淀粉糊化檢測(cè)方法探討

□ 張明靜 中糧生化能源（公主嶺）有限公司

1 淀粉糊化的概念及其特性

1.1 淀粉糊化的概念

所謂淀粉糊化的過(guò)程，就是指淀粉微晶束發(fā)生溶融的一個(gè)過(guò)程，這也是它糊化的實(shí)質(zhì)所在。淀粉顆粒通過(guò)發(fā)生作用，利用氫鍵，將微晶束之間進(jìn)行溶融，待淀粉經(jīng)過(guò)糊化以后，淀粉的各個(gè)分子之間，氫鍵再發(fā)生斷裂，分離開(kāi)來(lái)，使得水分子借機(jī)進(jìn)入淀粉的微晶束的結(jié)構(gòu)當(dāng)中。一旦水分子進(jìn)入，淀粉的分子便會(huì)發(fā)生混亂，使得淀粉糊化的程度加重，其糊化的程度直接表現(xiàn)為淀粉遇水后黏稠度得到了提升。

淀粉顆粒的結(jié)構(gòu)主要由兩種形式組成，其一是結(jié)晶結(jié)構(gòu)，另一是非結(jié)晶結(jié)構(gòu)。結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形式主要是因其同淀粉的組成、合成、糊化以及所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)等息息相關(guān)。而所謂非結(jié)晶結(jié)構(gòu)則是指，淀粉在糊化的過(guò)程中，一旦其結(jié)晶結(jié)構(gòu)遭受了損害，便會(huì)產(chǎn)生形如“偏光十字”的性狀，結(jié)晶結(jié)構(gòu)消失，非結(jié)晶結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。但是，一旦淀粉顆粒在遇水過(guò)多的狀況下，加之對(duì)其進(jìn)行持續(xù)性的加熱，會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致淀粉顆粒的膨脹，直至顆粒完全發(fā)生破裂，淀粉糊便會(huì)形成。因而這一過(guò)程可表述為淀粉顆粒遇水并遇熱后，會(huì)發(fā)生顆粒的完全破裂，進(jìn)而形成黏性的狀態(tài)，淀粉糊形成。值得注意的是，淀粉糊的形成過(guò)程需要高溫的、過(guò)量的水分。但是在食品的加工、生產(chǎn)過(guò)程中，這樣的條件往往很難發(fā)生。

1.2 淀粉糊化的特性

影響淀粉糊化特性的因素較多，其中，淀粉的類型、淀粉的濃度、對(duì)于淀粉的加熱以及對(duì)淀粉進(jìn)行處理的方式是影響淀粉糊特性的重要因素。淀粉的類型不同，是會(huì)影響到淀粉糊的黏稠度以及淀粉糊的穩(wěn)定性，進(jìn)而導(dǎo)致淀粉糊在用途方面產(chǎn)生不同。淀粉的濃度是同淀粉在糊化過(guò)程中所遇到淀粉的類型和淀粉顆粒在加熱以及淀粉顆粒的遇水量是高度有關(guān)的。同樣的，對(duì)淀粉的處理方式不同，如攪拌等方式的不同，同樣會(huì)影響到淀粉糊的特性。除此之外，淀粉糊化的影響因素，諸如淀粉顆粒微晶束結(jié)構(gòu)、添加劑、淀粉處理方式、淀粉糊化進(jìn)行時(shí)的酸堿條件、淀粉中直鏈淀粉的含量等，這些因素同樣會(huì)影響到淀粉糊化，使得淀粉糊化的黏稠度發(fā)生一定的變化。

2 淀粉糊化檢測(cè)的主要方法

在食品工業(yè)領(lǐng)域，淀粉的糊化檢測(cè)方法是具有多樣性的。據(jù)資料現(xiàn)實(shí)，世界上第一臺(tái)測(cè)試淀粉糊黏稠度的儀器——布拉班德糊黏度測(cè)定儀于20世紀(jì)30年代產(chǎn)生。這一淀粉糊化測(cè)定儀器的出現(xiàn)，改變了淀粉糊化檢測(cè)的方式，成為了淀粉糊化檢測(cè)的主流。此后，

各種淀粉糊化的檢測(cè)方法逐漸出現(xiàn)，比較著名的方法包括:：差示掃描量熱法檢測(cè)法（DSC）、布拉班德黏度儀檢測(cè)法（BV）以及快速黏度分析儀檢測(cè)法（RVA）。下面介紹這三種檢測(cè)法的主要工作原理。

2.1 差示掃描量熱法檢測(cè)法（DSC）

DSC檢測(cè)法在檢測(cè)過(guò)程中，是需要持續(xù)升溫這一條件的，并且需要在檢測(cè)過(guò)程中保證參照物同檢測(cè)物的溫差為0度。差示掃描量熱法的檢測(cè)過(guò)程較為嚴(yán)謹(jǐn)，操作的方法同樣需要較為專業(yè)的手段。依據(jù)有關(guān)資料的整理，可以發(fā)現(xiàn)，DSC檢測(cè)法可以測(cè)定淀粉糊化的熔點(diǎn)變化、結(jié)晶程度以及轉(zhuǎn)變效應(yīng)方面等，是比較廣泛的一種測(cè)定糊化黏稠度的方式。就目前而言，食品工業(yè)中，淀粉糊化的溫度測(cè)定大多采用查實(shí)掃描量熱法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)測(cè)量待檢測(cè)物品的熱量同參照物品之間的熱量差異，探究其溫度變化的一種方式，具體而言，差示掃描量熱法還可以分成功率補(bǔ)償和熱流方式這兩種。依據(jù)具體情況，利用不同的方式進(jìn)行檢測(cè)。

2.2 布拉班德黏度儀檢測(cè)法（BV）

布拉班德黏度儀檢測(cè)法（ BV）是世界上最早流行起來(lái)的對(duì)于淀粉糊檢測(cè)的一種方式。運(yùn)用布拉班德黏度儀進(jìn)行檢測(cè)，可以較為準(zhǔn)確地判斷出淀粉糊化的速度、淀粉糊化的溫度以及其穩(wěn)定性能等方面，是十分重要的一種檢測(cè)方法，且就目前而言，應(yīng)用是最為廣泛的一種方式[1]。利用布拉班德黏度儀進(jìn)行淀粉糊化的檢測(cè)，可以完整地記錄淀粉糊化過(guò)程中其溫度變化、升溫過(guò)程、黏稠度的實(shí)時(shí)變化等，方便記錄，使得檢測(cè)過(guò)程更加具有準(zhǔn)確性。

2.3 快速黏度分析儀檢測(cè)法（RVA）

除了上述兩種檢測(cè)方法外，還有一種檢測(cè)方法是利用RVA原理，在測(cè)定淀粉糊化過(guò)程中，利用所得到的糊化曲線而對(duì)淀粉糊化的黏稠度加以論述的一個(gè)過(guò)程，即快速粘度分析儀檢測(cè)法。這種檢測(cè)方法是利用加熱—保持—冷卻的原理，對(duì)淀粉糊化進(jìn)行一系列循環(huán)檢測(cè)，再利用儀器進(jìn)行控制，反復(fù)試驗(yàn)，獲取數(shù)據(jù)，形成糊化曲線，進(jìn)而對(duì)淀粉糊化的黏度進(jìn)行分析。因RVA的檢測(cè)方法一般不超過(guò)20分鐘，因此其檢測(cè)速度是十分快的。檢測(cè)速度快并不影響檢測(cè)的效果，RVA的檢測(cè)速度快，能夠使得檢測(cè)更為便捷，其應(yīng)用的前途是廣闊的。

3 結(jié)論

淀粉糊化檢測(cè)方式是一種在食品等工業(yè)的質(zhì)量檢測(cè)、管理即控制領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛的方式之一。淀粉糊的性質(zhì)同食品的品質(zhì)的關(guān)系是十分密切的。本文介紹了淀粉糊化的主要檢測(cè)方法，分析了各方法的工作原理及其優(yōu)勢(shì)，為食品工業(yè)提供了相應(yīng)的參考和借鑒。

[1] 王海東,董致遠(yuǎn),呂小文,等.顆粒飼料淀粉糊化度的快速檢測(cè)方法[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008(12): 249-253.