木薯淀粉的理化性质.doc

木薯淀粉的理化性质 淀粉是绿色植物通过光合作用合成的，它储存于植物的种子、块茎和块根中。植物所含淀粉的多少与品种、生长周期、繁殖与种植方法、收获方法、抗病抗灾性能、日照的时间与强度、环境的温度与湿度、降水量、地形和土壤条件等因素有密切的关系。在稻、麦、玉米、高粱的种子颗粒中含有70%左右的淀粉，在马铃薯的块茎中含有18%左右的淀粉，在木薯的块根中含有25%左右的淀粉。我们就是利用这些含淀粉高的种子、块茎、块根作为原料来生产淀粉。 淀粉是可再生资源，也是产量仅次于纤维素的第二大可再生资源。它取之不尽，用之不竭，是人类赖以生存和发展的最基本和最重要的资源。 为区别淀粉品种，一般加用原料名称，如玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、小麦淀粉等等。 木薯淀粉玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉等一样，都是重要的工业原料，用途极其广泛。 一、木薯淀粉的化学组成和结构 淀粉主要由碳、氢、氧三种元素组成。淀粉是在水介质中光合作用合成，即植物的绿叶以叶绿素为催化剂，通过将二氧化碳和水合成为葡萄糖，其反应式为： 日光 ↓ 6CO2+6H2O ─→ C6H12O6+6O2 ↑ 叶绿素 葡萄糖又经一系列的生物化学反应，最后生成淀粉、纤维素等多聚糖。淀粉的分子式为（C6H10O5）n，光合作用分子量是n(162.14)。n是一个不定数，表示淀粉分子是由许多个葡萄糖单位组成。组成淀粉分子的葡萄糖单位数量称为聚合度，聚合度乘以葡萄糖单位分子量162.14便得淀粉分子量〔为了与游离葡萄糖（C6H12O6）区别，通常称（C6H10O5）为葡萄糖单位〕。在组成淀粉的元素中，碳占44.5%，氢占6.2%，氧占49.3%。干淀粉燃烧生成二氧化碳和水，并放出大量的热，其反应式为： 燃烧 ↓ （C6H10O5）n+6nO2 ─→ 5nH2O+6nCO2+Q(热) ↑ △ 木薯淀粉为多聚葡萄糖，属于碳水化合物中的多糖类。多糖类又叫高聚糖，是许多单糖的聚合物，即许多葡萄糖分子连接起来成为淀粉分子。工业生产葡萄糖就是以淀粉作原料，将聚合状态的葡萄糖经水解转变成为游离状态的葡萄糖。这个反应过程称为“糖化”，其反应式如下： 酸或酶 ↓ （C6H10O5）n+nH2O 　─→ n（C6H12O6）在水解过程中，淀粉先生成中间产物，如糊精、低聚麦芽糖，最后生成葡萄糖。 在淀粉中，除含有水分外，还含有脂肪、蛋白质、灰分等杂质。蛋白质实际上包括全部含氮物，其中有真正蛋白质及肽、氨基酸、核苷酸等。灰分主要为钠、钾、镁、钙等无机化合物。 木薯淀粉的化学组成如下： 淀粉 85% 水分 14% 蛋白质 0.2% 灰分 0.3% 其它 0.5% 淀粉的生产是将原料中的非淀粉物质分离出去，但由于用途不同，产品使用的要求也有很大的差异，其目的是达到用户要求为准。故尚有理化指标的要求，如水分、灰分、酸度、蛋白质、粘度等。淀粉中杂质含量的多少，是决定其产品质量的重要依据，但只要符合国家规定的质量要求，对一般食品和其它工业使用已无妨碍。 淀粉是由葡萄糖组成的多糖高分子化合物，有直链状和支叉状二种分子，分别称为直链淀粉和支链淀粉。天然淀粉一般都有这两种结构，大都为这两种淀粉混合而成，二者混合组成的量因淀粉的种类和品种的不同而各异（见下表）。 不同种类淀粉的直链和支链淀粉含量 淀粉种类 直链淀粉含量（%） 支链淀粉含量（%） 木薯 17 83 甘薯 18 82 马铃薯 20 80 玉米 27 73 大米 19 81 粘玉米 0 100 粘高粱 0 100 直链淀粉是由葡萄糖单位通过α-1，4糖苷键连接，接成直链状分子，可被淀粉酶水解为麦芽糖。它没有一定的分子大小，差别很大，用不同的方法测得直链淀粉的相对分子质量为3.2×104-1.6×105。此值相当于分子中有200-980个葡萄糖单位。木薯淀粉的直链淀粉，其含量（干基）为17%，平均聚合度为2600，平均聚合度质量为6700，表现的聚合度分布为580-2200。 支链淀粉具有高度分支结构，由线型直链淀粉短链组成，其分子较直链淀粉大，相对分子质量在1×105-1×106之间，相当于聚合度为600-6000个葡萄糖单位。其结构除了在直链结构部分以1、4糖苷键连接，而在支叉结构部分则以1、6糖苷连接，它含有1000-3000个葡萄糖单位，大约每20-30个葡萄糖单位上就有一个分支。用淀粉酶水解支链淀粉时，只有外围的支链可被水解为麦芽糖。木薯淀粉的支链淀粉，其含量（干基）为83%，聚合度范围为3×105-3×106。 直链淀粉和支链淀粉在若干性质方面存在很大差别。 直链淀粉遇