L'amidon est une longue chaîne de molécules liées au glucose, la formule générale de l'amidon est (C6H10O5)n, hydrolysé au stade de disaccharide pour le maltose, et complètement hydrolysé pour obtenir du glucose.

L'amidon est un nutriment stocké dans le corps de la plante, largement présent dans de nombreuses graines, racines, tiges et autres tissus végétaux, dont le riz contient 62% -86% d'amidon, le blé 57% -75% d'amidon, le maïs 65% -72% d'amidon, la pomme de terre 12% -14% d'amidon. La pomme de terre contient 12%-14% d'amidon.

Structure de l'amidon

La plupart des amidons naturels sont composés d'un mélange de deux types de polysaccharides, à savoir l'amidon à chaîne droite et l'amidon à chaîne ramifiée.

1.1 Amidon à chaîne droite
L'amidon à chaîne droite est du D-glucose par le biais de la liaison glycosidique α-1,4 reliée aux molécules de la chaîne. D'après la conformation stéréo, il n'est pas linéaire, mais grâce à la liaison hydrogène au sein de la molécule, la chaîne s'enroule et s'enroule en une hélice gauche.

À l'état cristallin, l'analyse de la cartographie des rayons X montre que l'amidon à chaîne droite contient trois groupes de sucre par brin dans chaque boucle de la structure à double hélice, et six groupes de sucre dans chaque boucle de la structure à simple hélice.

Il n'y a qu'un seul groupe terminal réducteur et un seul groupe terminal non réducteur sur la chaîne d'amidon linéaire. En solution, l'amylopectine à chaîne droite peut prendre une structure hélicoïdale, une structure hélicoïdale partiellement brisée et une structure bouclée irrégulière. La masse moléculaire relative de l'amylopectine à chaîne droite a été mesurée par différentes méthodes et se situe entre 32 000 et 160 000, voire plus.

La proportion d'amidon à chaîne droite dans l'amidon indique la distribution de la taille moléculaire, et le degré moyen de polymérisation varie en fonction de l'amidon obtenu. Les poids moléculaires des amidons à chaîne droite de la fécule de pomme de terre et de l'amidon de tapioca sont plus élevés que ceux des amidons à chaîne droite du maïs.

1.2 Amidon à chaîne ramifiée
L'amidon ramifié est une macromolécule complexe comportant des branches de D-glucopyranose reliées par une liaison glycosidique α-1,4 et une liaison glycosidique α-1,6.

La structure globale de l'amidon ramifié est également différente de celle de l'amidon à chaîne droite : elle est dendritique, la chaîne ramifiée n'est pas longue et elle contient en moyenne 20 à 30 groupes de glucose.

L'amidon ramifié a une structure très ramifiée, composée de courtes chaînes d'amidon linéaire. La molécule d'amidon ramifié est plus grosse que celle de l'amidon linéaire, avec une masse moléculaire relative de 100000-1000000, ce qui équivaut à un degré de polymérisation de 600-6000 résidus de glucose.

La forme de la molécule d'amidon à chaîne ramifiée, telle que celle de l'épi de sorgho, les petites molécules sont très nombreuses, estimées au moins à plus de 50, chaque branche contient en moyenne environ 20 à 30 résidus de glucose, chaque branche est également D-glucose à liaison glycosidique α-1,4 dans la chaîne, enroulée en hélice, mais la jonction moléculaire est α-1,6 liaison glycosidique, α-1,6 liaison glycosidique, mais la jonction moléculaire est α -1,6 liaison glycosidique à la jonction moléculaire, et l'espacement entre les branches est de 11-12 résidus de glucose.

Propriétés de l'amidon

2.1 Propriétés physiques de l'amidon
L'amidon est une poudre blanche, généralement insoluble dans les solvants organiques, soluble dans le sulfoxyde de diméthyle et le N,N'-diméthylformamide. L'amidon est très hygroscopique et ses granules sont perméables.
L'amidon pur à chaîne ramifiée est soluble dans l'eau froide, tandis que l'amidon à chaîne droite est insoluble dans l'eau froide, et l'amidon naturel est également totalement insoluble dans l'eau froide.

2.1.1 Pasteurisation de l'amidon
L'amidon est insoluble dans l'eau à température ambiante, mais lorsque la température de l'eau atteint plus de 53℃, ses propriétés physiques changent évidemment. La propriété de se dissoudre et de se diviser comme cet amidon pour former une solution pâteuse uniforme à haute température. s'appelle la dextrinisation de l'amidon.

L'empâtage de l'amidon peut être divisé en trois étapes : l'absorption réversible de l'eau, l'absorption irréversible de l'eau et la désintégration des granules d'amidon.

La température de la pâte d'amidon est différente, même si l'amidon est le même en raison de la taille différente des granules, la température de la pâte n'est pas cohérente. On utilise généralement la température du début de la pâte et la température de la fin de la pâte pour indiquer la température de la pâte d'amidon.

Dans de nombreux cas, l'amidon coexiste avec du sucre, des protéines, des acides gras et de l'eau. Le collage de l'amidon, la viscosité de la solution d'amidon et la nature de l'amidon et du gel dépendent non seulement de la température, mais aussi du type et de la quantité d'autres combinaisons qui coexistent.

2.1.2 Vieillissement de l'amidon
Lorsque l'amidon α collé est laissé à la température ambiante ou à une température inférieure, il devient opaque ou coagule même en un précipité, un phénomène connu sous le nom de vieillissement.

L'essence du vieillissement de l'amidon est que les molécules d'amidon pasteurisées sont automatiquement réorganisées en séquences, formant des micelles compactes et hautement cristallisées de molécules d'amidon insolubles.

Après vieillissement, l'amidon perd son affinité pour l'eau et est difficilement hydrolysable par l'amylase, et donc n'est pas facilement digéré et absorbé par le corps humain.

Le contrôle du vieillissement de l'amidon revêt une grande importance dans l'industrie alimentaire. Le processus de vieillissement peut être considéré comme le processus inverse de l'empâtage, mais le vieillissement ne permet pas à l'amidon de retrouver complètement l'état structurel de l'amidon brut, et l'amidon vieillissant a un degré de cristallisation inférieur à celui de l'amidon brut.

Les différentes sources d'amidon n'ont pas le même degré de difficulté à vieillir, cela est dû au vieillissement de l'amidon et à la proportion d'amidon à chaîne droite et d'amidon à chaîne ramifiée, en général, l'amidon à chaîne droite est plus facile à vieillir que l'amidon à chaîne ramifiée, plus il y a d'amidon à chaîne droite, plus le vieillissement de l'amidon à chaîne ramifiée est rapide, ce qui ne change pratiquement rien.

Le vieillissement et la teneur en eau de l'amidon sont étroitement liés, la teneur en eau de 30% -60% de l'amidon est facile à vieillir, moins de 10% ou dans un grand nombre d'eau de l'amidon n'est pas facile à vieillir ; l'effet de vieillissement de la température optimale entre 2-4 ° C, plus de 60 ° C ou moins de -20 ° C ne se produit pas ; l'amidon dans des conditions acides ou alcalines n'est pas facile à vieillir L'amidon n'est pas facile à être vieilli dans des conditions acides ou alcalines.

2.2 Propriétés chimiques de l'amidon
L'amidon se décompose sous l'action de la chaleur, d'un agent oxydant, d'un acide, d'un alcali, d'une enzyme, etc., et de nombreux types de produits de décomposition sont obtenus, tels que la dextrine amylosée, l'amidon oxydé, l'amidon traité à l'acide, le maltose, le glucose, etc.

Les molécules d'amidon possèdent un grand nombre de groupes hydroxyles, et les groupes hydroxyles des molécules d'amidon peuvent subir les réactions suivantes :

2.2.1 Réaction d'estérification
La réaction d'estérification de l'amidon peut être utilisée pour produire des esters de sulfate, des esters de phosphate, des esters d'acétate, des esters de xanthate d'amidon, etc.

2.2.2 Réaction d'éthérification
La réaction d'éthérification de l'amidon peut être utilisée pour produire de l'amidon carboxyméthylique, de l'amidon hydroxyéthylique, de l'amidon hydroxypropylique, de l'éther acrylique d'amidon, etc.

2.2.3 Autres réactions
L'amidon peut avoir une réaction de réticulation avec des composés multifonctionnels et peut être greffé et copolymérisé avec de nombreux monomères pour produire des composés greffés ; l'amidon peut également être hydrolysé ; en outre, l'hydroxyle de l'amidon peut être utilisé pour générer une variété de dérivés de l'amidon.

2.3 Autres propriétés de l'amidon

2.3.1 Propriétés granulaires

Les propriétés granulaires de l'amidon comprennent l'adsorption à l'état cohésif, la cohésion, l'hygroscopicité, la remouillabilité, etc.

2.3.2 Propriétés de la pâte ou du coulis
Le changement de viscosité de l'amidon lorsqu'il est chauffé ou refroidi, y compris la stabilité de la viscosité de la pâte, la rétention d'eau, la coagulation et la performance de la protection du colloïde ou de l'émulsification pendant le stockage à basse température et la congélation et la décongélation.

2.3.3 Propriétés du film
Les propriétés du film d'amidon comprennent principalement la solubilité dans l'eau froide ou chaude, l'hygroscopicité, la perméabilité, la plasticité, l'élasticité et la ténacité. D'une manière générale, l'amidon à chaîne droite possède d'excellentes propriétés de formation et de résistance du film, tandis que l'amidon à chaîne ramifiée présente une meilleure adhérence.