澱粉

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澱粉葡萄糖的高聚體,在餐飲業又稱芡粉,通式是(C6H10O5)n,水解到二糖階段為麥芽糖,化學式是(C12H22O11),完全水解後得到葡萄糖,化學式是(C6H12O6 )。澱粉有直鏈澱粉支鏈澱粉兩類。澱粉是植物體中貯存的養分,貯存在種子和塊莖中,各類植物中的澱粉含量都較高。

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目錄

簡介

澱粉有直鏈澱粉和支鏈澱粉兩類。直鏈澱粉含幾百個葡萄糖單元,支鏈澱粉含幾千個葡萄糖單元。在天然澱粉中直鏈的約佔22%~26%,它是可溶性的,其餘的則為支鏈澱粉。當用碘溶液進行檢測時,直鏈澱粉液呈顯藍色,而支鏈澱粉與碘接觸時則變為紅棕色。(原因是:具有長螺旋段的直鏈澱粉可與長鏈的聚I3 - 形成複合物併產生藍色。直鏈澱粉-碘復合物含有19%的碘。支鏈澱粉與碘複合生成微紅-紫紅色,這是因為支鏈澱粉的支鏈對於形成長鏈的聚I 3 - 而言是太短了。)

澱粉是植物體中貯存的養分,貯存在種子和塊莖中,各類植物中的澱粉含量都較高,大米中含澱粉62%~86%,麥子中含澱粉57%~75%,玉蜀黍中含澱粉65%~72%,馬鈴薯中則含澱粉12%~14%。澱粉是食物的重要組成部分,咀嚼米飯等時感到有些甜味,這是因為唾液中的澱粉酶將澱粉水解成了二糖--麥芽糖。食物進入胃腸後,還能被胰臟分泌出來的唾液澱粉酶水解,形成的葡萄糖被小腸壁吸收,成為人體組織的營養物。支鏈澱粉部分水解可產生稱為糊精的混合物。糊精主要用作食品添加劑、膠水、漿糊,並用於紙張和紡織品的製造(精整)等。

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變性澱粉

一、預糊化澱粉:

預糊化澱粉是一種加工簡單,用途廣泛的變性澱粉,應用時只要用冷水調成糊,免除了加熱糊化的麻煩。廣泛應用與醫藥、食品、化妝品飼料石油鑽井、金屬鑄造、紡織、造紙等很多行業。

澱粉的糊化:澱粉粒在適當溫度下(各種來源的澱粉所需溫度不同,一般60~80℃)在水中溶脹、分裂、形成均勻糊狀溶液的作用稱為糊化作用。糊化作用的本質是澱粉粒中有序及無序(晶質與非晶質)態的澱粉分子之間的氫鍵斷開,分散在水中成為膠體溶液

糊化作用的過程可分為三個階段:(1)可逆吸水階段,水分進入澱粉粒的非晶質部分,體積略有膨脹,此時冷卻乾燥,顆粒可以復原,雙折射現象不變;(2)不可逆吸水階段,隨著溫度升高,水分進入澱粉微晶間隙,不可逆地大量吸水,雙折射現象逐漸模糊以至消失,亦稱結晶「溶解」, 澱粉粒脹至原始體積的50~100倍;(3)澱粉粒最後解體,澱粉分子全部進入溶液。

糊化後的澱粉又稱為α-化澱粉。將新鮮製備的糊化澱粉漿脫水乾燥,可得易分散與涼水的無定形粉末,即「可溶性α-澱粉」。

2、澱粉糊化作用的測定方法:有光學顯微鏡法,電子顯微鏡法,光傳播法,粘度測定法,溶脹和溶解度的測定,酶的分析,核磁共振雷射散射法等。工業上常用粘度測定法,溶脹和溶解度的測定。 二、酸變性澱粉

澱粉牙籤

在糊化溫度以下,用無機酸處理澱粉,改變其性質的產品稱為酸變性澱粉。

反應機理:在用酸處理澱粉的過程中,酸作用於糖苷鍵使澱粉分子水解,澱粉分子變小。澱粉顆粒是由直鏈澱粉和支鏈澱粉組成,前者具有α-1,4鍵,後者除α-1,4鍵,還有少量α-1,6鍵,這兩種糖苷鍵被酸水解的難易存在差別。由於澱粉顆粒結晶結構的影響,直鏈澱粉分子間經由氫鍵結合成晶態結構,酸滲入困難,其α-1,4鍵不易被酸水解。而顆粒中無定形區域的支鏈澱粉分子的α-1,4鍵、α-1,6鍵較易被酸滲入,發生水解。

工藝與原理:通常製取酸變性澱粉是使用濃澱粉淤漿,含固量約為36%~40%,加熱到糊化溫度之下(常為40~60℃),加入無機酸並攪拌一個小時或幾個小時。當達到所要求的酸度或轉化度時,

三、氧化澱粉

許多試劑都能氧化澱粉,但是工業生產中最常用的是鹼性次氯酸鹽。用次氯酸鹽氧化的澱粉被稱為「氯化澱粉」(雖然處理中並沒有把氯引進澱粉分子內)。

澱粉乳漿的次氯酸鹽氧化是在鹼性次氯酸鈉溶液中進行的,此時需要控制pH、溫度和次氯酸鹽、鹼和澱粉的濃度。用約3%的氫氧化鈉溶液調節pH至8~10,在規定時間內添加有效氯5~10%的次氯酸鹽溶液。用添加氫氧化鈉稀溶液的方法來控制pH,並中和反應中生成的酸性物質。改變時間、溫度、pH值、澱粉品種、次氯酸鹽濃度和次氯酸鹽添加速度,能夠生產出多種不同的產品。當氧化反應達到要求程度時,將pH降至5~7,加入亞硫酸氫鈉溶液或二氧化硫氣體以除去其中多餘的氯來終止反應。

變性澱粉的分類

目前,變性澱粉的品種、規格達兩千多種,變性澱粉的分類一般是根據處理方式來進行。

(1)物理變性:預糊化(α-化)澱粉、γ射線、超高頻輻射處理澱粉、機械研磨處理澱粉、濕熱處理澱粉等。

(2)化學變性:用各種化學試劑處理得到的變性澱粉。其中有兩大類:一類是使澱粉分子量下降,如酸解澱粉、氧化澱粉、焙烤糊精等;另一類是使澱粉分子量增加,如交聯澱粉、酯化澱粉、醚化澱粉、接枝澱粉等。

(3)酶法變性(生物改性):各種酶處理澱粉。如α、β、γ-環狀糊精麥芽糊精、直鏈澱粉等。

(4)複合變性:採用兩種以上處理方法得到的變性澱粉。如氧化交聯澱粉、交聯酯化澱粉等。採用複合變性得到的變性澱粉具有兩種變性澱粉的各自優點。

另外,變性澱粉還可按生產工藝路線進行分類,有干法(如磷酸酯澱粉、酸解澱粉、陽離子澱粉、羧甲基澱粉等)、濕法、有機溶劑法(如羧基澱粉製備一般採用乙醇作溶劑)、擠壓法和滾筒乾燥法(如天然澱粉或變性澱粉為原料生產預糊化澱粉)等。

澱粉與糊精的區別:糊精是由澱粉製造而來,兩者的區別是分子量不同,就象蛋白質多肽的關係。  

澱粉的種類

勾芡用的澱粉,又叫做團粉,

各種澱粉

是由多個葡萄糖分子縮合而成的多糖聚合物。烹調用的澱粉,主要有綠豆澱粉、木薯澱粉、甘薯澱粉、紅薯澱粉、馬鈴薯澱粉、麥類澱粉、菱角澱粉、藕澱粉、玉米澱粉等。澱粉不溶於水,在和水加熱至60℃左右時(澱粉種類不同,糊化溫度不一樣),則糊化成膠體溶液。勾芡就是利用澱粉的這種特性。

綠豆澱粉

綠豆澱粉是最佳的澱粉,一般很少使用。它是由綠豆用水浸漲磨碎後,沉澱而成的。特點是:粘性足,吸水性小,色潔白而有光澤。

馬鈴薯澱粉

馬鈴薯澱粉是目前家庭一般常用的澱粉,是將馬鈴薯磨碎後,揉洗、沉澱製成的。特點是:粘性足,質地細膩,色潔白,光澤優於綠豆澱粉,但吸水性差。

小麥澱粉

小麥澱粉是麥麩洗麵筋後,沉澱而成或用麵粉製成。特點是:色白,但光澤較差,質量不如馬鈴薯粉,勾芡後容易沉澱。

甘薯澱粉

甘薯澱粉

甘薯澱粉特點是吸水能力強,但粘性較差,無光澤,色暗紅帶黑,由鮮薯磨碎,揉洗,沉澱而成。

此外,還有玉米澱粉、菱角澱粉、蓮藕澱粉,荸薺澱粉等。  

勾芡影響菜肴

勾芡是否適當,對菜肴的質量影響很大,因此,勾芡是烹調的基本功之一。勾芡大多用於熘、滑、炒等烹調技法。這些烹調方法的共同特點是:旺火速成。用這種方法烹調的菜肴,基本上不帶湯。但是由於烹調時加入了某些醬汁調料和原料本身出水,使菜肴看上去湯汁增多了,通過勾芡,使汁液的濃稠度增加了,並附於原料的表面,從而達到菜肴光澤、滑潤、柔嫩和鮮美的風味。

勾芡的用法

勾芡一般用兩種方法。一種是澱粉汁加調味品,俗稱「對汁」,多用於火力旺,速度快的熘、爆等方法烹調的菜肴。另一種是單純的澱粉汁,又叫「濕澱粉」,多用於一般的炒菜。澆汁也是勾芡的一種,又稱為薄芡、琉璃芡,多用於煨、燒、扒及湯菜。根據烹調方法及菜肴特色,大體上有以下幾種芡汁用法:

包芡一般用於爆炒方法烹調的菜肴。粉汁最稠,目的是使芡汁全包到原料上,如魚香肉絲、炒腰花等,都是用包芡,吃完菜後,盤底基本不留鹵汁。

豌豆澱粉

糊交一般用於熘、滑、燜、燴方法烹制的菜肴。粉汁比包芡稀,用處是把菜肴的湯汁變成糊狀,達到湯菜融合,口味滑柔,如:糖醋排骨、糖醋鯉魚等。

流芡粉汁較稀,一般用於大型或整體的菜肴,其作用是增加菜肴的滋味和光澤。一般是在菜肴裝盤後,再將鍋中鹵汁加熱勾芡,然後澆在菜肴上,一部分沾在菜上,一部分呈琉璃狀態,食後盤內可剩餘部分汁液。

奶湯芡是芡汁中最稀的,又稱薄芡。一般用於燴燒的菜肴,如:麻辣豆腐、蝦仁鍋巴等。目的是使菜肴湯汁加濃一點而達到色美味鮮的要求。

勾芡,就是在菜肴接近成熟時,將調勻的澱粉汁淋在菜肴上或湯汁中,使菜肴湯汁濃稠,並粘附或部分粘附於菜肴之上的過程。袁牧在《隨園食單.用纖須知》中說:「俗名豆粉為纖者,即拉船用纖也。須顧名思義。因治肉者要作團而不能合,要作羹而不能膩,故以粉牽合之。煎炒之時,慮肉貼鍋,必至焦老,故用粉以持之。此纖義也。」芡是由纖轉音而來,所以現在通稱之為「勾芡」。

由於菜肴各自不同的風味要求,勾芡主要有以下作用:

1、增加湯汁的粘稠度。菜肴在加熱過程中,原料中的汁液會向外流,與添加的湯水及液體調味品便融合形成了鹵汁。一般炒菜中的鹵汁較稀薄,不易粘附在原料表面,成菜後會產生「不入味」的感覺。勾芡後,芡汁的糊化作用增加了鹵汁的粘稠度,使鹵汁能夠較多地附著在菜肴之上,提高了人們對菜肴滋味的感受。

2、芡汁勾入菜肴中,芡汁會緊包原料,從而制止了原料內部水分外溢,這樣做既保持了菜肴鮮香滑嫩的風味特點,又使菜肴形體飽滿而不易散碎。

3、勾芡後,由於澱粉的糊化,具有透明的膠體光澤,能將菜肴與調味色彩更加鮮明地反映出來,使菜肴色澤更加光亮美觀。

4、菜肴勾芡後能使湯汁變濃稠,可減緩原料內部熱量的散發,使菜肴具有保溫性,延長了菜肴的冷卻時間,有利於食客進食熱菜肴。  

烹飪如何用澱粉

澱粉也就是俗稱的「芡」,為白色無味粉末,主要從玉米、甘薯等含澱粉多的物質中提取。可直接食用,也可用於釀酒,同時還是經常出入筵席的烹調輔料,在烹飪中具有無可替代的效用。

不過用好澱粉可是大有學問,一般中國烹調中大致有三種用澱粉的方法,就是掛糊、上漿和勾芡。掛糊就是下鍋前在原料上加干澱粉;上漿就是下鍋前在原料上加水澱粉;勾芡就是在起鍋前加水澱粉使菜肴的湯變稠。那麼到底什麼樣的菜肴,如何用澱粉才合適呢?

澱粉

如果您是要爆、炒、熘菜肴,芡汁一定要夠濃,這樣才能裹住原料,不會讓湯汁四溢;如果您是扒、燴、燒菜肴,濃度要略底但仍要屬濃芡,這樣湯汁既能呈流動感又能與原料合為一體;如果您是做湯汁流動的菜肴,可施薄芡,只要湯的濃度達到您需要的程度就可以了,太濃會糊,太稀又會顯得寡淡。

用澱粉時控制油溫十分重要。烹調上漿的菜肴時,油溫太高,澱粉容易黏結成塊;油溫太低,澱粉容易與原料脫離,也就失去了保護層的作用,所以最好在有少量油煙出現時下鍋;而在掛糊煎炸時,追求的是焦黃鬆脆,這時就需要油溫高一些,油煙大量出現時下鍋為最佳時機;勾芡時也要掌握好時機,太早容易發糊黏鍋,太晚又會分布不勻,這就需要我們見機行事了。  

澱粉在製劑製備中的應用

總體來說,澱粉具有不溶於水、水中分散、60~70℃溶脹的特點。常被用作稀釋劑、粘合劑、崩解劑,並可用來製備糊精和澱粉漿。

1、用作稀釋劑(Diluents):稀釋劑(或稱為填充劑,Fil1ers)的主要作用是用來填充片劑的重量或體積,以便於製劑成型和分劑量,從而便於壓片;常用的填充劑有澱粉類、糖類、纖維素類和無機鹽類等。

以澱粉作為稀釋劑時,比較常用的是玉米澱粉,它的性質非常穩定,與大多數藥物不起作用,價格也比較便宜,吸濕性小、外觀色澤好,在實際生產中,常與可壓性較好的糖粉、糊精混合使用,這是因為澱粉的可壓性較差,若單獨使用,會使壓出的藥片過於鬆散。

2、用作粘合劑(Adhesives):某些藥物粉末本身不具有粘性或粘性較小,需要加入澱粉漿等粘性物質,才能使其粘合起來,這時所加入的粘性物質就稱為粘合劑。

澱粉漿(俗稱澱粉糊)是片劑中最常用的粘合劑,常用8%~15%的濃度,並以10%澱粉漿最為常用;若物料可壓性較差,可再適當提高澱粉漿的濃度到20%,相反,也可適當降低澱粉漿的濃度,如氫氧化鋁片即用5%澱粉漿作粘合劑。澱粉漿的製法主要有煮漿和沖漿兩種方法,都是利用了澱粉能夠糊化的性質。所謂糊化(Gelatinization)是指澱粉受熱後形成均勻糊狀物的現象(玉米澱粉完全糊化的溫度是77℃)。糊化後,澱粉的粘度急劇增大,從而可以作為片劑的粘合劑使用。具體說來,沖漿是將澱粉混懸於少量(1~1.5倍)水中,然後根據濃度要求沖入一定量的沸水,不斷攪拌糊化而成;煮漿是將澱粉混懸於全部量的水中,在夾層容器中加熱並不斷攪拌(不宜用直火加熱,以免焦化),直至糊化。因為澱粉價廉易得且粘合性良好,所以凡在使用澱粉漿能夠制粒並滿足壓片要求的情況下,大多數選用澱粉漿這種粘合劑。

3、用作崩解劑(Disintegrants):崩解劑是使片劑在胃腸液中迅速裂碎成細小顆粒的物質,除了緩(控)釋片以及某些特殊用途的片劑以外,一般的片劑中都應加入崩解劑。由於它們具有很強的吸水膨脹性,能夠瓦解片劑的結合力,使片劑從一個整體的片狀物裂碎成許多細小的顆粒,實現片劑的崩解,所以十分有利於片劑中主藥的溶解和吸收。

干澱粉是一種最為經典的崩解劑,含水量在8%以下,吸水性較強且有一定的膨脹性,較適用於水不溶性或微溶性藥物的片劑,但對易溶性藥物的崩解作用較差,這是因為易溶性藥物遇水溶解產生濃度差,使片劑外面的水不易通過溶液層面透入到片劑的內部,阻礙了片劑內部澱粉的吸水膨脹。在生產中,一般採用外加法、內加法或「內外加法」來達到預期的崩解效果。

澱粉作為片劑崩解劑的缺點:首先,澱粉的可壓性不好,用量多時,可影響片劑的硬度。其次,澱粉的流動性不好,外加澱粉過多會影響顆粒的流動性。

4、製備糊精:糊精 (C6H10O5)x,由澱粉經酸或熱處理或經a-澱粉酶作用而成的不完全水解的產物,可用於製備各種液體或固體的膠粘劑。  

澱粉遇碘變藍的特性

澱粉具有遇碘變藍的特性,這是由澱粉本身的結構特點決定的。澱粉是白色無定形的粉末,由10%~30%的直鏈澱粉和70%~90%的支鏈澱粉組成。溶於水的直鏈澱粉藉助分子內的氫鍵捲曲成螺旋狀。如果加入碘液,碘液中的碘分子便嵌入到螺旋結構的空隙處,並且藉助范德華力與直鏈澱粉聯繫在一起,形成了一種絡合物。這種絡合物能夠比較均勻地吸收除了藍光以外的其他可見光(波長範圍為400~750 nm),從而使澱粉溶液呈現出藍色來。  

適宜人群

一般人群均可食用。

1.發生過過敏者一定不要再吃;

2.老人、考試期間的學生、腦力工作者、高膽固醇便秘者可以多食用。  

從澱粉到氫氣

氫氣是一種清潔能源,但它的製取、存儲和運輸都很困難。美國科學家研究出一種用多糖製取氫的新技術,有望一舉解決這幾大問題。

以這項技術為基礎,未來的氫動力汽車將以易於存儲的碳水化合物如澱粉為燃料,碳水化合物和水在特殊的酶作用下分解產生氫氣,通過燃料電池產生電力,驅動汽車前進。

據美國科學促進會EurekAlert網站報導,這一成果是美國維吉尼亞理工學院、橡樹嶺國家實驗室和喬治亞大學的科學家共同作出的,論文發表在《公共科學圖書館.綜合》雜誌上。

澱粉、纖維素等碳水化合物含有大量的氫,但它們非常穩定,只有在酶的作用下才會分解。科學家利用合成生物學的方法,使用由13種酶組成的混合物,將碳水化合物和水轉變成二氧化碳和氫氣。

實驗顯示,這一反應在約攝氏30度和1個大氣壓的條件下即可發生。將二氧化碳抽除後,氫氣進入燃料電池產生電力,副產物水可以循環利用。在反應中,氫是主要產物,效率比自然界里厭氧菌分解生物物質產生氫的效率高3倍,每磅氫的成本可能低於1美元。

目前人類主要用天然氣製取氫,氣態的氫不易運輸和儲存,這些因素阻礙了氫動力汽車的發展。利用這項新技術,汽車無須攜帶氫氣罐,而只需攜帶澱粉等碳水化合物,在運轉時現場製取氫氣。

研究人員說,燃料箱容量為12加侖的汽車可攜帶約27千克澱粉,相當於4千克氫,可供汽車行駛300英里。每千克澱粉產生的能量與1.12千克汽油相當。

美國能源部的一項長期目標是使氫存儲技術的質量百分比達到12,即每千克的存儲容器或存儲材料能存儲0.12千克的氫。此前沒有技術能做到這一點,這項新技術利用多糖存儲氫,質量百分比能達到13.8。  

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