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淀粉(amylum)是高分子碳水化合物,是由葡萄糖分子聚合而成的多糖。其基本构成单位为α-D-吡喃葡萄糖,分子式为(C6H10O5)n。

淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。前者为无分支的螺旋结构;后者以24~30个葡萄糖残基以α-1,4-糖苷键首尾相连而成,在支链处为α-1,6-糖苷键。

淀粉属于多聚葡萄糖,游离葡萄糖的分子式以C6H12O6表示,脱水后葡萄糖单位则为C6H10O5,因此,淀粉分子可写成(C6H10O5)n,n为不定数。组成淀粉分子的结构单体(脱水葡萄糖单位)的数量称为聚合度,以DP表示。

直链淀粉含几百个葡萄糖单元,支链淀粉含几千个葡萄糖单元。在天然淀粉中直链的占20%~26%,它是可溶性的,其余的则为支链淀粉。直链淀粉分子的一端为非还原末端基,另一端为还原末端基,而支链淀粉分子具有一个还原末端基和许多非还原末端基;当用碘溶液进行检测时,直链淀粉液呈显深蓝色,吸收碘量为19%~20%,而支链淀粉与碘接触时则变为紫红色,吸收碘量为1% 。

淀粉的溶解度是指在一定温度下,在水中加热30 min后,淀粉样品分子的溶解质量分数。淀粉颗粒不溶于冷水,受损伤的淀粉或经过化学改性的淀粉可溶于冷水,但溶解后的润胀淀粉不可逆。随着温度的上升,淀粉的膨胀度增加,溶解度加大 [1]。

将淀粉悬浮液进行加热,淀粉颗粒开始吸水膨胀,达到一定温度后,淀粉颗粒突然迅速膨胀,继续升温,体积可达原来的几十倍甚至数百倍,悬浮液变成半透明的黏稠状胶体溶液,这种现象称为淀粉的糊化。淀粉发生糊化现象的温度称为糊化温度。即使同一品种的淀粉,因为存在颗粒大小的差异,因此糊化难易程度也各不相同,所需糊化温度也不是一个固定值 [1]。

淀粉的许多化学性质与葡萄糖相似,但由于它是葡萄糖的聚合体,又有自身特的性质,生产中应用淀粉化学性质改变淀粉分子可以获得两大类重要的淀粉深加工产品 [1]。
第二大类产品是变性淀粉,它是利用淀粉与某些化学试剂发生的化学反应而生成的。淀粉分子中葡萄糖残基中的C2、C3和C6位醇羟基在一定条件下能发生氧化、酯化、醚化、烷基化、交联等化学反应,生成各种淀粉衍生物 [1]。
使淀粉分子间发生交联反应的试剂叫交联剂,其种类很多,分子结构中含双官能团和多官能团。工业生产中常用的交联剂有:环氧氯丙烷、三氯氧化磷和三偏磷酸钠等。前者具有两个官能团,后两者具有三个官能团。淀粉经交联剂处理后发生交联反应,促使一个淀粉分子与另一个分子间搭成键桥,产生交联结构。由于淀粉分子具有众多的醇羟基,除分子与分子之间的交联反应外,起反应的两个不同羟基也有的是来自同一个淀粉分子,没有起到不同淀粉分子间的交联反应。反应试剂也可能只与一个羟基起了反应,没有在不同淀粉分子之间形成交联键。这两种情况都有发生,但整个反应过程趋向分子间交联,在食品工业(常使用交联的磷酸酯、醋酸酯和羟烷基淀粉)、医疗业(外科手术橡胶手套的润滑剂)、纺织工业应用较多 [2]。

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