淀粉是由葡萄糖分子通过糖苷键连接而成的高分子碳水化合物,其成分主要是葡萄糖单元,但严格来说,淀粉并不等同于 “糖”。淀粉由数百至数千个葡萄糖分子通过脱水缩合形成,属于多糖(高分子碳水化合物)。直链淀粉:葡萄糖分子以 α-1,4 糖苷键线性连接,分子量较小(约几万),结构规整,易形成结晶,水溶性较差。支链淀粉:葡萄糖分子除 α-1,4 糖苷键外,还通过 α-1,6 糖苷键形成分支,分子量较大(可达数百万),结构松散,水溶性较好。 淀粉广泛存在于植物的种子、块茎和块根中,是植物储存能量的主要形式。
常见来源包括:谷类:小麦、玉米、大米等(淀粉含量约 60%~75%)。薯类:马铃薯、红薯等(淀粉含量约 15%~25%)。豆类:绿豆、豌豆等(淀粉含量约 40%~60%)。 淀粉与 “糖” 的区别 “糖” 在日常语境中常指单糖(如葡萄糖、果糖)或双糖(如蔗糖、麦芽糖),而淀粉属于多糖,二者的区别如下:
类别 淀粉(多糖) 糖(单糖 / 双糖)
分子结构 由数百至数千个葡萄糖单元聚合而成 单糖:单个葡萄糖分子 双糖:2 个单糖分子连接
水溶性 不溶于冷水(需加热糊化) 易溶于水
甜味 无甜味 有甜味(如葡萄糖、蔗糖)
消化吸收 需经消化道酶逐步分解为葡萄糖后吸收 单糖可直接吸收,双糖需分解为单糖后吸收
常见用途 食品工业(增稠、凝胶)、造纸、生物降解材料等 食品调味、直接供能(如葡萄糖注射液) 淀粉的应用行业,淀粉因其独特的物理化学性质,被广泛应用于以下领域:食品工业、增稠与凝胶:用于 soups、酱料、罐头等,如玉米淀粉作增稠剂。甜味剂与配料:经酶解可制成葡萄糖、麦芽糖、淀粉糖等。食品加工:制作粉丝、粉条、年糕等传统食品。医药行业、药用辅料:作为片剂的稀释剂、崩解剂(如玉米淀粉)。 代血浆原料:经改性制成羟乙基淀粉,用于维持血容量。造纸与纺织工业、造纸:作为表面施胶剂,提高纸张强度和光滑度。纺织:用于纱线浆纱,增加纤维柔韧性和耐磨性。生物可降解材料、制备淀粉基塑料(如聚乳酸 - 淀粉共混物),用于包装、农用地膜等,减少白色污染。发酵工业、作为微生物发酵的碳源,生产酒精、有机酸(如柠檬酸)、氨基酸等。
那艾仪器喷雾干燥机用于淀粉的改性、干燥造粒或复合淀粉制备案例:
一:预糊化淀粉的制备 预糊化淀粉(冷水可溶)广泛用于食品、饲料、建筑等行业,传统工艺需高温糊化后干燥,能耗高且颗粒不均匀。将淀粉加水调制成浆液(浓度约 15%~20%),加入少量表面活性剂(如吐温 - 80)。通过那艾离心喷雾干燥机雾化,入口温度 180~220℃,出口温度 80~95℃。雾化后的液滴在热风中瞬间糊化并干燥,形成多孔状颗粒。 优势:颗粒均匀(粒径 20~100μm),冷水溶解速度快(5 分钟)。相比传统滚筒干燥,热效率提高 30%,能耗降低 20%。
二:抗性淀粉的生产 抗性淀粉(RS)具有类似膳食纤维的功能,用于功能性食品(如低 GI 食品)。将淀粉(如玉米淀粉)与水混合,加入普鲁兰酶进行酶解,形成短链糊精。调节 pH 至中性,通过压力式喷雾干燥机喷雾干燥,入口温度 160~190℃,喷雾压力 5~10MPa。干燥后形成抗性淀粉颗粒,经筛分得到 RS3 型抗性淀粉(结晶型)。参数:抗性淀粉含量:≥40%(干基)。颗粒粒径:50~150μm,适用于压片或冲剂。
三:淀粉 - 蛋白质复合微球的制备 复合微球用于药物缓释、食品添加剂载体等,需兼具稳定性和生物相容性。将淀粉(如马铃薯淀粉)与大豆分离蛋白按质量比 3:1 混合,加水制成 10% 混悬液。加入交联剂(如戊二醛,0.5%),在 50℃下搅拌 30 分钟形成溶胶。通过双流体喷雾干燥机雾化,氮气压力 0.3MPa,入口温度 150℃,出口温度 70℃。效果:微球粒径均匀(10~30μm),表面光滑,包封率达 85% 以上。应用于缓释型维生素载体,体外释放实验显示 24 小时累计释放率≤60%。