淀粉
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《焙烤工业实用手册》第31页（4934字）
淀粉主要是指以谷类、薯类、豆类及各种植物为原料，不经过任何化学方法处理，也不改变淀粉内在的物理和化学特性而生产的原淀粉。原淀粉经过加工处理，使淀粉分子发生异构，改变了其原有的物理化学特性的淀粉称为变性淀粉。
(一)生产淀粉的原料
淀粉是植物贮备的营养物质，它大量贮藏于许多植物的种子、块茎及根中。从食品加工特性角度考虑，任何含有淀粉的物质均可作为淀粉加工的原料。
生产淀粉用的原料，一般分以下几类：
粮谷类有玉米、小麦、大米、高粱等，薯类有甘薯、马铃薯、木薯等，豆类有绿豆、豌豆、蚕豆、小豆等，野生植物有橡子仁、百合、藕、菱角等。
现将淀粉加工中常用原料的特性简述如下：
1．玉米
玉米是淀粉生产的主要原料之一。由于它的淀粉含量高、质量好，所以深受生产者欢迎。目前，玉米淀粉的产量约占我国淀粉总产量的90%。
玉米的形状和颜色多种多样，籽粒结构也较复杂。籽粒表面覆盖着果皮，它由坚硬而紧密的细胞(表皮)和一层很薄的不具备细胞结构的半透明膜(种皮)组成。表皮由具有厚壁和微孔的长椭圆形细胞形成。种皮保护玉米籽粒免受寄生霉菌及有害液体的侵蚀。在种皮的下部是胚和胚乳，胚乳外层细胞含有大量的糊粉粒(即蛋白质粒)，这部分称为糊粉层。
玉米籽粒所含的化学成分，因品种不同而有较大的差异，在一般条件下其组成如下：
水分为12%～16%，淀粉为70%～72%，蛋白质为8%～11%，脂肪为4%～6%，灰分为1．2%～1．7%，纤维为5%～7%。
玉米籽粒的含水量是决定玉米耐贮性的主要因素。如果玉米水分含量不超过14%，则可以稳定贮藏。温度也对玉米的贮藏有重要影响。低温使玉米籽粒中形成冰结晶，这种冰结晶能引起细胞的机械性损伤；高温则导致蛋白质变性，并降低其吸收水分的能力，使玉米在浸泡过程中籽粒的膨胀度降低。
贮藏玉米的最适温度为0℃。
2．马铃薯
马铃薯是淀粉生产的原料之一，主要集中在华北及东北地区。
马铃薯的化学组成受品种、生长地区、栽培条件、收获时的成熟程度、收获后的贮藏情况以及其他因素的影响。淀粉含量占马铃薯干重的65%～80%，一般为75%。
马铃薯的一般化学成分见表1－1－22。
表1－1－22 马铃薯的一般化学成分
冬季贮藏期间，马铃薯的淀粉含量有所下降。贮藏库的温度应保持在3～4℃或更高。如在更低温度下贮藏3个月，会有1／4的淀粉转化成糖。
3．甘薯
甘薯是我国淀粉生产的原料之一。甘薯的块根中含有25%～30%的干物质及70%～75%的水分，干物质的主要成分为碳水化合物。甘薯的一般化学成分见表1－1－23。
表1－1－23 甘薯的一般化学成分
4．小麦
小麦的淀粉含量较高，一般为68%，但含有面筋蛋白质，遇水则生成面筋，与淀粉不易分离。小麦淀粉的生产一般以面粉为原料，其淀粉的产率为55%，同时还可以得到20%左右的次级淀粉和10%～15%的面筋。
(二)淀粉的性质
1．物理性质
(1)颗粒 淀粉呈白色粉末状，在显微镜下观察为形状和大小不同的颗粒。淀粉颗粒大致可分为圆形、卵圆形和多角形三种。马铃薯淀粉为卵圆形，玉米淀粉有圆形和多角形两种。
不同品种的淀粉颗粒大小不同，一般在2～150μm。马铃薯淀粉颗粒大小平均值为33μm，玉米淀粉颗粒大小平均值为15μm，甘薯淀粉颗粒大小平均值在25～50μm。
(2)水分含量 淀粉含有相当高的水分，如玉米淀粉在一般情况下含水量约为12%，薯类淀粉含水量约为25%。虽然含有这样高的水分却不显潮湿，仍呈干燥的粉末状，这是因为淀粉分子中的羟基和水分子相互作用生成氢键的缘故。不同品种淀粉的水分含量有差别，这是由于淀粉分子羟基自行结合以及和水分子结合的程度不同而引起。淀粉的水分含量受周围空气的影响而有一定程度的变化，又由于周围的温度会影响空气的湿度，因此也间接影响淀粉的水分含量。温度高，相对湿度低，淀粉中水分容易散失。
(3)糊化 淀粉不溶于冷水，混于冷水中，经搅拌成乳状悬浮液，称为淀粉乳。当停止搅拌静置后淀粉则沉淀于下部。若将淀粉乳加热到一定温度，淀粉颗粒开始膨胀，温度继续上升，淀粉颗粒继续膨胀。由于颗粒的膨胀，晶体结构消失，体积膨大，相互接触变成黏稠液体。虽停止搅拌，淀粉也不会再沉淀。这种现象称为糊化，生成的黏稠液体称为淀粉糊，发生糊化现象时的温度称为糊化温度。
淀粉颗粒在加热过程中的变化，大致可分成三个阶段。开始，淀粉颗粒仅在表面少量吸水，体积膨胀极微，性质基本不变；随着加热温度升高至淀粉糊化温度，颗粒突然膨胀，使体积成倍增长，大量吸水，淀粉乳的黏度大大提高，且有一小部分的淀粉分子溶于水；若继续加热就进入过糊化阶段，颗粒膨胀成无定形的形状，更多的淀粉溶于水，淀粉乳的黏度迅速下降。
各种淀粉的糊化温度是不同的，同一种淀粉由于颗粒大小不同，糊化的难易程度也有差别，较小的颗粒容易糊化，能在较低的温度下进行。因为各种颗粒的糊化温度不一样，通常用糊化开始的温度和糊化完成的温度来表示糊化温度。表1－1－24所列是几种普通淀粉的糊化温度。
表1－1－24 淀粉的糊化温度
2．化学性质
淀粉是高分子碳水化合物，将淀粉与无机酸一起加热，结果淀粉被分解为葡萄糖。用淀粉水解酶在一定条件下作用，也能起到同样的效果。淀粉分子组成单位为葡萄糖，其分子式为C6H12O6，它体现α和β两种还原糖异构体。
一个葡萄糖分子的第1碳位置上的－OH与另一个葡萄糖分子的第4碳位置上的－OH缩合成直线、长链状的分子，这种结合形式称为α－1，4结合或麦芽糖型结合。具有这种结构的淀粉称为直链淀粉。
一般的淀粉由直链淀粉和支链淀粉两种成分构成。直链淀粉和支链淀粉在普通淀粉成品中占的比例如表1－1－25所示。
表1－1－25 普通淀粉成品中直链淀粉与支链淀粉的含量
从上表可以看出，大部分淀粉是由20%左右的直链淀粉和80%左右的支链淀粉构成的，但糯米、糯玉米等则不含有直链淀粉，仅由支链淀粉构成，因而这类淀粉的黏性强。
支链淀粉的性质与直链淀粉不同，支链淀粉遇碘呈红紫色，不能形成配合结构。支链淀粉易溶于水，生成稳定的溶液，具有较高的黏度。淀粉糊的黏度主要由支链淀粉形成。这两种淀粉的主要差别述于表1－1－26中。
表1－1－26 直链淀粉与支链淀粉的性质比较
(三)食用淀粉的质量标准
1．原淀粉的分类
原淀粉可分为四大类：谷类淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉和其他类淀粉等。
(1)谷类淀粉是以大米、玉米、高粱、小麦等粮食原料加工成的淀粉，包括以下几类：
玉米淀粉有白玉米淀粉、黄玉米淀粉和黄玉米湿淀粉；
米淀粉有糯米淀粉、粳米淀粉和籼米淀粉；
高粱淀粉；
麦淀粉有小麦淀粉、小麦湿淀粉、大麦淀粉和黑麦淀粉。
(2)薯类淀粉是以木薯、甘薯、马铃薯、豆薯、竹芋、山药、蕉芋等薯类为原料加工成的淀粉，主要品种有木薯淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉、豆薯淀粉、竹芋淀粉、山药淀粉、焦芋淀粉等7种。
(3)豆类淀粉是以绿豆、蚕豆、豌豆、豇豆、混合豆等豆类原料加工成的淀粉，可制作粉丝、粉条等，主要品种有绿豆淀粉、蚕豆淀粉、豌豆淀粉、豇豆淀粉和混合豆淀粉。
(4)其他类淀粉是以藕、菱角、荸荠、百合、慈姑、橡子仁、西米等为原料加工成的淀粉，主要有藕粉、菱粉、荸荠粉、百合淀粉、慈姑淀粉、橡子淀粉和西米淀粉等。
2．食用玉米淀粉(Edible corn starch)
食用玉米淀粉是以符合食用标准的玉米为原料而生产的食用淀粉。食用玉米淀粉按质量可分优级品、一级品和二级品。
食用玉米淀粉的质量标准参见GB 8885－1988《食用玉米淀粉》，其质量要求见表1－1－27。
表1－1－27 食用玉米淀粉的质量要求(GB 8885－1988)
3．食用马铃薯淀粉(Edible potato starch)
食用马铃薯淀粉是以符合食用标准的马铃薯为原料而生产的食用淀粉。
食用马铃薯淀粉的质量标准参见GB 8884－1988《食用马铃薯淀粉》，其质量要求见表1－1－28。
表1－1－28 食用马铃薯淀粉和食用小麦淀粉的质量要求
4．食用小麦淀粉(Edible wheat starch)
食用小麦淀粉是以符合食用标准的小麦粉为主要原料而生产的食用淀粉。
食用小麦淀粉的质量标准参见GB 8882－1988《食用小麦淀粉》，其质量要求见表1－1－28。