淀粉是由葡萄糖单元通过糖苷键连接而成的天然高分子聚合物,广泛存在于植物的种子、块根、块茎等器官中。它不仅是人类食物的主要能量来源,也是工业生产中重要的原料。淀粉品质的优劣直接影响其在各领域的应用效果,因此对淀粉品质进行科学、全面的评价具有重要意义。
1.物理性质
1)颗粒形态淀粉颗粒的形态是淀粉的重要物理特征之一,不同来源的淀粉颗粒具有独特的形态。例如,玉米淀粉颗粒多呈不规则的多角形,马铃薯淀粉颗粒则为椭圆形或圆形,大米淀粉颗粒较小,呈多角形。颗粒形态的完整性和均匀性会影响淀粉的加工性能和功能特性,如颗粒完整的淀粉在加工过程中更易保持稳定的特性。
2)粒径分布淀粉颗粒的粒径分布也是评价淀粉品质的重要指标。粒径大小及分布会影响淀粉的糊化特性、膨胀势等。一般来说,粒径较小的淀粉颗粒比表面积较大,更容易与水相互作用,糊化温度较低,膨胀势较高。
3)晶体结构淀粉颗粒具有一定的晶体结构,淀粉分为 A 型、B 型和 C 型。A 型淀粉主要存在于谷物淀粉中,如玉米、小麦淀粉;B 型淀粉多见于块根、块茎淀粉,如马铃薯、香蕉淀粉;C 型淀粉则存在于豆类等淀粉中。晶体结构的差异会影响淀粉的糊化温度、酶解特性等,通常 B 型淀粉具有较高的糊化温度和较强的抗酶解能力。
2.化学性质
1)直链淀粉含量直链淀粉和支链淀粉是淀粉的主要组成成分,直链淀粉含量是影响淀粉品质的关键化学指标之一。直链淀粉含量过高或过低都会对淀粉的功能特性产生影响。例如,直链淀粉含量高的淀粉,糊化后凝胶强度大、回生速度快,适合用于制作粉丝、粉条等;而支链淀粉含量高的淀粉,糊化后黏度大、口感软糯,适合用于烘焙食品。
2)纯度淀粉的纯度是指淀粉在样品中的质量分数,纯度越高,淀粉的品质相对越稳定。蛋白质、脂肪、灰分等杂质的存在会影响淀粉的糊化、凝胶等特性。例如,蛋白质会与淀粉分子相互作用,降低淀粉的糊化度和透明度;脂肪则会抑制淀粉的膨胀和糊化。
3)酸度淀粉的酸度主要来源于淀粉在储存和加工过程中发生的水解反应,酸度的高低会影响淀粉的稳定性和加工性能。酸度较高的淀粉在高温加工过程中容易发生分解,导致产品质量下降。
3.功能特性
1)糊化特性淀粉的糊化是指淀粉颗粒在水中加热时,吸水膨胀、晶体结构破坏、黏度增加的过程。糊化特性是评价淀粉在食品加工中适用性的重要指标,主要包括糊化温度、峰值黏度、谷值黏度、最终黏度和回生值等参数。糊化温度低的淀粉在加工过程中更容易糊化,适合用于需要快速加工的食品;峰值黏度高的淀粉糊口感浓稠,适合用于酱料、汤类等食品。
2)凝胶特性淀粉糊冷却后会形成凝胶,凝胶特性主要包括凝胶强度、弹性和持水性等。凝胶强度是指凝胶抵抗变形的能力,受直链淀粉含量、分子大小等因素的影响。直链淀粉含量高的淀粉凝胶强度大,如玉米淀粉凝胶;支链淀粉含量高的淀粉凝胶弹性好,如糯米淀粉凝胶。
3)回生特性淀粉回生是指糊化后的淀粉在储存过程中,分子重新排列形成结晶,导致淀粉糊硬度增加、口感变差的现象。回生特性对淀粉制品的货架期和品质稳定性有重要影响。
4)膨胀势和溶解度淀粉的膨胀势是指淀粉在一定温度下吸水膨胀后的体积与干淀粉体积的比值,溶解度是指淀粉在一定温度下溶解于水的质量与干淀粉质量的比值。膨胀势和溶解度反映了淀粉颗粒在水中的吸水和溶解能力,受淀粉的晶体结构、直链淀粉含量等因素的影响。一般来说,膨胀势和溶解度随温度的升高而增大,支链淀粉含量高的淀粉膨胀势和溶解度较大。