淀粉制品生产工艺学课后复习题

第一章淀粉基础理论 一、填空题 1、淀粉是由单一类型的(糖单元)组成的(多糖),而与淀粉的来源无关。 2、淀粉的分子式为((C6H10O5)n),严格的分子式为(C6H12O6(C6H10O5)n)。 3、淀粉主要是由(直链淀粉)和(支链淀粉)两级分组成。根据分离分级技术的进步,淀粉还分出(中间级分),一般称为(支化较少的支链淀粉或轻度支化的直链淀粉)。 4、一般直链淀粉的分子量为(5~20万),相当于由(300-1200)个葡萄糖残基聚合而成。支链淀粉分子量要比直链淀粉大得多,大约为(20~600)万,一般集合度为(4000-40000),大部分在(5000-13000)。 5、淀粉颗粒不是一种(淀粉)分子,而是由许多(直链淀粉)和(支链淀粉)分子构成的聚合体,这种(聚合体)不是无规律的,它是由两部分组成,即有序的(结晶区)和无序的(无定形区)。 6、直链淀粉分子呈(螺旋)结构。直链淀粉与碘和脂肪酸的不是(化学)反应,而是形成了(螺旋)包合物。 7、直链淀粉呈右手螺旋结构,每六个葡萄糖单位组成螺旋的每一个节距,螺旋上重复单元之间的距离为(1.06)nm。 8、人们对支链淀粉分子结构模型的认识分为以下六个阶段(层叠式)结构、(梳子)结构、(树枝状)结构、(对树枝状模型)修正、(束簇)模型、(对束簇模型)修正。 9、淀粉在胚乳细胞中以(颗粒状)存在,一般( 17)亿个颗粒/克。 10、淀粉颗粒的形状,不同种类的淀粉颗粒一般具有(圆形(或球形))、(卵形(或椭圆形))和(多角形(或不规则形) )。同一种来源淀粉颗粒也有(差异)。 11、淀粉颗粒的大小,不同来源的淀粉颗粒大小(相差)很大,同一种淀粉来源其大小也有(差异)。淀粉糊化温度的测定:偏光显微镜法、分光光度法、电导法、差示扫描量热法(DSC)P20 重点 二、简答题 1、轻度分支直链淀粉分子与直链淀粉中的支链淀粉分子的不同点: (1)支链淀粉的分子量比轻度分支直链淀粉分子大。 (2)轻度分支直链淀粉β -淀粉酶的分解极限只有 40%左右,而支链淀粉的分解极限为 55%~ 60%。 (3)淀粉颗粒随处理温度升高时,最先溶出的是线状直链分子,之后是轻度分支直链淀粉分子,支链淀粉则在最后被溶出。 2、淀粉遇碘产生蓝色反应,这种反应是什么反应? 不是化学反应。而是呈螺旋状态的直链淀粉分子能够吸附碘形成螺旋包合物。每 6 个葡萄糖残基形成一个螺圈,恰好能容纳 1 个分子碘,碘分子位于螺旋中央。 3、吸附碘的颜色反应与直链淀粉分子大小如何? 聚合度不同,其颜色变化也不同。聚合度 12 以下不呈颜色变化; 12-15棕色; 20-30 红色; 35-40 紫色;45 以上蓝色。 4、什么叫淀粉颗粒的单粒、复粒和半复粒,并画出简图? 只有一个粒心为单粒。在一个淀粉质体内包含有同时发育生成的多个淀粉颗粒称为复粒。由两个或更多个原系独立的团粒融合在一起,各有各的粒心和环层,但最外围的几个环轮则是共同的,是半复粒。 5、什么叫淀粉颗粒的偏光十字?什么叫淀粉颗粒的结晶化度? 在偏光显微镜下观察,淀粉颗粒呈现黑色的十字,将淀粉颗粒分成 4 个白色的区域称为偏光十字或马耳它十字。淀粉颗粒的结晶态部分占整个颗粒的百分比,称为结晶化度。 6、淀粉组分分离的原则是什么? 一是不能使淀粉的性质发生变化(如仍保持螺旋结构);二是淀粉不能发生降解。 7、什么是淀粉的糊化?什么是淀粉的糊化温度? 若把淀粉的悬浮液加热,到达一定温度时(一般在 55℃以上),淀粉颗粒突然膨胀,因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大,所以悬浮液就变成黏稠的胶体溶液。这种现象称为淀粉的糊化(gelatinization)。淀粉颗粒突然膨胀的温度称为糊化温度,又称糊化开始温度。 8、影响淀粉糊化的因素有哪些?为什么? p22 ⑴淀粉颗粒晶体结构的影响⑵水分的影响⑶碱的影响⑷盐类的影响⑸糖类的影响⑹极性高分子有机化合物的影响⑺脂类的影响⑻化学变性的影响 9、什么是淀粉的回生? 淀粉稀溶液或淀粉糊在低温下静置一定的时间,混浊度增加,溶解度减少,在稀溶液中会有沉淀析出,如果冷却速度快,特别是高浓度的淀粉糊,就会变成凝胶体(凝胶长时间保持时,即出现回生),好像冷凝的果胶或动物胶溶液,这种现象称为淀粉的回生或老化,这种淀粉称为回生淀粉(或称β -淀粉)。 10、淀粉回生的本质是什么? 回生的本质是糊化的淀粉分子在温度降低时由于分子运动减慢,此时直链淀粉分子和支链淀粉分子的分支都回头趋向于平行排列,互相靠拢,彼此以氢键结合,重新组成混合微晶束。其结构与原来的生淀粉颗粒的结构很相似,但不成放射状,而是零乱地组合。(由于其所得的淀粉糊中分子中氢键很多,分子间缔合很牢固,水溶解性下降,如果淀粉糊的冷却速度很快,特别是较高浓度的淀粉糊,直链淀粉分子来不及重新排列结成束状结构,便形成凝胶体。) 11、影响淀粉回生的因素有哪些?为什么? (1)分子组成(直链淀粉的含量) (2)分子的大小(链长) (3)淀粉溶液的浓度(4)温度(5)冷却速度(6)pH 值(7)各种无机离子及添加剂等:快速冷却干燥,加乳化剂等。 12、淀粉颗粒不溶于冷水的原因是什么? ①淀粉分子间是经由水分子进行氢键结合的,有如架桥,氢键数量众多,使分子间结合特别牢固,以至不再溶于水中; ②由淀粉颗粒的紧密结构所决定的。(结晶区和无定形区;淀粉颗粒受损或经物理化学变性) 13、玉米、小麦淀粉中高含量脂类化合物的存在会造成哪些影响? ①抑制玉米和小麦淀粉颗粒的膨胀和溶解; ②直链淀粉-脂类螺旋包合物会使淀粉糊和淀粉膜不透明度或混浊度增加,影响糊化淀粉增稠能力和黏合能力; ③不饱和脂类化合物在贮存期因氧化作用而酸败,影响其应用。 14、淀粉中蛋白质含量高会带来哪些不利的影响? (1)淀粉使用时会产生臭味或者其他气味; (2)蒸煮时易产生泡沫; (3)水解时易变色(褐色:美拉德)。 15、什么是淀粉的轮文结构? 在显微镜下细心观察,可以看到有些淀粉颗粒呈若干细纹。 16、高蛋白质含量对马铃薯淀粉性质产生的影响: (1)糊化温度低(2)水分和膨胀快速(3)淀粉糊的高度黏性和膜的高度透明(4)马铃薯的高含水量。 三、论述题: 1、试述淀粉的糊化过程?P18 2、布拉班德淀粉糊黏度曲线测定?并做图说明各关键点?P20 第二章玉米淀粉生产技术 一、填空题 1、玉米属禾本科玉米属,按GB依种皮颜色分为(黄玉米)、(白玉米)和(混合玉米)三类。按籽粒性状可分为(马齿型)、(半马齿型)等。 2、玉米子粒的化学组成主要是(淀粉),约占子粒质量的(71.8)%,还含有(蛋白质)、(脂肪)、(纤维素)和(半纤维素)。 3、玉米籽粒中所含的各种化学物质在籽粒的各个部位的分布是不均匀的,胚乳中含量最高的是(淀粉),胚芽中含量最高的是(脂肪),皮层中含量最高的是(半纤维素)。 4、玉米籽粒中的碳水化合物主要是(淀粉)和(糖类)。 5、玉米籽粒含有约(8%~14%)的蛋白质,这些蛋白质,(75%)在胚乳中,(20%)在胚芽中。 6、玉米籽粒各部位中各类蛋白质含量不同,在籽粒中主要含有(醇溶蛋白)和(谷蛋白),而胚芽中主要含有(白蛋白)和(球蛋白)。 7、提取玉米淀粉的方法,一般有(干法)和(湿法)两种。 8、玉米浸泡操作过程中,一般情将玉米子粒浸泡在含有(0.25-0.35)%浓度的亚硫酸水中。在(49-53℃)的温度下,保持(50 h)时间,即完成浸泡操作。 9、玉米中的杂质分(有机杂质)和(无机杂质)两类。 10、玉米浸泡方法分为(静止浸泡法)和(逆流扩散浸泡法)。 10、玉米破碎、胚芽分离的流程一般采用二次(破碎),二次(分离胚芽)的方法。胚芽洗涤要在胚芽洗涤(曲筛)上进行,洗涤(曲筛)也是(重力曲筛)。 11、玉米经过破碎和分离胚芽之后,含有(胚乳碎粒)、(麸质)、(皮层)和(部分淀粉颗粒)。 13、玉米分离纤维后的淀粉悬浮液中的干物质,除(淀粉)外还有较多的(非淀粉类)物质,如(蛋白质)、(脂肪)、(灰分)等。 14、淀粉与麸质分离的工艺流程有三种:(分离机分离)工艺流程、(分离机-旋流器分离)工艺流程、(全旋流器分离)工艺流程 15、淀粉乳洗涤精制常用(旋液分离器)、(沉降式离心机)和(真空过滤机),现已普遍使用专供淀粉洗涤用的(旋流分液器)。 16、生产流程图P41 玉米淀粉湿磨法加工的核心是(热环流原理),包括:物环流、水环流、热环流。 二、简答题 1、玉米子粒的结构特征有哪些? 主要由皮层、胚乳、胚芽和根帽等部分组成。 2、利用亚硫酸溶液浸泡玉米的作用是什么(玉米淀粉制备工艺过程中,一般采用亚硫酸作为浸泡液,浸泡作用主要有哪几点)? 亚硫酸在一定的浓度和温度条件下有较好的氧化还原和防腐作用。 (1)氧化还原和防腐作用(2)溶解(3)解聚蛋白质分子的二硫键 3、玉米浸泡中产生乳酸的作用是什么? (1)促进玉米蛋白质软化和膨胀; (2)保持溶液中钙离子和镁离子,减少蒸发设备不溶性物质的沉积; (3)过量的乳酸在能增加蛋白质的溶解度的同时也会促进蛋白质的变性,使淀粉和蛋白质的分离更加困难。 4、对浸泡罐中的每个浸泡罐来说,完整的浸泡过程包括哪四步? (1)向浸泡罐投入浸泡液和玉米(2)玉米的浸泡 (3)浸泡液的排放(4)浸泡玉米的排放 5、湿法生产玉米淀粉中玉米籽粒的破碎目的是什么?一般采用什么设备? 玉米破碎的目的就是要把玉米破碎吃呢个碎块,使胚乳和胚芽分开,并释放出一定数量的淀粉。 设备:脱胚磨。 6、影响玉米破碎效果的因素有哪些? (1)玉米品种和浸泡质量(2)脱胚磨工作情况(3)进料固液比:1:3 (4)破碎质量控制:两次破碎工艺 7、分离胚芽的设备: 旋液分离器(水力旋流分离器和气体旋流分离器):原理:利用离心力使颗粒大小、相对密度不同的悬浮颗粒分离。 8、玉米精磨主要采用什么设备?其目的是什么? 设备:沙盘磨、锤碎机、冲击磨 目的:破坏玉米碎块中淀粉与非淀粉成分的结合,使淀粉最大限度的游离出来,分出纤维渣,并使胚乳中蛋白质与淀粉颗粒分开,以便进一步分离和精制。 9、纤维的分离及洗涤采用什么设备? 压力曲筛。 三、论述题 1、玉米是世界上主要粮食作物之一,在农业生产中占有重要的地位。请写出玉米淀粉生产的主要工艺流程? 净化玉米送至浸泡罐浸泡,浸泡完成后软化玉米松土一次磨进行破粹和脱胚,脱胚后混合物送入精磨,分理处纤维的细淀粉乳进行主分离,多级淀粉洗涤。 2、玉米子粒中含淀粉70%~72%,较先进的淀粉提取工艺可提取淀粉65%~70%。在淀粉生产工艺过程中未提取出来的淀粉和子粒中的其他成分均为淀粉厂的副产品。请问对玉米淀粉厂副产物综合利用的具体措施主要体现在那几个方面? (1)浸出液可提取植酸,浓缩生产玉米浆可做饲料和送至生产抗生素、酵母及酒精的工产使用; (2)胚芽可提炼玉米油; (3)敖质制成的成品称玉米蛋白粉; (4)玉米纤维通过分离手段去除玉米皮中的淀粉、蛋白质、脂肪等物质可制成食物纤维,用作高纤维食品的添加剂。 第四章淀粉糖 一、填空题 1、淀粉糖品的种类有(液体葡萄糖)、(结晶葡萄糖)、(麦芽糖浆)、(麦芽糊精)、(麦芽低聚糖)和(果葡糖浆)。根据工艺和纯度(结晶葡萄糖)、(全糖)。 2、淀粉液化方法有三种,分别是(升温液化法)、(高温液化法)和(喷射液化法)。 3、酸法糖化工艺中,糖液精制方法,一般采用(碱中和)、(活性炭吸附脱色)和(离子交换脱盐)。 二、简答题 1、什么是液体葡萄糖? 液体葡萄糖是控制淀粉适度水解得到的以葡萄糖、麦芽糖、低聚麦芽糖以及糊精组成的淀粉糖浆,主要成分为葡萄糖和麦芽糖,又称葡麦糖浆。 2、在糖工业中经常用DE值,请问DE值表示什么? 即葡萄糖值,表示淀粉水解的程度。 3、什么是麦芽糖浆? 麦芽糖浆是以淀粉为原料,经酶或酸-酶结合法水解制成的一种淀粉糖浆. 4、什么是麦芽糊精? 麦芽糊精是指以淀粉为原料。经酸法或酶法低程度水解,得到的DE在20%以下的产品。 5、什么是果葡糖浆? 果葡糖浆是淀粉先经酶法水解为葡萄糖浆后将精制后的葡萄糖液流经固定化葡萄糖异构酶柱,使其中葡萄糖一部分发生异构化反应转变成异构体果糖,得到糖分组成主要为果糖和葡萄糖混合糖浆,再经活性炭和离子交换树脂精制浓缩的无色透明的果葡糖浆。 6、什么是麦芽低聚糖? 麦芽低聚糖,是由特异的麦芽低聚糖酶作用于淀粉而得致电的一种新型营养甜味剂。它是一种混合糖,主要由麦芽糖、麦芽三糖至麦芽八糖组成,不含糊精。 三、问答题: 2、淀粉液化机理有哪些?为什么淀粉糖酶法制备工艺过程中淀粉要先液化后糖化? 利用液化酶质糊化淀粉水解到糊精和低聚糖程度,使甜度大为降低,流动性增高 3、淀粉酶法糖化机理? 糖化是利用葡萄糖淀粉酶从淀粉的非还原末端开始水解a-1,4和a-1,6糖苷键,使葡萄糖单位逐个分离出来,从而产生葡萄糖,键的断裂位置在C1-O处。 4、请叙述糖化液的精制和浓缩过程? 中和,过滤,脱色,离子交换树脂处理,浓缩。 5、果葡糖浆生产工艺流程图? P180 6、酶法工艺制备葡萄糖的工艺流程? 淀粉--调浆--液化--脱色--离子交换--真空浓缩--成品 第五章变性淀粉 一、填空题 1、变性淀粉分类按变性处理方法有(物理变性淀粉)、(化学变性淀粉)、(酶法变性淀粉)和(复合变性淀粉)。 2、工业化生产中酸解淀粉变性程度一般采用(流度)作为衡量指标。 3、预糊化淀粉生产方法有(滚筒干燥法)、(喷雾干燥法)和(挤压法)。 4、酯化淀粉分(无机酸酯)和(有机酸酯)两类。 5、工业上生产的糊精产物(麦芽糊精)、(环糊精)、(热解糊精)。 6、糊精转化过程中发生的化学反应主要为(水解反应)、(复合反应)、(葡萄糖基转移反应)。 7、淀粉的交联形式主要有(酰化交联)、(酯化交联)、(醚化交联)。 8、酯化淀粉分(有机酸酯)和(无机酸酯)两类。 二、简答题 1、什么是变性淀粉? 变性淀粉是指为改善其性能和扩大应用范围,在保持淀粉固有特性的基础上,利用物理方法、化学方法和酶法,改变淀粉结构、物理性质和化学性质,从而出现特定的性能和用途的产品。 2、全球变性淀粉的品种、规格多达4000多种。按处理方式分主要有哪几种变性类型,并举例说明? (1)物理变性淀粉,如预糊化淀粉和机械研磨淀粉; (2)化学变性淀粉,如氧化淀粉和交联淀粉; (3)酶法变性淀粉,他、如麦芽糊精和直连淀粉; (4)复合变性淀粉,如氧化交联淀粉和交联酯化淀粉。 3、什么是复合变性淀粉? 采用两种或两种以上改性处理方法所得到的变性淀粉。 4、什么是干法生产变性淀粉?有哪些变性淀粉通常采用干法生产? 用少量的水,通常在20%左右,含水20%以下的淀粉,几乎看不大盘有水分存在。白糊精、黄糊精及其酸降解的变性淀粉。 5、什么是湿法生产变性淀粉? 也称为浆法,是将淀粉分散在睡或其他液体介质中,配成一定浓度悬浮液,在中等温度下与化学试剂进行氧化、酸化、酯化、交联等改性反应生成变性淀粉。 三、论述题 1、不同类型的淀粉变性程度的衡量指标有哪些? 预糊化淀粉评价指标为糊化度; 酶法糊精评价指标为DE; 酸解淀粉用黏度和分子质量评价水解程度; 氧化淀粉用羧基含量等评价其氧化程度; 接枝淀粉用接枝比率评价接枝程度; 交联淀粉用沉降体积或溶胀度评价交联程度; 其他变性淀粉用取代度(DS)或摩尔取代度(MS)表示。 2、麦芽糊精、环糊精、热解糊精三者间的区别? 麦芽糊精:淀粉经酸、酶或酸与酶合并催化水解,DE在20%以下的产物。 环糊精:淀粉经用嗜碱芽孢杆菌发酵发生葡萄糖基转移反应得环状分子。 热解糊精:利用干热法使淀粉降解所得到的产物。 3、写出酸变性淀粉的生产工艺流程,并简要说明具体操作流程? P196