科普中国-科学原理一点通 2019-08-14
你是否发现，刚出炉的面包吃起来松软可口，但是放置一段时间变冷后，就会变硬，吃起来口感粗糙。除面包外，米饭也是如此。而造成它们口感变差的原因，就是淀粉的老化。
淀粉是一种碳水化合物，它有直链淀粉和支链淀粉两种分子结构。生淀粉在水中加热至胶束结构全部崩溃，淀粉分子形成单分子，并为水所包围而成为溶液状态。由于淀粉分子是链状甚至分支状，彼此牵扯，结果形成具有粘性的糊状溶液，这种现象称为糊化。糊化的淀粉更容易接受淀粉酶和糖化酶的作用，生成葡萄糖容易被人体所吸收，并收转化为人体所需的热量。所以，大米先煮成米饭，小麦面粉先做成面条、面包、馒头等食品，其中所含的淀粉才能更容易被人体吸收利用。
米制食品或面制食品在冷却后，已经糊化的淀粉分子，互相之间会有规律地自动定向排列，从而形成一种质地坚硬的结晶。其淀粉分子排列整齐，含水量也较少，这样的状态也就是淀粉老化。
淀粉老化的过程很简单，但是其中的原理却并不简单。
在淀粉粒中，淀粉分子彼此排列得非常紧密，它们在羟基间通过氢键形成极致密的疏水性微胶粒（微晶束）构造，这种状态的淀粉被称为β-淀粉（糊化淀粉）。β-淀粉（生淀粉）与酶不易发生反应，从而难于消化。当淀粉粒与水共同加热，此时淀粉分子之间的氢键受到破坏，淀粉分子与水发生化学反应，在温度达60至70摄氏度时变成糊状，这种状态的淀粉被称为α-淀粉。此时，α-淀粉原来所含的微胶粒结构消失，与酶容易发生作用，变得易于消化。
在温度较高的状况下，α-淀粉是稳定的，但如果温度在30摄氏度以下，或接近这个温度时，淀粉分子间的氢键便会恢复成稳定的状态，淀粉分子彼此通过氢键再次相结合，分子之间又逐渐按次序紧密排列起来。与此同时，原来所含的水分逐渐被排挤出来而减少，α-淀粉又恢复成部分β-淀粉的状态，这就是淀粉的老化原理。
老化的淀粉粘度降低，使食品由松软变为硬实，口感变差。而且由于淀粉的老化，它与酶的水解作用受到阻碍，从而导致它的消化率也随之降低，难以被人体吸收。
所以，防止淀粉老化显得很有必要。当淀粉含水量处于30%至60%，温度在2至4摄氏度的条件下时，极易发生老化。而防止淀粉老化最常用的方法是脱水干燥，如方便米饭、方便面条、饼干和膨化食品等。除此之外，淀粉食品保存最好避开0至10摄氏度这个温度范围，冷冻食品采取速冻的方法，解冻时最好也选择急速解冻加温，使其尽快通过易致老化的温度区。
一般来说，食品的加工和烹饪中都应避免已糊化的淀粉发生老化，但善加利用其原理，同样可以“化腐朽为神奇”。在某些特殊情况下，如粉丝、粉皮、龙虾片等食品的加工，因为这些食品只有经过老化才会具有较强的韧性，加热后不易断碎，口感有劲，所以在制作过程中，需要老化处理。
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作者： 郑玉婷
