淀粉的低温糊化工艺研究+文献综述(3)
第二阶段：不可逆吸水阶段。该阶段是指淀粉在与水共存的条件下，使体系受热加温，水分子逐渐进入淀粉颗粒内的结晶区域的现象。这是因为淀粉分子内的某些化学键会随着外界的温度升高逐渐断裂，这会导致淀粉颗粒内的洁净区域的排列由紧密有序转为疏松无序，使得淀粉的吸水量迅速增加。如果将此时体积大幅度膨胀之后的淀粉再行干燥，颗粒内含的水分无法完全由颗粒内部排出，因此淀粉将无法恢复到原来的形貌结构，即称为不可逆吸水阶段。
第三阶段：颗粒解体阶段。颗粒解体阶段是淀粉完成完整糊化过程之前的最后一个阶段。随着外界能量不断的输入使得环境温度继续提高，淀粉颗粒继续吸水膨胀。当其膨胀到一定阈值，颗粒出现破裂的现象，其内部的淀粉分子向各方向伸展扩展，这就导致最终的分子溶出颗粒体外，分子互相联结、缠绕，形成网状的含水胶体。即为淀粉即将完成其整个糊化过程前呈现出的糊状体，这就是所谓的淀粉糊。
综上所述，淀粉糊化的本质就是给淀粉——水悬浮液加热时，淀粉分子微晶束由原来的紧密结合状态变成疏松状态，分子上氢键与水分子发生了强烈的水化作用[10]。
1.2.4 淀粉糊化的方式
由前节所述，淀粉糊化首先要破坏淀粉颗粒的结构，使淀粉分子在水分子的存在下进行水合和溶解反应。糊化的主要方式有以下几种：
1.2.4.1 间接加热法
这是淀粉糊化最原始的办法，通过蒸煮烘烤等传统加热方式使温度上升到一定的程度以后，淀粉颗粒分子会大量吸收水分而发生体积上的急剧膨胀，其分子结构在空间上发生伸展，膨胀的程度加大，形成淀粉糊，因此，淀粉的糊化程度取决于外界环境给其加热的温度。然而传统的加热方式往往以能源的无谓消耗为牺牲，在全球日益紧张的能源局势和环境保护意识不断提高的当今社会，这种糊化方式终将面临被淘汰的结局。
1.2.4.2 通电加热法
通电加热是食品加工行业中应用电能实现加热的一种常见方法。当在物料两端施加电压时，物料中有电流通过，自身产生热量的加热法[11]。通电加热在实现淀粉糊化的应用上，是指将淀粉悬浮液作为导体来进行加热，其具体步骤如下：在淀粉——水混悬液两端分别接上电极后通入交流电，由于淀粉是电的不良导体，因此，需要在淀粉混悬液中加少量的盐进行通电。我国淀粉糊化的通电加热技术现在仍处于探索阶段，李里特教授在《食品物性学》中阐述了比较完整的通电加热理论，他曾对淀粉通电加热糊化做了初步尝试，通过试验对糊化焓能量进行了分析[12]。
1.2.4.3 高压糊化
高压糊化则是指在特定压力下使淀粉——水混悬液发生糊化。目前高压糊化在食品加工上的研究主要应用于灭菌、消毒、速冻、解冻等。1995年，吉林工大与法国合作研究吉林省特产玉米的高压糊化性质[13]。由于高压糊化节省能源的巨大优势，可逐渐作为间接加热法的有效替代方式。然而利用高压使淀粉实现糊化的方法，在实验室和家庭中的应用并不常见，这是因为高压糊化压力一般情况下不小于600～700MPa，否则无法实现破坏淀粉微晶束结构，使淀粉团粒膨胀，实现淀粉分子的水合和溶解过程的目的，因此需要高压压力装置，相对来说设备庞大，成本负担也较大。
1.2.4.4 其它方法
除此之外，研究发现，许多非水溶剂能破坏淀粉团粒中分子之间的氢键，或与淀粉形成可溶性混合物，从而也可以使淀粉发生糊化作用[14]，比如甲醛，氯乙酸，液态氨等等。国内对实现低温糊化的研究仍处于探索阶段，武汉大学张俐娜[15]课题组创建了水溶剂体系低温溶解技术及溶解新机理，建立低温溶解理论和“绿色”技术，突破了高分子加热溶解的传统方法，开辟了一种崭新的低温溶解法，研究发现：基于氢键的作用，可以利用水溶剂体系低温溶解方法解决难溶性大分子纤文素溶解问题。
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