淀粉颗粒形态及结构.doc

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1、淀粉颗粒形态及结构1.1 淀粉颗粒的形态结构淀粉是植物经过光合作用形成的，不同植物来源的淀粉，形状和大小都不相同（见表1-1）。小麦有两种不同形状和大小的淀粉颗粒：扁豆形的大颗粒，直径15~35um称为A淀粉；呈球形的小颗粒，直径2~10um，称为B淀粉，经研究这两种淀粉的化学组成相同。小麦淀粉扫描电镜图见图1-1和1-2，其他淀粉的形态如下表表1-1淀粉来源作物特性形态直径（um）小麦谷物 双型小扁豆形（A型）15~35um圆球形（B型） 2~10um大麦谷物 双型    A型15~25umB型 2~5um

2、黑麦谷物 双型   A型10~40umB型 5~10um燕麦（易聚合）谷物 单型  多角形 3~16um80um（复合粒）普通玉米谷物 单型多角形 2~30um糯性玉米谷物 单型 球形 5~25um高直链玉米谷物 单型 不规则形  2~30um大米谷物 单型  多角形3~8um（小颗粒）150um（复合粒 高粱谷物单型 球形  5~20um 豌豆种子单型椭圆形5~10um 土豆块茎单型椭圆形 5~100um木薯(不易老化)根类单型椭圆形 5~35um1.2 淀粉颗粒的晶体结构   淀粉粒由直链淀粉分子（Am）

3、和支链淀粉分子（Ap）组成，但所有淀粉粒的共性是具有结晶性，用X射线衍射法证明淀粉粒具有一定形态的晶体构造，用X--射线衍射法和重氢置换法，可测得各种淀粉粒都有一定的结晶化度，见表1-2表1-2     种类             结晶化度（%）        测定法           马铃薯                 25           X--射线衍射法    小 麦                 36                  稻 米                 38    

4、              玉 米                 39                  糯玉米                 39                高直链淀粉               19                  甘 薯                 37              X--射线衍射是物质分析鉴定，尤其是研究分析鉴定固体物质的最有效普遍的方法，X--射线的波长正好与物质微观结构中原子、离子间的距离（一般为1~10埃）相当，所以它能被晶体衍射。借

5、助晶体物质的衍射图是迄今为止最有效能直接观察到物质微观结构的实验手段。完整淀粉颗粒具有三种类型的X--射线衍射图谱，分别称为A、B、C形：大多谷物淀粉和支链淀粉呈现A形，高直链淀粉谷物和马铃薯、块茎类淀粉和老化淀粉呈现B形，豆类淀粉和块根类多为C形：C形是A形和B形的混合物。直链淀粉包和化合物晶体的X--射线衍射图谱呈现V形，在天然淀粉中不存在，仅在淀粉糊化后，与类脂物及有关化合物形成复合物后产生的。A、B、V形的X--射线衍射图谱如图1-31.3 淀粉颗粒的轮纹和偏光十字在显微镜下观察淀粉粒，看到表面有轮纹

6、结构，像树木年轮，各轮纹层围绕的一点叫“粒心”，又叫“脐”。根据粒心数目和轮纹情况，淀粉粒可分为：单粒、复粒、半复粒三种。在偏光显微镜下，观察淀粉颗粒会出现黑色的十字，将颗粒分成四个白色区域，称为偏光十字。这是由于淀粉颗粒的有序结构产生的双折射现象。当淀粉粒充分膨胀、压碎或受热干燥时，晶体结构即行消失，淀粉化学特性2.1 直链淀粉和支链淀粉淀粉是由α-D-葡萄糖组成的多糖高分子化合物，有直链状和支叉状两种分子，分别称为直链淀粉和支链淀粉。见图2-1,2为直链淀粉和支链淀粉的分子结构。谷物颗粒中心主要是支链淀粉

7、，外围主要是直链淀粉和酯类；土豆淀粉：小颗粒中磷脂含量高，大颗粒则低。小麦淀粉中含戊聚糖2.1.1 直链淀粉的性质1.直链淀粉是线性的α-葡聚糖，结构中99%是以α-1.4-糖苷键连接，还有1%是以α-1.6-糖苷键连接，也就是分子中有分叉点。2.直链淀粉的分子量一般在105~106之间，每一个淀粉颗粒含有1.8×109个Am。3.直链淀粉空间构象是卷曲成螺旋结构，以麦芽糖为重复单元，糖苷键角是117º，每一转由六个葡萄糖苷组成。4.当淀粉在水中加热高于糊化温度后，Am从淀粉粒中游离出，溶于水中；温度升高，大

8、分子和带分支的Am被溶出。5.Am淀粉与碘、有机酸、醇形成螺旋包合物，淀粉溶液中加入正丁醇可使Am淀粉沉淀，形成了不溶性复合物。6.Am淀粉易老化，即两个螺旋体形成双螺旋。2.1.2 支链（Ap）淀粉的性质1.Ap淀粉的支叉位置以α-1.6-糖苷键连接，其余为α-1.4-糖苷键连接，约5%为α-1.6-糖苷键；分子量在107~109。2.Ap淀粉随机分叉，具有三种形式的链：A--链，由α-1.4-糖