一、小麥澱粉製品

    （一） 澱粉膜

    澱粉膜的研究在20世紀初就已開始
，國外早在1930年就把澱粉膜應用於果蔬的保鮮；後來隨著研究的深入又把其應用於食品的包裝等領域。隨著人工聚合物-塑料的大量應用
，由於這類塑料製品在自然界中分解十分緩慢（大約需要不200年）,"白色汙染"問(wen)題(ti)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)重(zhong)。人(ren)們(men)把(ba)目(mu)光(guang)投(tou)向(xiang)了(le)澱(dian)粉(fen)與(yu)人(ren)工(gong)聚(ju)合(he)物(wu)混(hun)合(he)生(sheng)產(chan)可(ke)降(jiang)解(jie)塑(su)料(liao)製(zhi)品(pin)的(de)研(yan)究(jiu)，可(ke)降(jiang)解(jie)澱(dian)粉(fen)膜(mo)就(jiu)是(shi)研(yan)究(jiu)的(de)熱(re)門(men)之(zhi)一(yi)。最(zui)初(chu)人(ren)們(men)把(ba)澱(dian)粉(fen)與(yu)聚(ju)乙(yi)烯(xi)混(hun)合(he)，可(ke)這(zhe)種(zhong)製(zhi)品(pin)並(bing)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)經(jing)過(guo)進(jin)一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)，把(ba)改(gai)性(xing)澱(dian)粉(fen)與(yu)新(xin)型(xing)可(ke)降(jiang)解(jie)聚(ju)合(he)物(wu)混(hun)合(he)加(jia)工(gong)製(zhi)成(cheng)了(le)完(wan)全(quan)可(ke)降(jiang)解(jie)的(de)塑(su)料(liao)製(zhi)品(pin)。目(mu)前(qian)這(zhe)種(zhong)完(wan)全(quan)可(ke)降(jiang)解(jie)的(de)塑(su)料(liao)在(zai)國(guo)外(wai)已(yi)進(jin)入(ru)實(shi)用(yong)階(jie)段(duan)，澱(dian)粉(fen)的(de)添(tian)加(jia)量(liang)達(da)到(dao)60%以上。我國在生物降解性材料方麵的研究始於20世紀80年(nian)初(chu)，在(zai)農(nong)用(yong)膜(mo)方(fang)麵(mian)的(de)研(yan)究(jiu)比(bi)較(jiao)多(duo)
，已(yi)有(you)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)的(de)報(bao)道(dao)。可(ke)降(jiang)解(jie)澱(dian)粉(fen)膜(mo)的(de)研(yan)究(jiu)正(zheng)在(zai)向(xiang)實(shi)用(yong)性(xing)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。澱(dian)粉(fen)及(ji)其(qi)衍(yan)生(sheng)物(wu)具(ju)有(you)膜(mo)性(xing)
，當(dang)澱(dian)粉(fen)糊(hu)在(zai)光(guang)滑(hua)的(de)平(ping)麵(mian)上(shang)幹(gan)燥(zao)時(shi)，就(jiu)會(hui)形(xing)成(cheng)澱(dian)粉(fen)膜(mo)。膜(mo)的(de)性(xing)質(zhi)取(qu)決(jue)於(yu)所(suo)用(yong)澱(dian)粉(fen)的(de)種(zhong)類(lei)及(ji)化(hua)學(xue)取(qu)代(dai)物(wu)的(de)性(xing)質(zhi)。一(yi)般(ban)馬(ma)鈴(ling)薯(shu)澱(dian)粉(fen)和(he)木(mu)薯(shu)澱(dian)粉(fen)膜(mo)比(bi)穀(gu)物(wu)澱(dian)粉(fen)所(suo)成(cheng)膜(mo)的(de)強(qiang)度(du)、柔韌性
、透明性和光澤都好；穀物澱粉糊在幹燥過程中會發生凝沉，膜的性質有所下降；因(yin)而(er)馬(ma)鈴(ling)薯(shu)和(he)木(mu)薯(shu)澱(dian)粉(fen)更(geng)有(you)利(li)於(yu)作(zuo)為(wei)造(zao)紙(zhi)的(de)表(biao)麵(mian)施(shi)膠(jiao)劑(ji)，紡(fang)織(zhi)的(de)棉(mian)紡(fang)上(shang)漿(jiang)劑(ji)以(yi)及(ji)膠(jiao)黏(nian)劑(ji)等(deng)。改(gai)性(xing)澱(dian)粉(fen)的(de)成(cheng)膜(mo)性(xing)和(he)所(suo)成(cheng)膜(mo)的(de)性(xing)質(zhi)和(he)所(suo)成(cheng)膜(mo)的(de)性(xing)質(zhi)比(bi)未(wei)改(gai)性(xing)澱(dian)粉(fen)好(hao)；因為澱粉經過合適的改性後，膜的強度、柔韌性
、透明性和光澤都有所提高；並且能與天然或人工聚合物更好地融合，從而使膜的抗張力性

、塑性及生物降解性等性質大大提高。不同澱粉膜的性質見表3-1.

    表14-6 不同澱粉膜的性質對比

    項目 玉米澱粉 馬鈴薯澱粉 小麥澱粉  木薯澱粉  蠟質玉米澱粉

    透明度 低高低高高

    膜強度  低高低高高

    柔韌性低高低高高

    膜溶解性 低高低高高

    澱粉膜主在應用於表麵施膠
、keshiyongmohekejiangjiefuhesuliaomodeng。suoweibiaomianshijiao，jiushibashijiadaozhihuoqitabiaomian，shixianweiyuqizhanlian
，bingzaiqishangfuzheyicengjinhulianxudebomodefangfa。shijiaoyouduozhongyiyi，buzhishizengjiazhidekangshuixing，zaidaduoshuqingkuangxia
，shiweilezengjiazhidebiaomianqiangdu，binghuodelianghaodeshijiaoxingneng
；此外還能提高耐破度、耐折度、抗張力、平壓強度、抗分層強度、環壓強度等紙張物理強度指標；有些表麵施膠還能賦予紙張抗酸抗堿等特性。目前表麵施膠用澱粉多數來源於玉米
，其次是木薯、馬鈴薯、小(xiao)麥(mai)等(deng)。而(er)絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)是(shi)經(jing)過(guo)物(wu)理(li)或(huo)化(hua)學(xue)方(fang)法(fa)變(bian)性(xing)處(chu)理(li)的(de)變(bian)性(xing)澱(dian)粉(fen)。由(you)合(he)適(shi)的(de)澱(dian)粉(fen)做(zuo)成(cheng)的(de)膜(mo)還(hai)開(kai)發(fa)並(bing)利(li)用(yong)在(zai)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)食(shi)品(pin)中(zhong)
，例(li)如(ru)用(yong)於(yu)蛋(dan)糕(gao)的(de)包(bao)裝(zhuang)，烘(hong)焙(bei)食(shi)品(pin)表(biao)麵(mian)的(de)光(guang)滑(hua)處(chu)理(li)以(yi)及(ji)蜜(mi)餞(jian)的(de)包(bao)被(bei)。可(ke)降(jiang)解(jie)複(fu)合(he)塑(su)料(liao)膜(mo)是(shi)近(jin)幾(ji)十(shi)年(nian)者(zhe)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)，由(you)於(yu)各(ge)種(zhong)澱(dian)粉(fen)來(lai)源(yuan)廣(guang)泛(fan)，價(jia)格(ge)便(bian)宜(yi)
，又(you)是(shi)一(yi)種(zhong)可(ke)再(zai)生(sheng)資(zi)源(yuan)
，且(qie)把(ba)澱(dian)粉(fen)與(yu)人(ren)工(gong)聚(ju)合(he)物(wu)混(hun)合(he)加(jia)工(gong)作(zuo)為(wei)被(bei)膜(mo)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)生(sheng)物(wu)可(ke)崩(beng)解(jie)性(xing)或(huo)生(sheng)物(wu)可(ke)降(jiang)解(jie)性(xing)；可解決環境汙染問題，有著廣闊的應用前景。

    人工聚合物通常加入到澱粉糊中，以改變其物理及機械性能；而er澱dian粉fen加jia入ru到dao人ren工gong聚ju合he物wu中zhong可ke以yi降jiang低di成cheng本ben並bing提ti高gao其qi生sheng物wu可ke降jiang解jie性xing。但dan是shi澱dian粉fen和he人ren工gong聚ju合he物wu的de混hun合he物wu是shi不bu易yi相xiang溶rong的de
，可ke以yi通tong過guo澱dian粉fen和he高gao聚ju物wu的de嵌qian段duan及ji接jie枝zhi複fu合he使shi其qi相xiang溶rong性xing大da提ti高gao。

    liyongfuhedianfenyujuhewuhunhezhichengdianfensuliao，congjilishangshuo，shigaojuwugonghun。gaojuwuxianghujiandehubuxiangrong，changchangshizhibeiyoulianggonghunwudebuliyinsu。keyijiaruyizhonghuojizhongxiangrongjihezhuji，yigaibiangaojuwudehurongli。zuoweixiangrongji
，yibanshimouxieqianduanhuojiezhigongjuwu
；把(ba)相(xiang)溶(rong)劑(ji)加(jia)入(ru)到(dao)澱(dian)粉(fen)與(yu)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)混(hun)合(he)物(wu)中(zhong)，在(zai)一(yi)定(ding)條(tiao)件(jian)下(xia)進(jin)行(xing)反(fan)應(ying)，即(ji)可(ke)製(zhi)備(bei)出(chu)有(you)較(jiao)好(hao)互(hu)溶(rong)性(xing)的(de)共(gong)混(hun)體(ti)，在(zai)兩(liang)種(zhong)高(gao)聚(ju)物(wu)間(jian)形(xing)成(cheng)了(le)離(li)子(zi)鍵(jian)。因(yin)此(ci)
，可(ke)以(yi)說(shuo)這(zhe)裏(li)的(de)澱(dian)粉(fen)在(zai)塑(su)料(liao)中(zhong)並(bing)非(fei)僅(jin)僅(jin)起(qi)填(tian)充(chong)作(zuo)用(yong)，而(er)是(shi)在(zai)一(yi)定(ding)條(tiao)件(jian)活(huo)化(hua)了(le)澱(dian)粉(fen)與(yu)塑(su)料(liao)中(zhong)的(de)羥(qiang)基(ji)，使(shi)之(zhi)成(cheng)為(wei)相(xiang)溶(rong)高(gao)聚(ju)物(wu)共(gong)混(hun)體(ti)。

    這zhe一yi反fan應ying在zai工gong藝yi上shang采cai用yong混hun煉lian機ji在zai一yi定ding條tiao件jian下xia操cao作zuo。這zhe樣yang澱dian粉fen與yu聚ju合he物wu混hun煉lian過guo程cheng中zhong
，在zai強qiang烈lie的de機ji械xie力li作zuo用yong下xia，聚ju合he物wu分fen子zi即ji可ke能neng被bei斷duan裂lie為wei大da自zi由you基ji
，進jin而er進jin行xing了le上shang麵mian所suo述shu的de反fan應ying。

    用這種方法製備的加工原料用流延法或吹塑法製成薄膜
，具有部分生物降解性
；其各方麵技術指標超過
、達到或接近同類塑料製品。

    近來，國外積極研究可與澱粉互溶聚合物
，以解決澱粉和人工聚合物的混合物不易相溶
、不易降解這一難題。已有研究表明，一種新的聚合物-聚羥基酯醚（PHEE）與澱粉有很好的相溶性，含有60%澱粉的PHEE能耐超過30Mpa的張力；對斷麵進行SEM檢測發現
，發生在澱粉之間的斷裂比澱粉與PHEE之間的多，這足以證明澱粉與PHEE的相溶性是很好的。

    澱(dian)粉(fen)膜(mo)的(de)研(yan)究(jiu)已(yi)進(jin)行(xing)了(le)很(hen)多(duo)
，並(bing)且(qie)在(zai)不(bu)斷(duan)前(qian)進(jin)
，目(mu)前(qian)研(yan)究(jiu)的(de)熱(re)門(men)主(zhu)要(yao)是(shi)可(ke)降(jiang)解(jie)澱(dian)粉(fen)聚(ju)合(he)物(wu)複(fu)合(he)膜(mo)
，但(dan)還(hai)有(you)很(hen)多(duo)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)。今(jin)後(hou)，隨(sui)著(zhe)研(yan)究(jiu)的(de)深(shen)入(ru)，可(ke)降(jiang)解(jie)膜(mo)的(de)性(xing)能(neng)會(hui)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)，價(jia)格(ge)了(le)有(you)所(suo)下(xia)降(jiang)。

    （二） 澱粉凝膠

    dianfenningjiaoshijuyouniandanxingzhideningjiaodianfendeshuifensanti。tashiyizhongfeijingtijiaotijiegou，yourehuhuadianfenzaishiwenxiajingzhilengque，zhucunsuoxingchengdegangxingjiegouti。ningjiaohuashihuhuadianfenzailengquezhucunshiyouyetaihuzhuanhuachengkebianxingdebangutaijiegoutideguocheng。congweiguanxingtaishangjiang

，ningjiaohuachuxianzaidianfenhushuihejirongshuidezhiliandianfenxianghulianjiexingchengsanweiwangluoguochengzhong。congmouzhongyiyishangkeyishuo，dianfenhubenshenjiushiningjiaodeqianqijiegou。yibaneryan，dianfenxingchengjuyouyidingqiangduningjiaodenengliyuzhilianhezhiliandianfenbiliyouguan。zhiliandianfenhanliangyuegao，yuerongyixingchengdianfenningjiao
，erqieningjiaoqiangduda。zhiliandianfenhanliangyuegao

，yueburongyixingchengdianfenningjiao。yinweiningjiaoshiyoudianfenneibufenzizhijianxianghuyiqingjianzuoyongercheng
，zaiyetaitiaojianxiazhiliandianfenhenrongyibicixianghuzuoyongjinmi
，xingchengqingjianerningjiaohua。erzhiliandianfenyouyuqifenzhixingtaiqiang，bicijianxianghuganrao，buyixingchengjingudeningjiaojiegou，danmouxiedadezhiliandianfenjiaochangdecelianyekenengyiqingjianlianjie，duidianfenningjiaohuaqiyidingdezuoyong。laxingdianfenbuxingchengningjiao，zheyutamendegaozhiliandianfenhanliangyouguan。zhiliandianfenfashengningjiaozuoyongdesulvbizhiliandianfenyaohuanmandeduo，erqiexuyaoyigejiaogaodenongdu。zhiliandianfenningjiaorouruan，zaiwenduwei50-80℃之間就可能產生熱逆變
，而一般的堅固的彈性凝膠體可能需要高達115-120℃的(de)溫(wen)度(du)才(cai)能(neng)使(shi)凝(ning)膠(jiao)作(zuo)用(yong)反(fan)向(xiang)轉(zhuan)變(bian)。當(dang)澱(dian)粉(fen)凝(ning)膠(jiao)增(zeng)強(qiang)，就(jiu)有(you)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)老(lao)化(hua)現(xian)象(xiang)
，這(zhe)時(shi)水(shui)分(fen)被(bei)擠(ji)出(chu)凝(ning)膠(jiao)體(ti)
，澱(dian)粉(fen)因(yin)沉(chen)澱(dian)析(xi)出(chu)或(huo)由(you)濃(nong)縮(suo)而(er)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為(wei)非(fei)可(ke)逆(ni)的(de)不(bu)溶(rong)性(xing)水(shui)分(fen)散(san)體(ti)，破(po)壞(huai)了(le)凝(ning)膠(jiao)結(jie)構(gou)。研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，當(dang)澱(dian)粉(fen)糊(hu)濃(nong)度(du)較(jiao)稀(xi)，且(qie)在(zai)同(tong)樣(yang)濃(nong)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)，約(yue)在(zai)63-66℃的範圍內澱粉不太容易發生凝沉現象，而小於63℃和大於66℃時都是凝沉的敏感溫區。PH值5-7之間凝沉速度快，其餘範圍速度較低。澱粉糊濃度很高（如小麥澱粉糊濃度大於7%）lengqueshi，henkuainingjiechengbangutideningjiao，yeshiyouyuningchendezuoyong。genjulaohuajilikeyishuo，dianfenlaohuaheningjiaojuyouxiangtongbenzhi，tamendoushiyinweihuhuadianfenfenzizhijianyouyuqingjianzuoyong，youxupailiexingchengde，erqiejunshizhiliandianfenqihenzhongyaodezuoyong。congdianfenhulaohuahoukeyixingchengningjiaozheyikeguanshishiyishuomingzheyidian。

    1.凝(ning)膠(jiao)剛(gang)性(xing)的(de)形(xing)成(cheng)是(shi)由(you)於(yu)澱(dian)粉(fen)糊(hu)的(de)團(tuan)粒(li)膨(peng)脹(zhang)
，溶(rong)解(jie)了(le)分(fen)子(zi)間(jian)的(de)粘(zhan)接(jie)
，分(fen)子(zi)相(xiang)互(hu)重(zhong)締(di)結(jie)形(xing)成(cheng)物(wu)理(li)交(jiao)聯(lian)使(shi)澱(dian)粉(fen)湖(hu)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)黏(nian)性(xing)。剛(gang)性(xing)可(ke)被(bei)視(shi)為(wei)是(shi)施(shi)加(jia)的(de)應(ying)力(li)被(bei)貯(zhu)存(cun)在(zai)澱(dian)粉(fen)糊(hu)中(zhong)並(bing)未(wei)消(xiao)失(shi)而(er)引(yin)起(qi)的(de)。以(yi)下(xia)關(guan)係(xi)式(shi)表(biao)明(ming)了(le)澱(dian)粉(fen)剛(gang)性(xing)演(yan)變(bian)的(de)遞(di)減(jian)生(sheng)長(chang)模(mo)式(shi)。

    E=A-Be-t/T

    式中： E-剛性106dyn/cm2（1dyn=10-5N）

    A-最後剛性106dyn·（cm2）-1

    B-剛性變化的量度106dyn·（cm2）-1

    t-速率常數

    T-時間常數

    從公式和大量的數據表明，對凝膠剛性最主要的影響是澱粉對水的比例，剛性隨水量的減少而提高。對澱粉-甜味劑-水的研究顯示，加入果糖，澱粉結晶速度明顯加快；加D-果糖、D-葡萄糖、蔗糖的小麥澱粉與未加甜味劑的澱粉相比，其剛性發展時間常數為40
、54、63
、64.這主要是因為在低溫老化過程中
，果糖與水的結合強度相對最大程度地減少了澱粉水合的有效水量。因此

，其剛性最大。

    2.澱dian粉fen凝ning膠jiao強qiang度du是shi澱dian粉fen凝ning膠jiao抵di抗kang其qi結jie構gou被bei破po壞huai的de能neng力li。可ke以yi測ce定ding凝ning膠jiao的de滲shen透tou力li和he抗kang壓ya力li來lai測ce定ding凝ning膠jiao強qiang度du。在zai食shi品pin工gong業ye中zhong，有you以yi下xia兩liang種zhong方fang法fa測ce定ding凝ning膠jiao強qiang度du。

    （1）勃魯姆（bloom）法。bloom法被廣泛使用
，這種方法在不破壞凝膠結構條件下

，測定探頭刺入距凝膠表麵4mm深度時探頭的偏轉力，結果顯示在bloom法一般用於軟凝膠測定。

    （2）圓柱（cylinder）法。這種方法用於非常堅固的剛性體。從凝膠中取一塊圓柱體，置於兩塊平板中收壓，直至凝膠體結構破壞，測定壓力值。

    另外
，還有稠密度計法和英斯特朗張力試驗機可用於強度測定。

    影響澱粉凝膠的因素有以下幾個。

    ①糖類 在zai低di於yu糊hu化hua溫wen度du時shi加jia一yi定ding量liang的de糖tang在zai澱dian粉fen乳ru中zhong，將jiang降jiang低di糊hu的de黏nian度du和he膨peng脹zhang率lv以yi及ji凝ning膠jiao的de強qiang度du。這zhe主zhu要yao是shi因yin為wei糖tang分fen子zi與yu澱dian粉fen分fen子zi爭zheng奪duo水shui分fen子zi，同tong時shi了le幹gan擾rao澱dian粉fen分fen子zi內nei部bu氫qing鍵jian的de形xing成cheng，不bu同tong的de糖tang類lei影ying響xiang的de程cheng度du有you所suo差cha異yi。

    ②鹽類 在食品行業，鹽類的應用相對較少

，各類鹽離子對澱粉作用各不相同。

    ③類脂類及表麵活化劑 不同的脂類化合物（如甘油單酸酯和甘油三酯）以不同的方式影響澱粉及其衍生物。在實際應用中，我們要選擇恰當的脂類及表麵活化劑。

    澱(dian)粉(fen)凝(ning)膠(jiao)在(zai)現(xian)代(dai)工(gong)業(ye)中(zhong)有(you)著(zhe)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)，這(zhe)一(yi)點(dian)在(zai)食(shi)品(pin)行(xing)業(ye)中(zhong)尤(you)為(wei)明(ming)顯(xian)。在(zai)食(shi)品(pin)工(gong)業(ye)中(zhong)凝(ning)膠(jiao)有(you)很(hen)多(duo)用(yong)途(tu)，但(dan)最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)一(yi)點(dian)是(shi)作(zuo)凝(ning)膠(jiao)劑(ji)。糖(tang)果(guo)製(zhi)造(zao)者(zhe)利(li)用(yong)高(gao)直(zhi)鏈(lian)澱(dian)粉(fen)快(kuai)速(su)形(xing)成(cheng)凝(ning)膠(jiao)結(jie)構(gou)的(de)特(te)性(xing)
，組(zu)織(zhi)理(li)想(xiang)的(de)產(chan)品(pin)結(jie)構(gou)。采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)，可(ke)以(yi)減(jian)省(sheng)產(chan)品(pin)生(sheng)產(chan)時(shi)間(jian)，可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)的(de)硬(ying)度(du)，且(qie)因(yin)為(wei)高(gao)直(zhi)鏈(lian)的(de)原(yuan)因(yin)

，有(you)優(you)秀(xiu)的(de)成(cheng)膜(mo)性(xing)，有(you)利(li)於(yu)保(bao)存(cun)產(chan)品(pin)。利(li)用(yong)凝(ning)膠(jiao)的(de)這(zhe)個(ge)特(te)性(xing)，可(ke)以(yi)生(sheng)產(chan)布(bu)丁(ding)等(deng)食(shi)品(pin)。

    除食品工業外，凝膠了有很多用途。例如，在醫藥行業、化工行業等。其中澱粉凝膠電泳是一個較明顯的例子，澱粉凝膠電泳技術已經廣泛地用於基礎理論研究、臨床診斷及工業製造等方麵。例如用澱粉凝膠對流免疫電泳分析病人血清，為早期診斷原發性肝癌提供資料；用高壓電泳分離肽段，研究蛋白質一級結構。凝膠電泳技術在分離分析酶、蛋白質、核酸等生物大分子方麵具有較高的分辨力
，為生物化學
、分子生物學的發展做出了重大貢獻。