用果葡糖浆、淀粉糖浆为宜。
糕饼: 糕饼为了限制水进入食品，其表层涂抹糖霜粉，吸湿性要小。
如添加乳糖、蔗糖、麦芽糖。
蜜饯、面包、糕点：为控制水分损失、保持松软，必须添加吸湿性较强的糖。
如淀粉糖浆（转化糖浆）、果葡糖浆、糖醇。
（七）风味结合功能风味结合：糖-水+风味物→糖-风味物+H2O风味成分：醛、酮、酯…易于糖形成氢键：低聚糖>单糖结合能力结合功能的作用:保持颜色；
保留风味发挥物对喷雾干燥、冷冻干燥等脱水食品，其风味功能结合功能起着重要作用
2.Schardinger(沙丁格)糊精又名：环状糊精（n=6 α, 7-β, 8-γ）环状淀粉结构：（C6H12O6）n n=6，7，8 （D-葡萄糖）n，α-1.4甙键环内侧-憎水环外侧-亲水可包接憎水性物质性状，白色结晶性粉末，熔点360℃（稳定）26℃，溶解度，18.5g/100ml作用：保存挥发性香料，制成干粉、掩盖苦味及异味（变为无味）；
保护易氧化，易见光分解物质；
改善香料，色素等理化性质（溶解度（油），水中分散性、风味、反应性）；
与表面活性剂合用，起乳化剂作用。
四、淀粉Starch（一）淀粉的来源与分布淀粉积蓄于植物的种子、茎、根等组织中，是人类食物的重要物质,也是轻工业和食品工业的重要原料。
粮食是粮食种子中最重要的贮藏性多糖；
淀粉在禾谷类籽粒中含量特别多，占含糖总量的90%左右。
下表中为各种粮食籽粒中淀粉的含量。
淀粉在粮食籽粒中分布不均匀：——禾谷类粮食籽粒的淀粉主要集中在胚乳的淀粉细胞内；
——豆类集中在种子的子叶中；
——薯类则在块根和块茎里面。
（二）淀粉粒starch granule淀粉粒：淀粉在胚乳细胞中以颗粒状存在，故称为淀粉粒。
不同来源的淀粉粒其形状、大小及构造各不相同，可以此借助显微镜观察来鉴别淀粉的种类及来源，并可检查粉状粮食中混杂的淀粉种类。
玉米淀粉粒有圆形和多角形两种
2、淀粉粒的大小the size of the starch granule各种粮食的淀粉粒的大小相差很大，以颗粒长轴的长度表示一般介于2～150微米之间马铃薯的淀粉粒为最大(15～120微米)大米淀粉粒为最小(2～10微米)。
同一种类粮食的淀粉粒，其大小亦很不相同。
例如，玉米淀粉粒最小的为2～5微米．最大的为30微米，平均为10～15微米;
小麦的淀粉粒，小的2～10微米，大的25～35微米。
淀粉粒的形状和大小常常受种子生长条件，成熟度及胚乳结构等的影响:例如，在温暖多雨条件下所形成的马铃薯淀粉粒比在干燥条件下所形成者为小：玉米角质胚乳的淀粉粒为多角形，因为淀扮粒被蛋白质包裹得紧,生长期间遭受的压力较大，而未成熟的或粉质胚乳的淀粉粒则一律呈圆形，因为生长期间遭受的压力较小淀粉粒的形状和大小也依赖于直链淀粉的近似含量:例如，五米的直链淀粉含量从27%增加至50％时，普通玉米淀粉的典型角质颗粒即行减少，而更近于圆形的颗粒则增多，当直链淀粉的近似含量高达70％时，就会有奇怪的腊肠形颗粒出现。
3.淀粉粒的结构starch granule structure有环层结构，晶体结构，单粒、复粒和半复粒（1）环层结构在显微镜下细心观察时，淀粉粒都具有环层结构。
有的可以看到明显的环纹(或轮纹),与树木的年轮有些相像。
其中以马铃薯淀粉粒的环纹最为明显. 加热过的淀粉粒再用水处理，可使环层互相分离。
各环层共同围绕的一点称为“粒心”或者“核”(hilum)。
同心环纹——禾谷类淀粉的粒心常在中央，故为同心环纹，偏心环纹——马铃薯淀粉的粒心则偏于一端故呈偏心环纹。
粒心的位置和显著程度依粮食种类的不同而异。
由于粒心部分含水较多，比较柔软，故在加热干燥时常常造成星状的裂纹，根据这种裂纹的形态，也可以辨别淀粉粒的来源和种类。
形成环层结构的原因环层结构是淀粉粒内部密度不同的表现，每层开始时密度最大，以后逐渐减小，到次一层时密度又陡然增大，一层一层地周而复始，结果便显示环纹。
各层密度的不同，是由于合成淀粉所需的葡萄糖原料的供应有昼夜不同的缘故，白天光合作用比夜间强，转移到胚乳细胞去的葡萄糖较多，合成的淀粉密度也较大，昼夜相间便造成环层结构。
实验证明，在人工光照下，种子中形成的淀粉粒就不具环层，因为在这种情况下没有昼夜之分。
2）晶体结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，将淀粉粒分成四个白色的区域，称为偏光十字(polarizing cross)或马耳他十字(maltese cross)，这是淀粉粒为球晶体的重要标志。
十字的交点恰恰位于粒心，因此可以帮助粒心的定位。
不同种类淀粉粒的偏光十字的位置、形状和明显程度都各有差异。
例如，马铃薯的偏光十字最明显，玉米、高粱和木薯淀粉明显程度稍逊，麦淀粉则不很明显。
偏光显微镜下马铃薯淀粉粒的形态（用X-衍射法研究的结果也证实淀粉粒中具有晶体结构；
用酸及酶处理淀粉粒的结果．说明淀粉粒中—具有耐酸、耐酶作用的结晶性部分及易被酸、酶作用的非晶质部分。
各种淀粉粒的结晶度不同）
3) 单粒、复粒和半复粒淀粉粒依其本身构造，如粒心的数目和环层的排列的不同，又可分为单粒、复粒和半复粒三种。
单粒：只有—个粒心，有同心排列(例如小麦淀粉粒)和偏心排列(例如马铃薯淀粉粒);
复粒：如大米和燕麦的淀粉粒，是由几个单粒组成的，具有几个粒心，尽管每个单粒可能原来都是多角形，但在复粒的外围，仍然显出统一的轮廓；
半复粒：它的内部有两个单粒，各有各的粒心和环层，但最外围的几个环轮则是共同的，因而构成的是一个整粒。
在同一个细胞中，所有的淀粉粒，可以全为单粒，也可以同时存在几种不同的类型例如燕麦淀粉粒，除大多数为复粒外，也夹有单粒。
小麦淀粉粒，除大多数为单粒外，也有复粒；
马铃薯薯淀粉粒除单粒外，有时也形成复粒和半复粒。
(三）淀粉的分子结构1、淀粉分子的基本组成单位——α-D-葡萄糖2、两种不同的淀粉分子——直链淀粉和支链淀粉3、淀粉分子在淀粉粒中排列——微晶束
1、淀粉分子的基本组成单位——α-D-葡萄糖淀粉经局部水解，可生成糊精和麦芽糖，用酸彻底水解，则全部生成α-D-葡萄糖，由此证明淀粉分子是以α-D-葡萄糖为基本组成单位因为淀粉分子只由一种葡萄糖组成，故属于同多聚糖或称均一多聚糖(homopolysaccharide)组成每个淀粉分子的葡萄糖残基的数目称为聚合度(degreeofpolymerization)，用D.P表示。
2、两种不同的淀粉分子——直链淀粉和支链淀粉天然淀粉由直、支链淀粉组成。
(1)天然淀粉的直、支链淀粉含量不同来源淀粉中，含量不同；
不同品种，同一品种生长条件不同，成熟程度不同，其含量均有差异。
（∴各文献报道不一致）小麦: 直链25, 支链75大米: 直链17, 支链83玉米: 直链24, 支链76糯米: 直链0-1, 支链99-100高梁: 直链27, 支链73马铃薯: 直链22, 支链78红薯: 直链20, 支链80荞麦: 直链28, 支链72豌豆: 直链75, 支链25
（2）直链淀粉Amylose直链淀粉分子中，各个葡萄糖残基之间基本上是以α-D-(1，4)糖苷键的形式相连，故分子呈直链形，其链状结构如下图所示，每个直链分子的两端各有一个葡萄糖残基，左端为非还原性的葡萄糖残基，右端为还原性葡萄糖残基。
直键淀粉的分子并不是完全伸直的，根据X-衍射分析证明，它具有次级结构，即是说由于分子内氢键的关系，使分子链卷曲成螺旋状，估计每六个葡萄糖残基组成螺旋的一个节距。
直链分子的大小，与聚合度相关，一般直链淀粉的分子量约为5～20万，相当于分子量的聚合度为300-1200。
(3)支链淀粉Amylopectin糖甙链：α-1，4 支接点α-1，6（占4-5%苷键）分子量：20万～600万聚合度：1万～30万结构形状：如高梁穗、树枝状交叉结构三种链：A、B、CA链：外链，只含非还原末端基，含15—30个葡萄糖残基。
B链：A与B以α-1，6键连接，A与A在B上间隔为6-12个葡萄糖残基，只非还原端，A、B各分支卷曲成螺旋状。
C链：主链，只一个，一端为还原端，另一端为非还原端。
（4）.直链淀粉和支链淀粉的比较
3、淀粉分子在淀粉粒中排列——微晶束淀粉粒具有弹性变形现象的球晶体结构。
有“偏光十字现象”由许多排列成放射状微晶束构成以氢键结合长短不一的平行分子束微晶束大小不一样分子的一部分参加微晶束，另一部分未参加而呈无定形状态。
（结晶结构占颗粒的60%）（∴具有弹性及变形特点）淀粉粒不溶于水，许多极性基团以氢键结合形成微晶束，游离极性基团少）淀粉粒大小以粒径表示，最小的2μm，最大的达185μm。
晶体聚合成球形
（四）淀粉的糊化Gelatinization1、概念：淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中不加以搅拌，淀粉粒因其比重大，而沉淀。
但若把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时(一般在55℃以上)，淀粉粒突然膨胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就形成粘稠的糊状胶体溶液,这一现象称为“淀粉的糊化”。
又称淀粉的糊化为“α”化。
2、本质：水进入微晶束，折散淀粉分子间的缔合状态，使淀粉分子失去原有的取向排列，而变为混乱状态，即淀粉粒中有序及无序态的分子间的氢键断开，分散在水中成为胶体溶液。
3、过程分为三个阶段：第一阶段：可逆吸水阶段水进入淀粉粒的非晶部分;
第二阶段：不可逆吸水阶段水进入淀粉粒的微晶束间隙，吸水膨胀;
第三阶段：最后解体阶段淀粉粒膨胀，继续分离支解。
第一阶段——淀粉粒在水中，当水温未达到糊化温度时，水分子由淀粉粒的孔隙进入淀粉粒内，与许多无定形部分的极性基相结合，或被吸附。
这一阶段，淀粉拉内层虽有膨胀，但悬浮液粘度变化不大，淀粉粒外形未变，在偏光显微镜下观察，仍可看到偏光十字，这说明淀粉粒内部晶体结构没有变化，此时取出淀粉粒干燥脱水，仍可恢复原来的淀粉粒.所以这一阶段的变化是可逆的。
第二阶段——水温达到开始糊化温度时，淀粉粒突然膨胀，大量吸水，淀粉粒的悬浮液迅速变成为粘稠的胶体溶液。
这时,若用偏光显微镜进行观察，则偏光十字全部消失。
若将溶液迅速冷却，也不可能恢复成原来的淀粉粒了。
这一变化过程是不可逆的。
偏光十字的消失，就意味着晶体崩解，微晶束结构破坏。
所以淀粉粒糊化的本质，是水分子进入微晶束结构，拆散淀粉分子间的缔合状态，淀粉分子或其集聚体经高度水化形成胶体体系。
由于糊化，晶体结构解体，变成混乱无章的排列，所以糊化后的淀粉，无法恢复成原有的晶体状态。
第三阶段——淀粉糊化后，如果继续加热，使温度进一步升高，则会使膨胀的淀粉粒继续分离支解，淀粉粒成为无定形的袋状，溶液的粘度继续增高。
4、影响淀粉糊化的因素a淀粉结构——各种粮食淀粉粒的淀粉分子彼此间的缔合程度不同，分子排列的紧密程度也不同，即微晶束的大小及密度各不相同。
一般来说分子间缔合程度大，分子排列紧密，那末拆散分子间的聚合，拆开微晶束就要消耗更多的能量，这样的淀粉粒就不容易糊化，反之，分子间缔合得不紧密，不需要很高能量，就可以将其拆散，因而这种淀粉粒易于糊化；
而在同一种淀粉中，淀粉粒大的糊化温度较低，而淀粉粒小的糊化温度较高。
b 水分的影响——为了使淀粉充分糊化，水分必须在30％以上，水分低于30％，糊化就不完全或者不均一。
c 碱的影响——淀粉在强碱作用下，室温下可以糊化。
据研究，淀粉粒吸收碱服从Freundlich吸收公式，碱达到一定限量，淀粉就糊化，例如玉米淀粉糊化所需的NaOH的量为0.4毫克当量／克，马铃薯淀粉为0.32毫克当量／克。
在日常生活中，煮稀饭加碱，就是因为则有促使淀粉糊化的性质。
d盐类的影响——硫氰酸钾、碘化钾、硝酸铵、氯化钙等浓溶液，在室温下促使淀粉粒糊化。
阴离子促进糊化的顺序是：OH->水杨酸->SCN->I->Br->Cl->SO42-，而阳离子促进糊化的顺序是：Li+>Na+>K+>R2+。
e 极性高分子有机化合物的影响——盐酸胍(4M)、脲素、（4M)二甲基亚砜等在室温下或低温下，即可促进糊化。
f脂类的影响——脂类与直链淀粉能形成包合化合物(inclusioncompound)或复合体(complex)，它可抑制糊化及膨润。
这种复合体对热稳定，有人利用直链淀粉与脂类形成的复合体放在100℃水中进行实验，发现这种复合体不会被破坏，所以难以膨润及糊化。
谷类淀粉中含脂类比马铃薯淀粉多，因此谷类淀粉不如马铃薯淀粉易于糊化。
但若在马铃薯淀粉中加入脂类，则膨润及糊化的情况与谷类淀粉相似。
卵磷脂能促进小麦淀粉的糊化，而对马铃薯淀粉糊化则起抑制作用。
G 直链淀粉含量的影响——玉米的直链淀粉含量高的比含量低的糊化更困难粒度直链淀粉/% 140目27.5160目26.5180目24.4穿过200目24.1
h其它因素如界面活性剂，淀粉粒形成时的环境温度，以及其它物理的及化学的处理都可以影响淀粉的糊化。
膨润剂(Swellingagents)——有的物质能促进淀粉的糊化，如碱及某些盐类，在室温下或低温下就可以使淀粉糊化，有人称这类物质为膨润剂(Swellingagents)；
膨润抑制剂(Swellinginhibitors)——也有一些可以抑制淀粉的糊化(即提高淀粉糊化温度)的物质，如硫酸盐、植物油、偏磷酸盐等，把这类物质称为膨润抑制剂(Swellinginhibitors)。
（五）糊化淀粉的老化Retrogradation1、淀粉的回生——已糊化的淀粉稀溶液，在低温下静置一定时间后，溶液变混蚀，溶解度降低，而沉淀析出。
如果淀粉溶液浓度比较大，则沉淀物可以形成硬块而不再溶解，也不易被酶作用，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。
这种淀粉叫“凝沉淀粉”或“老化淀粉”。
淀粉的凝沉作用，在固体状态下也会发生，如冷却的陈馒头、陈面包或陈米饭，放置一定时间后，便失去原来的柔软性，也是由于其中的淀粉发生了凝沉作用。
2、淀粉老化的本质：在温度逐渐降低的情况下，溶液中的淀粉分子运动减弱，分子链趋向于平行排列，相互靠拢，彼此以氢键结合形成大于胶体的质点而沉淀。
因淀粉分子有很多羟基，分子间结合得特别牢固，以至不再溶于水中，也不易被淀粉酶水解。
即糊化的淀粉相邻分子间的氢键部分恢复，自动排列成序，形成一定晶度化的微晶束。
3、影响因素:淀粉的凝沉与淀粉的种类及其支，直比例、分子的大小，溶液的pH及温度等因素都有关系，其一般规律如下：A分子构造的影响——直链淀粉分子呈直链状构造，在溶液中空间障碍小，易于取向，易于凝沉，支链淀粉分子呈树枝状构造，在溶液中空间障碍大，不易凝沉。
B分子大小的影响——直链淀粉分子中分子量大的，取向困难，分子量小的，易于扩散，只有分子量适中的直链淀粉分子才易于凝沉，如图马铃薯的直链淀粉分子量大，所以凝沉慢。
糯玉米淀粉，因其几乎全是支链淀粉分子，而且分子量又不大，所以看不出有什么凝沉作用
D 溶液浓度的影响——溶液浓度大，分子碰撞机会多，易于凝沉，溶液浓度小，分手碰撞机会少不易凝沉。
坂井等(1976)用各种淀粉制成2.5～60％的糊液，在0℃下放一小时，测定它们的凝沉速度。
结果发现浓度为30-60%的溶液最容易发生凝沉作用，水分在10％以下的干燥状态，淀粉难以凝沉。
E溶液pH及无机盐类的影响——无机盐离子阻止淀粉凝沉有下列顺序：CNS->PO43->CO32->I->NO3->Br->Ci->Ba2+>Sr2+>Ca2+>K+>Na+。
溶液的pH对淀粉的凝沉也有影响，有报道pH为2时最易引起凝沉，pH为9也易凝沉；
还有人则认为pH在13以上时淀粉不容易凝沉。
总之，pH对淀粉凝沉作用的影响，实验结果不完全一致。
G 脂类及单甘酯等乳化剂脂类及单甘酯等乳化剂能与螺旋型直链淀粉形成包合物，也可以与支链淀粉较长的外围支链形成包合物，干扰凝胶的形成。
糊化糊化淀粉生淀粉α化熟淀粉β淀粉β化α淀粉老化淀粉老化4、方便食品制作原理提高食品制作过程中淀粉的α—化程度；
在较长的时间内不易老化。
可将完全糊化后的α化淀粉，在80℃高温迅速除去水分，使水分含量达10%以下，这样，淀粉分子已不可能移动和相互靠近，成为固定的α化淀粉。
因为无胶束结构，加水后，水容易进入，淀粉分子迅速吸水，容易重新糊化。
（方便面）将完全糊化后的α化淀粉，含水量大于70%。
（方便粥）
（六）改性淀粉（modified starch)1、概念：为适应食品加工的需要，将天然淀粉经物理、化学、酶等处理，使淀粉原有的物理性质，如水溶性、粘度、色泽、味道、流动性等发生变化，这样经过处理的淀粉称为变（改）性淀粉2、酸变性淀粉：经过（轻度）酸处理的淀粉。
特点：可形成热的具有流动性的粘稠糊状物。
冷后可转变成有一定强度的凝胶。
40%淀粉浆—→水解物—→过滤、干燥—→酸变性淀粉可应用于生产糖果3、交联淀粉(crosslinked starch)：以多官能团酯化的方法，使淀粉分子间互相交联，产生的淀粉叫交联淀粉。
淀粉浆＋磷酰氯（POCl）、三偏磷酸钠（2％）—→交联淀粉特点：良好的机械性能，耐酸、耐碱、耐热，放置后不脱水，阻止胶凝和老化。
用途：增稠剂、稳定剂、赋形剂，如调味汁、馅饼、奶油型玉米食品。
4、酯化淀粉(esterized starch)有磷酸酯化淀粉、醋酸酯化淀粉淀粉分子中，有C2、C3、C6（直）三个游离醇羟基可发生酯化或醚化反应。
取代度DS＝0～340%淀粉＋2%复合磷酸盐（正、焦、三聚）—→淀粉单、双、三磷酸酯。
特点：粘度及透明度大，具有改善抗“冻结—解冻”性能，冷水中易分散。
用途：用于蔬菜罐头、面制品、果酱、汤料、冰淇淋等品质改良
五、非淀粉多糖多糖是由多个单糖以糖甙键相连结形成的，一般以1，4及1，6甙键连结（也有1，2，1，3甙键连结的）多糖不是纯碎的单一物质，是由聚合度不同的物质组成的混合物。
一般在常温下不溶于水，无还原性（只有一个还原末端），无甜味。
（一）纤维素与半纤维素1、纤维素(cellulose)2、改性纤维素3、半纤维素(hemicellulose)
1、纤维素纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，对植物性食品的质地影响较大.结构：由β-（1-4）-D-吡喃葡萄糖单位构成为线性结构，由无定型区和结晶区构成。
2、改性纤维素（1）羧甲基纤维素(CMC)可与蛋白质形成复合物，有助于蛋白质食品的增溶，在馅饼、牛奶、蛋糊及布丁中作增稠剂和粘接剂。
由于羧甲基纤维素对水的结合容量大，在冰淇淋和其它冷冻食品中，可阻止冰晶的形成。
防止糖果，糖浆中产生糖结晶，增加蛋糕等烘烤食品的体积，延长食品的货架期。
（2）微晶纤维素（Microcrystalline cellulose)用稀酸处理纤维素,可以得到极细的纤维素粉末，称为微晶纤维素。
在疗效食品中作为无热量填充剂。
（3）甲基纤维素优点：热胶凝性、保湿性好用途：保湿剂、增稠剂、稳定剂
3、半纤维素(Hemicellulose)一些与纤维素一起存在于植物细胞壁中的多糖物质总称。
构成半纤维素单体的有：葡萄糖，果糖，甘露糖，半乳糖，阿拉伯糖，木糖，鼠李糖及糖醛酸。
（二）果胶(pectin)1、存在与制法果胶物质是植物细胞壁成分之一，存在于相邻细胞壁之间的胶层中，起着将细胞粘在一起的作用。
广泛存在于果实，蔬菜中。
如：山楂6.6%。
柑橘0.7～1.5%。
苹果1～1.8%。
2、结构与分类基本结构：聚半乳糖酸，部分甲酯化分三类：原果胶、果胶、果胶酸（成熟程度不同）未成熟果实细胞间含大量原果胶，与纤维素、木质素、半纤维素等在一起，组织坚硬。
随着成熟的进程,原果胶水解成果胶,与纤维素分离,并掺入细胞内、果实组织变软，而有弹性，发生去甲酯化，生成果胶酸。
由于果胶酸不具有粘性，果实变成软饧状态。
3、凝胶的形成（1）形成条件pH=2.0～3.5;
蔗糖= 60～65%；
果胶=0.3～0.7% 温度：室温～100℃（2）形成机理a. 蔗糖的作用——脱水以减少胶粒表面的吸附水。
促进形成链状胶束，形成果胶分子间氢键。
氢键有羟--羟，羟--羧，羧--羧C2, C3位上反式结构有利氢键的形成。
胶束失水后而凝聚（结晶沉淀），形成一种具有一定强度和结构类似海绵的凝胶体。
空隙处吸附着糖—水分子。
b. pH = 2.0～3.5阻止羧基离解，中和电荷，胶束结晶、凝聚而形成凝胶。
（三）海藻酸盐海藻酸盐结合Ca2+形成“蛋盒”模型如下图形成热不可逆凝胶，具有热稳定性。
可作组食品。
如仿水果、凝胶糖果海藻酸盐与带正电荷氨基酸作用，用于重组肉制品。
可用作增稠剂。
（四）黄原胶(xanthan)一种微生物多糖，由纤维素主链和三糖（2个甘露糖、1个葡萄糖醛酸）侧链构成。
M=2×106分子间可缔合成螺旋状，相互缠结成网状。
特性（1）良好的增稠性，1%溶液粘度相当于100倍1%明胶溶液（2）较宽的pH范围（1～11）内稳定，粘度不变（耐酸碱）（3）0～100℃内粘度变化比较小（4）具有稳定悬浮液作用（5）具有摇变性和假塑性，摇动时，η↓，静止恢复（6）与瓜尔豆胶、刺槐豆胶有协同作用。
应用：罐头：悬浮、稳定冷冻食品：解冻稳定，防脱水调味品：耐酸、盐、增稠面包、糕点：保水、防老化粉丝：耐煮面团：提高弹性、持气能力。
（五）魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan)由D-葡萄糖、D-甘露糖，通过β-1，4糖苷键连接成主链。
并由β-1，3糖苷键边接有支链。
每19个糖基有一酰基，赋于水溶性。
M=1000000溶于水，可形成热不可逆弹性凝胶。
利用这一特性。
可制作魔竽糕、魔芋豆腐，仿生食品，如虾仁，腰花、肚片、蹄筋、鱿鱼、海参、海蜇皮……魔芋葡甘聚糖与黄原胶混合（1：1），可形成热可逆性凝胶（熔化温度（60～63℃）利用这一特性可制造果冻布丁、果酱、糖果。
（六）甲壳素(chitin)、壳聚糖甲壳素，又名几丁质、甲壳质为（1，4 ）-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖脱去乙酰基后为壳聚糖溶于盐酸、醋酸、柠檬酸液具有食品防腐、保鲜作用2%液成膜、抑菌。
有利于双歧杆菌增殖。
有效的膳食纤维。
1、保鲜剂A.保鲜力强：兼具杀菌保鲜和气调保鲜功能，因此，对呼吸特征较强的果蔬（如桃类、杏类、浆果类水果），保鲜效果特别明显。
B.无毒、安全：是一种具有保健效果的氨基多糖，其安全性与蔗糖相同，因此，对保鲜对象非但不会造成任何化学污染，而且对人体有益。
C.成本低廉：使用到果蔬上，每公斤果蔬的保鲜成本仅仅约3分钱，可以大范围推广。
D.应用范围广泛：用于果蔬和新鲜肉类的保鲜
2、保健功能A. 减肥作用--利用β-甲壳素中的带正电的离子与食物中带负电的脂肪相结合阻断脂肪分解酵素的作用,使得脂肪在人体内不被吸收而直接排出体外，从而达到身体定型和减肥效果；
B. 改善消化功能，强化人体的免疫功能；
C. 天然无毒性抗癌效果，能抑制恶性肿瘤扩散与转移；
D. 控制胆固醇，预防动脉硬化和心血管疾病；
E.甲壳素与食盐中的氯离子结合成不被肌体吸收的聚合物排除体外，抑制过量摄入食盐导致高血压；
F. 减少人体内重金属的积蓄；
G.被人体吸收的β-甲壳素中带正电的离子和人体血液中带负电的脂肪中和排除体外，降低血脂的含量H.在胃部形成粘膜，保护胃部创伤不受胃酸的侵蚀，并且其准阳离子对细菌有很好的灭杀作用，促进胃伤的愈合，对胃溃疡和胃炎很好的治疗作用。
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