【正文】 變成透明或半透明 淀粉膠液，這時淀粉完全糊化 天然高分子改性與應(yīng)用 淀粉的降解： 在酸或淀粉酶 作用下被降解 ，終產(chǎn)物為葡 萄糖： 麥芽糖 遇碘呈藍(lán)紫色 紅色 不顯色 不顯色 淀粉 紅色糊精 無色糊精 葡萄糖 天然高分子改性與應(yīng)用 淀粉的化學(xué)法變性加工 變性淀粉的制造加工方法可分為物理法、化學(xué)法和生物法，其中以 化學(xué)法 最主要，用化學(xué)法變性加工制成的淀粉應(yīng)用也最為廣泛。 ? 本質(zhì) ： 水進(jìn)入微晶束，折散淀粉分子間的締合狀態(tài)，使淀粉分子失去原有的取向排列，而變?yōu)榛靵y狀態(tài)，即淀粉粒中有序及無序態(tài)的分子間的氫鍵斷開，分散在水中成為膠體溶液。淀粉變成具有功性的半邊明凝膠或膠體溶液，習(xí)慣稱為淀粉糊，這種現(xiàn)象稱為 糊化 ，或稱淀粉的 α化，此時的淀粉相應(yīng)地稱為 α淀粉。 淀粉受熱時的物理化學(xué)變化包括物化、熔融、坡確化轉(zhuǎn)變、結(jié)晶、晶型的轉(zhuǎn)變、體積膨脹、分子降解等，比一般的高聚物要復(fù)雜得多，因而會導(dǎo)致測試結(jié)果小 —致。一般高聚物難以形成 100％的結(jié)晶，因此總有非品區(qū)的存在，即存在對應(yīng)的玻璃化轉(zhuǎn)變。 圖 23 支鏈淀粉的結(jié)構(gòu) 天然高分子改性與應(yīng)用 ?碘的顯色反應(yīng)可用于鑒別 直鏈淀粉 和 支鏈淀粉 。 天然高分子改性與應(yīng)用 ? 3. 薯類淀粉 馬鈴薯、木薯、甘薯 天然高分子改性與應(yīng)用 天然高分子改性與應(yīng)用 淀粉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) ? 1. 淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) ?直鏈淀粉的聚合度約在 1006000之間。 ? 1. 玉米淀粉 玉米的種植而積和總產(chǎn)量僅次于小麥和水稻而居第三位 成分 范圍 平均值 成分 范圍 平均值 水分 723 灰分 淀粉 6478 纖維 蛋白質(zhì) 814 糖 脂肪 表 22 玉米的化學(xué)成分范圍及平均值％ (質(zhì)量 ) 天然高分子改性與應(yīng)用 天然高分子改性與應(yīng)用 ? 2. 其他谷類淀粉 小麥淀粉、大米淀粉及高粱淀粉等。通過光合作用將二氧化碳和水合成葡萄糖。第二章 淀粉和淀粉深加工 天然高分子改性與應(yīng)用 淀粉是自然界植物體內(nèi)存在的一種高分子化合物。 全世界淀粉年產(chǎn)量，在 20世紀(jì) 70年代中期為 700余萬噸，到 80年代已發(fā)展到 1800余萬噸， 90年代初突破 2022萬噸，目前已超過 3600萬噸。 ?小麥?zhǔn)鞘澜缰饕Z食作物之一，出粉率約 25%，但谷朊粉中含有 72％ 85％的蛋白質(zhì)。 圖 21 直鏈淀粉的結(jié)構(gòu) 例如．玉米直鏈淀粉的聚合度在 200一 1200之間，平均約 800， 馬鈴薯魚鏈淀粉的聚合度杯 1000—6000之間，平均約 3000。 項目 直鏈淀粉 支鏈淀粉 分子形狀 直鏈分子 支鏈分子 聚合度 1006000 10003000000 尾端基 分子的一端為非還原尾端基其另一端為還原端基 分子具有一個還原尾端基和許多非還原尾端基 碘著色反映 深藍(lán)色 紅紫色 吸附碘 量 /% 1920 1 凝沉性質(zhì) 溶液不穩(wěn)定，凝沉性強 易溶于水，溶液穩(wěn)定，凝沉性很弱 絡(luò)合結(jié)構(gòu) 能與酸性有機(jī)物和碘生成絡(luò)合結(jié)構(gòu) 不能與極性有機(jī)物和碘生成絡(luò)合結(jié)構(gòu) X光衍射分析 高度結(jié)晶 無定型 乙酰衍生物 能制成強度很高的纖維如薄膜 制成的薄膜很脆弱 表 25 直鏈淀粉和支鏈淀粉的比較 天然高分子改性與應(yīng)用 天然高分子改性與應(yīng)用 ? 2. 淀粉的顆粒結(jié)構(gòu)及物理性狀 圖 24 玉米淀粉顆粒 (光學(xué)顯微鏡 ) 圖 25 玉米淀粉顆粒 (掃描電子顯微鏡 ) 天然高分子改性與應(yīng)用 玉米淀粉顆粒經(jīng)過 α –淀粉酶水解后的電鏡照片： (a, c, e) 掃描電鏡 , (b, d, f) 透射電鏡。在高聚物發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變時，許多物理性質(zhì)發(fā)生急劇變化，例如比容、折射率、形變、熱容等。例如， 當(dāng)小麥淀粉的含水量在 13％一 18． 7％時，玻璃化溫度 (Tg)在 30一90℃ 的范圍內(nèi)； 同時推測當(dāng)含水量超過 20％時，淀粉的 Tg將低于室溫。 天然高分子改性與應(yīng)用 ? 淀粉的糊化 Gelatinization ? 概念 ：淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中不加以攪拌，淀粉粒因其比重大，而沉淀。 天然高分子改性與應(yīng)用 天然高分子改性與應(yīng)用 糊化是淀粉的基本特性之一 淀粉顆粒由吸水溶脹到完全糊化可分為三個階段： 加熱初期 （低于 50 176。 幾個重要概念 ?取代度 (DS)表示平均每個失水葡萄糖單元中羥基被取代的數(shù)量。常用的氧化劑有次氯酸鹽、高碘酸鹽、高錳酸鹽、過氧化氫、過硫酸鹽、重鉻酸鹽及硝酸等。 雙醛淀粉可用于治療尿毒癥，利用醛基的反應(yīng)活性吸附病人因腎功能衰竭而無法排出的體內(nèi)致毒性代謝物質(zhì)，使其由人的糞便排出體外。 淀粉硫酸酯主要用于醫(yī)藥工業(yè) ， 如羥烷基硫磺酸酯可作為血液代用品 、 酶降解的淀粉硫酸酯適用于腸潰瘍的治療 。糊化后淀粉結(jié)晶區(qū)破壞，酯化劑容易進(jìn)入淀粉內(nèi)部，使糊化淀粉比顆粒淀粉更容易被酰化，并且試劑反應(yīng)速率也較高。 該產(chǎn)品是淀粉分子鏈中葡萄糖結(jié)構(gòu)單元中的醇羥基羧甲基化的產(chǎn)物 ， 在堿性條件下 ， 與醚化劑一氯醋酸及其鈉鹽反應(yīng)而得 ， 其反應(yīng)式如下： ? 4. 淀粉醚 天然高分子改性與應(yīng)用 應(yīng)用 : 造紙工業(yè)的膠料、增強劑及助留劑 。實際上，大多數(shù)淀粉衍牛物都呈現(xiàn)出較低的膠化溫度現(xiàn)象。使用電泳法 zeta電位儀測定 cs型陽離子淀粉懸浮液的電位，一般在 17—30mv之間，高者可達(dá) 40mv，而玉米天然淀粉的 Zeta電位值為負(fù)值。另外，用陽離子淀粉處理織物后還可以提高陰離子型染料的上染率，改善織物的光亮度。醛與淀粉反應(yīng)分為兩個階段，第一個階段生成半縮醛，第二個階段為交聯(lián)階段。反應(yīng) pH＝ 8—12，可得到耐糊化性質(zhì) 的交聯(lián)淀粉。環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)淀粉常作瓦楞紙箱的膠粘劑。這種靶向給藥系統(tǒng)可大大提高藥物的選擇性，減少藥物的不良反應(yīng)，增加治療指數(shù)。 化學(xué)法 ： 其中氧化還原引發(fā)至今仍為主。 (NH4)2Ce(NO3)6 丙烯腈 天然高分子改性與應(yīng)用 工業(yè)合成工藝框圖 NaOH 水，淀粉 糊化 冷卻 接枝共聚 加壓水解 糊化淀粉 N2 丙烯腈 硝酸鈰銨 冷卻 90℃ 酸化 離心分離 中和 25℃ 30℃ 成品 干燥 粉碎 30℃ 35℃ 圖 28 淀粉接枝共斑物合成工藝 天然高分子改性與應(yīng)用