一、简介

1、麦芽糊精

麦芽糊精分子式：(C₆H₁₀O₅)n；熔点：240 ℃。麦芽糊精也称作为水溶性糊精，是一种经酸法、酶法或酸一酶协同法控制的低程度降解的产物。麦芽糊精的生产方式，按照作用机理来分，可以分为酸法和酶法和酸—酶协同法；按照工艺流程来分，有单阶段加工工艺和双阶段加工工艺。

麦芽糊精是DE值在5～20的淀粉水解产物。它介于淀粉和淀粉糖之间，是一种价格低廉，口感滑腻，没有任何味道的营养性多糖。它可以是白色粉末，也可以是浓缩液体。流动性良好，无异味，几乎没有甜度。溶解性能良好，有适度的黏度。吸湿性低，不易结团。有较好的载体作用，是各种甜味剂，香味剂，填充剂的优良载体。有很好的乳化作用和增稠效果。有促进产品成型和良好的抑制产品组织结构的作用。成膜性能好，既能防止产品变形又能改善产品的外观。极易被人体吸收，特别适宜作病人和婴幼儿童食品的基础原料。对食品饮料的泡沫有良好的稳定效果。对结晶性糖具有抑制晶体析出的作用，有显著的“抗砂”“抗烊”作用和功能^[1]。

2、主要作用

2.1 用于增加粘稠度、增强产品分散性和溶解性,麦芽糊精有较好的乳化作用和增稠效果。

2.2 用于抑制褐变反应

2.3 用作承载体与涂膜保鲜

2.4 用于配制功能食品

2.5 用于降低冰点

2.6 用于降低体系的甜度

2.7 用于改善食品的结构和外观^[2]

二、淀粉与碘反应的显色原理和条件

淀粉溶解遇碘变蓝色，这是淀粉的一个特殊性质，因为它反应灵敏，所以常用来检验淀粉或碘的存在。下面就淀粉与碘反应的原理和影响因素做一介绍。

1、淀粉的组成和结构

淀粉是植物体中储藏的养分，多存在于种子与块茎中，用淀粉酶水解淀粉可以得到麦芽糖，在酸的作用下能彻底水解为葡糖糖。淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，这两部分在结构与性质上有一定区别，它们在淀粉中占得比例随植物的品种而异。

1）直链淀粉：在淀粉中的含量约为10%～30%，相对分子质量较小，几千到几十万不等，可溶于与热水形成胶体溶液而不成糊状。直链淀粉是由D-葡萄糖基，α-1,4糖苷键而成的多糖链。

在该多糖链上尚有少数支链，他的构象并不是伸开的一条链额，而是弯曲盘旋成螺旋状存在，每一圈螺旋约含有6个葡萄糖基。α-淀粉酶水解直链淀粉分子的反应可分成两个阶段。前阶段的反应速度快，初始产物以短链糊精为主，后阶段水解速度很慢，可不规则地断裂淀粉分子内的α-1,4葡萄糖苷键，但水解位于分子末端的α-1,4键要比位于分子中间的α-1，4键困难。

2）支链淀粉：在淀粉中含量约为70%～90%，相对分子质量比直链淀粉大得多，在100万～600万之间，不溶于冷水，在热水中膨胀而成糊状（称胶淀粉）。支链淀粉大概有数千个D-葡萄糖基组成，其分子比较复杂。所以支链淀粉是带有分支的，约相隔20个葡萄糖单位有一个分支。用淀粉酶水解支链淀粉时，只有外围的支链可被水解成麦芽糖。

α-淀粉酶水解支链淀粉的方式与直链淀粉的方式相似。α-1,4键被水解的先后次序没有一定，不能水解α-1,6键分支点，也不能水解紧靠分支点的α-1,4键，但可以水解含有3个或3个以上α-1,4键的寡糖，可得含有α-1,6键，聚合度为3-4的低聚糖和糊精。α-淀粉酶能够越过α-1,6键继续水解其他α-1,4键，但α-1,6键的存在会降低水解速度。由于这一原因，α-淀粉酶水解支链淀粉的速度较直链淀粉慢，α-淀粉酶水解支链淀粉，最初阶段速度很快，初始产物大部分为分支的α-界限糊精和短支链糊精，继续水解，麦芽糊精分子越来越小，直到遇碘不变色^[3]。

2、显色原理 

先前理论：淀粉能吸附碘，使碘吸收的可见光的波长向短的波长方向移动，而显蓝色。

先进理论：（X射线，红外光谱等）证明碘和淀粉显色除吸附原因外，主要是生成淀粉-碘包合物的缘故。

包合物：直链淀粉α-葡萄糖分子缩合而成的螺旋状的长长的螺旋体，每个葡糖糖单元仍有羟基暴露在螺旋外，碘分子与这些羟基作用，使碘分子嵌入淀粉螺旋体的轴心部位，碘与淀粉的这种作用叫做包合作用。

原理：主要取决于淀粉本身的结构，淀粉是白色无定型粉末，由直链淀粉（占10%～30%）和支链淀粉（占70%～90%）组成，直链淀粉能溶于热水而不成糊状，支链淀粉不溶于水，热水与之作用则膨胀而成糊状，其中溶于水中的直链淀粉呈弯曲形式，并借分子内氢键作用卷曲成螺旋状。这时加入碘液，其中碘分子使钻入螺旋当中空隙，并借助范德华力与直链淀粉联系在一起，从而形成淀粉-碘包合物，这些包合物改变了吸收光的性能而变色，能比较均匀地吸收除蓝光以外的其他可见光（400 nm ～750 nm），淀粉溶液即呈现出蓝色^[4]。

即，淀粉与碘显色的实质是淀粉的螺旋状圆柱刚好能容纳碘分子的钻入，并受范德华引力吸引而形成“淀粉-碘包合物”，改变了吸收光的性能而变色的缘故。

3、操作过程

称取样品1 g，加入新煮沸冷却后的蒸馏水10 mL,加5滴碘标准使用溶液，搅匀后仔细观察，有无蓝色反应。

碘标准溶液：吸取碘标准溶液（C=0.1 mol/L）20 mL,用水稀释至100 mL^[5]。

4、质量控制要点

4.1 pH

淀粉与碘反应出现蓝色的环境可以是中性，也可以是酸性，但不能是碱性。试验表明，在不同的pH值溶液中淀粉与碘呈现颜色反应的显色情况是不同的，在pH=3～5的弱酸性溶液中淀粉与碘的蓝色反应最灵敏，在pH﹤8的弱碱性溶液中次之，强酸性溶液中，在呈现蓝紫色，在pH﹥9的碱性溶液中不显色。

4.2 温度

在70 ℃以上时，淀粉遇碘不变蓝或变蓝，但瞬间颜色消失；50 ℃～60 ℃时，变蓝，颜色消失也很快；只有在45 ℃以下时，淀粉遇碘变蓝后蓝色不消失；在常温下将碘液加入淀粉中显蓝色，但加热至50 ℃时蓝色也会褪掉^[4]。

4.3 条件试验

① 1 g样品 + 10 mL 未经煮沸冷却的蒸馏水+ 5滴碘标液→ 基本没有影响（显色接近，稍微偏红）

② 1 g样品 + 3滴碘标液 → 现象不如5滴明显

③ 0.4 g样品 + 10mL新煮沸冷却后的蒸馏水 + 5滴碘标液 → 颜色为紫红色

④ 0.6 g - 1.4 g样品 + 10 mL新煮沸冷却后的蒸馏水 + 5滴碘标液 → 显色与标准相近

⑤ 2 g样品 + 10 mL新煮沸冷却后的蒸馏水 + 5滴碘标液 → 颜色较标准操作浅

⑥ 标准: 1 g样品 + 10 mL新煮沸冷却后的蒸馏水 + 5滴碘标液 → 颜色为浅茶叶绿色

5、参考文献：

[1] 鲁云霞,郑茂强,张燕萍.大米麦芽糊精的性质及应用[J].西部粮油科技, 2002 (3): 32～34.

[2] 刘文慧,王颉,王静,徐立强. 麦芽糊精在食品工业中的应用现状[J]中国食品添加剂.2006.

[3] 蒋继丰,吴红艳,麦芽糊精在食品中的应用[J].高师理科学刊, 2002, 22 (8): 72～74.

[4]《实验设计与技术》2006年第12期

[5]《GB/T20884-2007》

附件：

麦芽糊精碘试验.doc