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。其基本構(gòu)成單位為α-D-吡喃葡萄糖,分子式為(C6H10O5)n。
直鏈淀粉含幾百個(gè)葡萄糖單元,支鏈淀粉含幾千個(gè)葡萄糖單元。在天然淀粉中直鏈的占20%~26%,它是可溶性的,其余的則為支鏈淀粉。直鏈淀粉分子的一端為非還原末端基,另一端為還原末端基,而支鏈淀粉分子具有一個(gè)還原末端基和許多非還原末端基;當(dāng)用碘溶液進(jìn)行檢測(cè)時(shí),直鏈淀粉液呈顯深藍(lán)色,吸收碘量為19%~20%,而支鏈淀粉與碘接觸時(shí)則變?yōu)樽霞t色,吸收碘量為1% 。
將淀粉懸浮液進(jìn)行加熱,淀粉顆粒開(kāi)始吸水膨脹,達(dá)到一定溫度后,淀粉顆粒突然迅速膨脹,繼續(xù)升溫,體積可達(dá)原來(lái)的幾十倍甚至數(shù)百倍,懸浮液變成半透明的黏稠狀膠體溶液,這種現(xiàn)象稱為淀粉的糊化。淀粉發(fā)生糊化現(xiàn)象的溫度稱為糊化溫度。即使同一品種的淀粉,因?yàn)榇嬖陬w粒大小的差異,因此糊化難易程度也各不相同,所需糊化溫度也不是一個(gè)固定值 [1]。
加熱淀粉乳,淀粉顆粒會(huì)膨脹。對(duì)于不同種類淀粉其顆粒膨脹能力不同。將淀粉乳樣品在一定溫度水浴中加熱30 min,然后離心,傾出上清液,將沉淀的顆粒稱重,淀粉膨脹后沉淀顆粒的重量與原來(lái)干淀粉重量之比稱為膨脹能力 [1]。
酸變性淀粉引是指在糊化溫度以下將天然淀粉用無(wú)機(jī)酸進(jìn)行處理,改變其性質(zhì)而得到的一類變性淀粉。通常制備酸變性淀粉的條件是:淀粉乳濃度為 36%~40%,溫度低于糊化反應(yīng)溫度(35~60℃),反應(yīng)時(shí)間為 0.5h 至數(shù)小時(shí)。當(dāng)達(dá)到所需要的粘度或轉(zhuǎn)化度時(shí),中和、過(guò)濾、洗滌、干燥即得產(chǎn)品,在食品工業(yè)(糖果廠)、造紙工業(yè)(施膠料)、紡織工業(yè)應(yīng)用較多 [2]。
使淀粉分子間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的試劑叫交聯(lián)劑,其種類很多,分子結(jié)構(gòu)中含雙官能團(tuán)和多官能團(tuán)。工業(yè)生產(chǎn)中常用的交聯(lián)劑有:環(huán)氧氯丙烷、三氯氧化磷和三偏磷酸鈉等。前者具有兩個(gè)官能團(tuán),后兩者具有三個(gè)官能團(tuán)。淀粉經(jīng)交聯(lián)劑處理后發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),促使一個(gè)淀粉分子與另一個(gè)分子間搭成鍵橋,產(chǎn)生交聯(lián)結(jié)構(gòu)。由于淀粉分子具有眾多的醇羥基,除分子與分子之間的交聯(lián)反應(yīng)外,起反應(yīng)的兩個(gè)不同羥基也有的是來(lái)自同一個(gè)淀粉分子,沒(méi)有起到不同淀粉分子間的交聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)試劑也可能只與一個(gè)羥基起了反應(yīng),沒(méi)有在不同淀粉分子之間形成交聯(lián)鍵。這兩種情況都有發(fā)生,但整個(gè)反應(yīng)過(guò)程趨向分子間交聯(lián),在食品工業(yè)(常使用交聯(lián)的磷酸酯、醋酸酯和羥烷基淀粉)、醫(yī)療業(yè)(外科手術(shù)橡膠手套的潤(rùn)滑劑)、紡織工業(yè)應(yīng)用較多 [2]。