淀粉颗粒形态及结构
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1-11.2 淀粉颗粒的晶体结构淀粉粒由直链淀粉分子（Am）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1-2X--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，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-糖苷键连接的葡萄糖单元，是分子最外端的链；B—链，由α-1.4-糖苷键和α-1.6-糖苷键组成；C—链，由α-1.4-糖苷键和α-1.6-糖苷键连接的葡萄糖单元再加一个还原端组成。
见图2-3为支链淀粉的分子形式。
3. Ap淀粉在水中形成球状颗粒，不易老化，当浓度为0.9%时，就形成双螺旋结构，呈现凝胶状。
玉米和小麦淀粉的Am含量为28%，马铃薯淀粉为21%，木薯淀粉为17%，高直链玉米的Am含量高达70%，糯玉米淀粉的Am只有1%，同一品种间的直支比基本相同。
2.1.3 性质差异表2-12.1.4 淀粉的分离1. 分离的前提：支链淀粉与直链淀粉的分离，性质不能改变，不能降解。
2. 分离方法：㈠温水浸出法淀粉糊化时，直链淀粉析出进入水中，温度影响较大。
例：脱脂玉米淀粉（浓度2%）→加热（60~80℃）→离心分离（分出Ap颗粒）→上清液→加正丁醇（结晶）→沉淀→分离→洗去正丁醇（用乙醇洗涤）→干燥→得直链淀粉㈡硫酸镁分步沉淀法是利用直链和支链淀粉在不同硫酸镁溶液中沉淀差异，分布沉淀分离。
2.2 淀粉颗粒的化学组成表2-22.2.1 脂类谷物淀粉中的脂类含量较高（0.8~0.9%），马铃薯和甘薯淀粉中则低得多（不到1%）。
脂类化合物可与直链淀粉分子形成包合物。
（1）降低淀粉的水合能力，使其不能充分糊化。
（2）产生异味，带原谷物的气味。
（3）使淀粉糊和淀粉膜不透明。
（4）减少淀粉分子与其它的分子结合，降低粘稠力。
2.2.2 含氮物质淀粉中含氮物质主要是蛋白质，蛋白质含量是通过测含氮量乘以6.25来计算。
谷物中淀粉与蛋白质结合紧密，分离困难，淀粉中蛋白含量较高。
蛋白的影响：（1）影响淀粉的分散特性，淀粉颗粒的水化速度及与酶的相互作用。
（2）水解时，发生美拉德反应，是葡萄糖的气味，颜色表现出来。
（3）蒸煮时易产生泡沫。
2.2.3 灰分灰分是淀粉产品在特定温度下完全燃烧后的残余物。
灰分的主要成分是磷酸盐基团，马铃薯淀粉灰分含量相对较高。
2.2.4 磷淀粉中的磷主要以磷酸酯的形式存在，小麦中含磷高，木薯淀粉含磷量最低，马铃薯淀粉含磷量最高，带负电荷的磷酸基赋予淀粉一些聚电解质的特征，糊化温度低，快速润胀，淀粉糊粘性高，膜的透明度高。
2.2.5 戊聚糖主要影响小麦淀粉，影响水解产品的强化，不易过滤。
淀粉的物理性质3.1 粘性和流变特性粘性：液体对抗流变性的能力，凭借分子内部摩擦力对抗。
牛顿流体τ=F/A τ=ηγF：表示正压力 A: 受力面积τ：剪切力η：粘度(Pa·S) γ：剪切速度（S-1）非牛顿流体τ=ηγn假塑性流体（剪切稀化）：n<1 粘性随剪切速度增加而降低的流体触稠流体（剪切稠化）n>1 粘性随剪切速度增加而增加的流体3.2 淀粉的糊化与溶胀3.2.1 淀粉糊化过程淀粉混于冷水中搅拌成乳状悬浮液，称为淀粉乳浆。
停止搅拌，淀粉粒下沉（原因是淀粉比重比水大，和淀粉分子中羟基间形成氢键，阻止淀粉溶解），上部为清水。
淀粉在冷水中有轻微的润胀，是可逆的，干燥后淀粉粒恢复原状。
加热淀粉乳浆，结晶区发生不可逆膨胀，水合作用加强，颗粒溶胀以至破裂，乳液变成粘性很大的糊状物，透明度增高，小部分直链淀粉溶出。
停止搅拌，淀粉不会沉淀，也不能回复原颗粒。
形成的粘稠的糊状物称为淀粉糊，这种现象称为糊化作用，下图描述糊化过程：碎片淀粉颗粒∆T 溶胀∆T 粘度最大∆T 粘度降低3.2.2糊化作用本质和糊化温度糊化本质：是淀粉中有序（晶体）和无序（非晶体）态的淀粉分子间氢键的断裂，分散在水中成为亲水性胶体溶液。
继续升温，更多淀粉分子溶解于水，微晶束解体，淀粉失去原形。
再升温，淀粉粒全部溶解，溶液粘度大幅度下降。
糊化温度：有序排列被破坏，偏光十字消失的温度。
测定糊化温度采用偏光显微镜和Kofler电加热台，也用示差扫描量热仪（DSC）。
3.2.3 布拉班德淀粉糊化曲线淀粉糊起到增稠、凝胶、粘合、成膜和其它功用，测不同品种淀粉在性质方面存在差别，如粘度、粘韧性、透明度、抗剪切稳定性、凝沉性等，将影响淀粉糊的应用。
测定糊粘度性质，一般用布拉班德（Brabender）连续粘度计测定粘度曲线。
目前已有快速粘度测定仪，在15分钟完成测定。
见图3-1为几种天然淀粉Brabender糊化粘度曲线。
粘度曲线注意六个要点：(1) 糊化温度：指糊形成的初始温度；它随淀粉种类、淀粉改性和乳浆中存在的添加剂而变化。
(2) 粘度峰值：已证明与达到峰值时的温度无关，通常蒸煮过程必须越过此峰值才能获得实用的淀粉糊。
(3) 在95℃时的粘度：反映淀粉蒸煮的难易程度。
(4) 95℃保持1小时后的粘度：表明在相当低的剪切速度下，蒸煮期间糊的稳定性或不足之处。
(5) 50℃时的粘度：测定热糊在冷却过程中发生的回凝。
(6) 50℃保持1小时后的粘度值：表示煮成的糊在模拟使用条件下的稳定性。
3.2.4 淀粉的溶胀及溶胀势淀粉粒不溶于冷水，但将干燥的天然淀粉置于冷水中，会吸水并经历一个有限的可逆的溶胀。
此时水分只是简单的进入淀粉粒的非结晶部分，与游离的亲水基相结合，淀粉粒吸水产生极限的溶胀，淀粉粒仍保持原有的特征和晶体的双折射。
将其分离干燥后仍可恢复成原来的淀粉粒。
淀粉溶胀势是指淀粉在不同条件下具有的吸水溶胀能力。
测定方法：淀粉乳置于离心管中，缓慢搅拌，在一定温度水浴中加热30min，离心，溶胀淀粉下沉，分离上部清液，成溶胀淀粉重量。
被原来淀粉（干基计）除，乘100即为溶胀势。
3.2.5 影响淀粉糊化的因素(1) 水分：淀粉充分糊化，水分在30%以上。
(2) 分子缔合程度在：淀粉分子间缔合程度大，分子排列紧密，拆开分子间的聚合和微晶束消耗更多的能量，淀粉粒不易糊化。
(3) 碱：可降低糊化温度。
(4) 盐类：盐类在室温下促进淀粉粒糊化。
阴离子促进糊化的顺序：OH->水杨酸->SCN->I->Br->Cl->SO3-阳离子促进糊化的顺序：Li+>Na+>K+(5) 脂类：与直链淀粉形成包合物，可抑制糊化和溶胀。
(6) 直链淀粉含量高糊化困难，高直链玉米淀粉只有在高温高压下才能完全糊化。
还有极性高分子有机化合物、淀粉粒形成时的环境温度，以及其它物理和化学的处理都可以影响淀粉的糊化。
3.3 淀粉的老化作用3.3.1 老化机理(1)“老化”的现象：淀粉溶液或淀粉糊，在低温静置下，都有转变为不溶性的趋向，浑浊度和粘度增加，形成硬的凝胶块，在稀淀粉溶液中，有晶体析出。
(2)“老化”本质：糊化淀粉分子自动形成有序排列，并由氢键结合成束状结构，使溶解度降低。
(3)“糊化”与“老化”的区别：淀粉糊化是由于淀粉分子与水分子间形成氢键而产生。
老化则是水排出，淀粉分子间重新形成氢键。
3.3.2 老化过程的分析(1) 老化测定技术主要是X-射线衍射链长度、浓度、盐的浓度都会影响淀粉老化结晶的构型。
链越短、浓度越高、温度高有利于形成A形结晶，反之形成B形结晶。
(2) 老化两个阶段首先是直链淀粉形成有序排列的相互缠绕，再是双螺旋结构的聚合。
老化过程中，淀粉分子构象较复杂，有直链淀粉(Am)双螺旋结构，也有支链淀粉(Ap)与Am 间的双螺旋结构，还有Ap之间的，及双螺旋之间分子的缔合作用。
3.3.3 影响淀粉老化的因素(1) 溶液浓度：浓度大，分子碰撞机会多，易于老化；浓度小，不易老化。
淀粉的结构和性质研究
淀粉的结构和性质研究淀粉是一种广泛存在于自然界中的生物大分子，可作为植物的能量储备和结构支撑，也是人类主要的食物来源之一。
淀粉的结构和性质一直是生物化学领域的研究热点之一，其重要性不言而喻。
在本文中，我们将探讨淀粉的结构及其性质研究。
一、淀粉的结构淀粉通常被认为是由两种分子构成的复合物，即直链淀粉和支链淀粉。
直链淀粉由大量葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成，形成长链状结构。
而支链淀粉则在直链淀粉分子的基础上，通过α-1,6-糖苷键将一段葡萄糖分支结构连接到直链淀粉分子上，形成树枝状或网状结构。
淀粉的分子量很高，大约在10^3~10^7范围内，因此凝胶范围也很广。
其结构通常可分为三个层次：一级结构、二级结构和三级结构。
一级结构是淀粉分子的最基本结构，即直链或支链淀粉分子，这是淀粉的基础单元。
一级结构的分子量很大，一般大于十万，可表现出各种特殊的性质。
二级结构是由一级结构组成的，是最基本的淀粉分子间相互作用形成的结构。
常见的二级结构有螺旋结构和α-淀粉样结构。
螺旋结构是由大量直链淀粉分子通过氢键形成的螺旋状结构。
α-淀粉样结构则是由直链淀粉和其支链分子共同形成的一种螺旋状结构。
三级结构是由大量复杂的淀粉分子组装而成的更加复杂的结构体系。
其形成需要二级结构的相互作用和多种多样的杂交交联作用。
这种结构又被称为淀粉颗粒，其形态和大小取决于其来源植物种类和发育状态。
二、淀粉的性质淀粉具有重要的营养和工业价值，其性质一直是研究重点。
淀粉的性质主要包括理化性质、生化性质和功能性质。
1.理化性质淀粉是水溶性高分子，溶于水后形成粘稠的溶液。
其黏度大小与淀粉分子量成正相关。
同时，淀粉也能形成胶体，形态和性质受浓度、离子强度和温度等因素影响。
2.生化性质淀粉在生物体内具有重要的能量储备和结构支持作用。
当身体需要能源时，淀粉经过淀粉酶的作用分解为葡萄糖分子，同时在植物体内亦可进行类似的分解代谢。
淀粉的分解通常是一个相对较慢的过程，因此可为生物体提供稳定的能源。
淀粉
淀粉粒结构
1 环层结构 （1）环纹或轮纹 在显微镜下观察淀粉粒时，可以看到淀粉具有环 层结构，有的可以看到明显的环纹或轮纹，其中 以马铃薯最明显。环层结构是淀粉粒密度不同的 表现，每层开始密度最大，慢慢减少，到次一层 密度陡然增大，然后周而复始。 各层密度不同，是由于合成淀粉所需的葡萄糖 原料的供应昼夜不同的缘故。白天合成的密度较 大，晚上较小，昼夜相间造成环状结构。 淀粉颗粒在水分低于10%时看不到环层结构， 有时需要热水处理或者冷水长期浸泡，或者稀薄 的铬酸溶液或碘的碘化钾溶液作用后，才能显现。
直链淀粉和支链淀粉分子量的测定
首先要将两者进行分离，然后进行测定，目前测定的方法 包括甲基化法，高碘酸氧化法，β-淀粉酶水解法和物理法。 甲基化法是测定直链淀粉分子量的方法。直链淀粉经甲 基化水解后，通过测定反应生成的2,3,4,6-四甲氧基葡萄 糖和2,3,6-三甲氧基葡萄糖的量可以计算出直链淀粉的分 子量 高碘酸氧化法是指将直链淀粉的非还原性末端氧化产生 一分子甲酸，还原性末端产生两分子甲酸，共产生3个甲 酸，根据甲酸的含量算出DP,然后再算出分子量 β-淀粉酶法是利用 β-淀粉酶从非还原性末端每次切下一 个麦芽糖单位，通过对麦芽糖含量的测定以及与甲基化法 结合科计算出外链和内链的平均长度 渗透压法，光散射法，粘度法和高速离心沉降法等都 是测定直链和支链淀粉分子量的常用方法
淀粉的分子结构
1 直链淀粉的分子结构和聚合度 直链淀粉是一种线性多聚物，是由α-D-葡萄糖 通过α-D-1,4糖苷键连接而成，呈右手螺旋结构， 在螺旋内部只含有氢离子，是亲油的，羟基位于 螺旋外侧。 直链淀粉没有一定的大小，不同来源直链淀粉 差别较大。未经降解的直链淀粉非常庞大，其DP 为好几千。同一类淀粉所含的直链淀粉的DP也不 是均一的，而是由一系列DP不等的分子混在一起。
淀粉的结构与性质
表1-1 直链淀粉平均聚合度
淀粉
DPn
大米sasanishiki
1 100
hokkaido
1 100
IR32
1 000
IR36
900
IR42
1 000
玉米
930
高直链淀粉玉米
710
小麦
1 300
栗子
1 700
西米low viscosity
2 500
high viscosity
5 100
葛
1 500
木薯
第一章 淀粉的结构与性质
二、直链淀粉的分子结构
1.直链淀粉分子的分支结构
直链淀粉分子组成： 线状分子，占64%。 轻度分支线状分子，占36%（含 4～20个短链）
注意：不能把轻度分支直链淀粉视 为支链淀粉，支链淀粉分子平均链 数可达数百个，两者性质不同。
0.36
线状(DPn 800) 0.64
图1-3 水稻直链淀粉的分支 分子和线状分子
谷物种子
块茎
谷物种子
根
谷物种子
圆形、多角形
椭圆形、球形
圆形、扁豆形
圆形、截头圆 形
圆形、多角形
3~26
5~100
2~35
4~35
3~26
15
33
15
20
15
300
110
500
200
300
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1 300
100
2 600
500
1 300
整理课件
第一章 淀粉的结构与性质
二、淀粉颗粒的轮纹结构
用世界上最先进。
淀粉颗粒形态及结构
淀粉颗粒形态及结构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淀粉颗粒的晶体结构淀粉粒由直链淀粉分子（Am）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1-2X--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1-3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。
各种淀粉结构和性质
各种淀粉结构白坤1淀粉颗粒大小和形态⑴淀粉颗粒大小：在光学显微镜和扫描电子显微镜下观察，玉米淀粉颗粒较小，大小5～25µm，平均15µm，含有少量3µm的小颗粒，颗粒大小在各种原料的淀粉中为中等。
玉米淀粉的抗剪切稳定性比较高，黏度中等，粘韧性短，不透明，凝沉性强。
⑵淀粉颗粒形态：①淀粉是植物经过光合作用形成的，不同植物来源的淀粉颗粒形状、大小和型态都不相同；②玉米淀粉颗粒形状为圆形和多角形两种，生长在玉米籽粒中上部粉质内胚层部位的淀粉颗粒在生长其间受到的压力小，大多数为圆形。
生长在胚芽两侧角质内胚层部位的淀粉颗粒在生长其间受到的压力大，且被周围蛋白质网包围，形成多角形；③使玉米淀粉颗粒形成一定形状的因素有很多，主要有以下三个因素。
第一个因素-不同生长部位的影响，淀粉在植物中和籽粒中所受的压力不同，形成的淀粉颗粒形状是不同的。
第二个因素-水分和蛋白质的影响，水分多、蛋白质含量低、密度小的淀粉颗粒大，反之水分少、蛋白质含量高、密度大的淀粉颗粒小。
第三个因素-玉米遗传基因影响，不同品种的玉米遗传基因是不同的，形成的淀粉颗粒形状也是不同的。
胚乳分粉质胚乳和角质胚乳两部分，粉质胚乳中蛋白质低、水分多、淀粉颗粒大，角质胚乳中蛋白质高、水分少、淀粉颗粒小。
各种淀粉颗粒直径、形态和特性表见表1，各种淀粉颗粒形态图见图1，红薯淀粉显微镜图见图2，小麦淀粉显微镜图见图3，玉米淀粉显微镜图见图4，木薯淀粉显微镜图见图5，马铃薯淀粉显微镜图见图6。
表1 各种淀粉颗粒直径、形态和特性表原料淀粉类型淀粉颗粒直径比表面积(m2/kg)1g淀粉颗粒数(×106)淀粉颗粒形态型态普通玉米谷物种子2～26(平均15) 300 1300 多角形单型蜡质玉米谷物3～26(平均15) 圆形，多角形单型糯质玉米谷物种子3～25(平均15) 300 1300 球形单型高直链玉米谷物种子2～30 不规则形单型大米谷物种子3～8(平均5)(小颗粒)150(复合粒)多角形单型高粱谷物种子5～20(平均15) 球形单型小麦谷物种子A型15～35 500 2600 小扁豆形双型B型2～10 圆球形双型大麦谷物种子A型15～25 双型B型2～5 双型黑麦谷物种子A型10～40 双型B型5～10 双型燕麦(易聚合) 谷物种子3～16、80(复合粒) 多角形单型马铃薯块茎5～100(平均33) 110 100 椭圆形单型甘薯块茎15～55(平均30) 单型木薯根茎3～35(平均20) 200 500 椭圆形单型红薯块茎5～25(平均15) 多角形单型葛根块根5～70(平均30) 椭圆形，菱形西米髓5～65(平均30) 椭圆形，菱形豌豆种子5～10 椭圆形单型玉米淀粉小麦淀粉大米淀粉马铃薯淀粉豌豆淀粉图1 各种淀粉颗粒形态图a-单粒淀粉颗粒 b-复粒淀粉颗粒 c-半复粒淀粉颗粒图2 红薯淀粉显微镜图图3 小麦淀粉显微镜图图4 玉米淀粉显微镜图图5 木薯淀粉显微镜图图6 马铃薯淀粉显微镜图2淀粉偏光十字、轮纹和脐点⑴淀粉偏光十字：淀粉粒在偏光显微镜下具有双折射性，在偏光显微镜下观察淀粉粒粒面上可看到以粒心为中心的黑色十字形，即颗粒分成四个白色区域的黑十字，称：偏光十字。
淀粉颗粒形态及结构
淀粉颗粒形态及结构淀粉是一种广泛存在于植物细胞的多糖，主要作为能量的储存和调节植物新陈代谢的功能。
淀粉分子为聚葡萄糖，其颗粒形态及结构主要包括两种形式：支链淀粉和直链淀粉。
1.支链淀粉支链淀粉是指在淀粉分子链上存在一定数量的支链结构。
支链的形成主要依赖于两种酶的作用：淀粉合成酶和淀粉分支酶。
淀粉合成酶负责合成淀粉分子的直链部分，而淀粉分支酶负责在淀粉分子上引入支链结构。
支链淀粉的颗粒形态呈簇状或分散状，大小约为10-100微米。
颗粒中心为淀粉颗粒核心，周围环绕着较多的支链结构。
支链淀粉的颗粒外表呈现出复杂的形状，有多个角和棱。
这是由于淀粉颗粒的生长过程中，支链的添加会导致颗粒表面的变化。
支链淀粉的结构也更为复杂。
在支链部分，淀粉分子中的α-1,6-葡萄糖键会引起分子链的枝叉，形成支链。
支链淀粉中支链的数量和长度不固定，这种变异性使得支链淀粉在生物体内具有多样性和可塑性。
2.直链淀粉直链淀粉是指没有支链结构的淀粉分子链。
直链淀粉的形成主要由淀粉合成酶参与，其作用是将葡萄糖从UDP葡萄糖中释放，并通过α-1,4-葡萄糖键将葡萄糖连接成直链分子。
直链淀粉的颗粒形态较为规则，呈圆形或椭圆形。
直链淀粉颗粒的直径一般在2-50微米之间，相对于支链淀粉较小。
直链淀粉颗粒的外表比较光滑，没有明显的角和棱。
直链淀粉的结构相对简单，由许多α-1,4葡萄糖键连接的葡萄糖分子组成。
直链淀粉的分子结构排列较为紧密，没有支链结构的干扰，这使得直链淀粉在水中更易于溶解。
总结起来，淀粉的颗粒形态和结构主要分为支链淀粉和直链淀粉两种形式。
支链淀粉的颗粒形态呈簇状或分散状，具有复杂的表面形状，结构也较为复杂，有大量的支链结构。
而直链淀粉的颗粒形态规则，结构相对简单，没有支链结构的干扰。
这两种形式的淀粉在植物细胞中起着不同的功能，为植物提供了能量储备和调节新陈代谢的重要物质。
不同来源淀粉的组成、结构及其在动物生产上的应用研究进展
的消化吸收与代谢对动物的健康和生长起着重要作用。由于不同来源淀粉的颗粒结 物 质 消 化 吸 收 等 产 生 的 影 响 也 存 在 差 异 。 本 文 主 要 从 动 物 的 生 长 性 能 、营
养 物 质 消 化 率 、肠 道 发 育 、菌 群 结 构 、血 液 指 标 以 及 颗 粒 饲 料 加 工 品 质 等 方 面 ，综 述 不 同 来 源 淀
图 1 支链淀粉结构模型 Fig．1 Cluster model of amylopectin structure
淀粉的颗粒结构包含晶体层和非晶体层 2 部 分，晶体层主 要 由 支 链 淀 粉 分 子 以 双 螺 旋 结 构 形 成，结构较 为 致 密，不 易 受 外 力 和 化 学 试 剂 作 用； 非晶体 层 主 要 由 直 链 淀 粉 分 子 以 松 散 的 结 构 形 成 ，易 受 外 力 和 化 学 试 剂 作 用［6］。 因 此 ，不 同 来 源 淀粉 对 加 工 处 理 的 反 应 也 必 然 存 在 差 异。 Sun 等［7］将玉米、马 铃 薯 和 豌 豆 淀 粉 与 食 品 胶 混 合 干 热处理，可 以 显 著 改 变 其 功 能 特 性。淀 粉 的 内 部 结构对营养物质的利用程度具有很大影响。不同 来源淀粉的 结 晶 度、直 链 与 支 链 淀 粉 含 量 和 淀 粉 颗粒的形态等是影响热处理后淀粉消化动态变化 的主要因 素［8］。近 年 来，国 内 外 研 究 人 员 利 用 中 红外光谱技 术 对 大 麦、小 麦 和 玉 米 等 饲 料 原 料 的 淀粉结构展 开 了 研 究，并 且 探 讨 了 这 些 饲 料 原 料 的淀粉结构与其可吸收营养物质释放及消化利用 率间的相关性［4，8］。
粉在动物生产上的应用研究进展，并对该领域未来的研究热点进行展望。
淀粉颗粒形态及结构
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淀粉粒由直链淀粉分子（Am）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。
第七章-淀粉的制取与加工
（三）低聚异麦芽糖的制作工艺
淀粉 调浆 淀粉悬浮液（浓度30%， PH6.0） 液化（α-淀粉酶） 糖化（β-淀 粉酶，α-D葡萄糖苷酶，PH5.0，温度 60℃ ） 过滤 脱色（活性炭） 脱盐 （阴、阳离子交换树脂） 真空浓缩 IMO -500 柱分离 IMO-900 喷雾干燥 IMO-900P
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另外，变性淀粉还可按生产工艺路线 进行分类，有干法（如磷酸酯淀粉、酸解 淀粉、阳离子淀粉、羧甲基淀粉等）、湿 法、有机溶剂法（如羧基淀粉制备一般采 用乙醇作溶剂）、挤压法和滚筒干燥法 （如天然淀粉或变性淀粉为原料生产预糊 化淀粉）等。
二、几种常用变性淀粉
（一）预糊化淀粉 预糊化淀粉：把完全糊化的淀粉在高温下 迅速干燥，将得到氢键仍然断开的，多孔 状的、无明显结晶现象的淀粉颗粒，即为 预糊化淀粉。
二、淀粉的化学性质
（一）与酸作用 淀粉在酸的作用下水解产生分子量不同的各种 中间产物，这些物质称作糊精。 淀粉 淀粉糊精 红糊精 无色糊精 麦芽糖 葡萄糖
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（二）淀粉的成脂、成醚作用 淀粉分子可与无机盐或有机酸生成脂。 淀粉+乙醇 淀粉的乙酸脂 （三）淀粉的氧化 淀粉随氧化条件及氧化剂的不同生成不同 产物。 常用的氧化剂：高碘酸、次氯酸等。 如：双醛淀粉
低聚异麦芽糖（异麦芽低聚糖），又 称分支低聚糖：是由葡萄糖残基通过α-1， 6-糖苷键结合而成的单糖数在2-5不等的一 类低聚糖。 成分：异麦芽糖、异麦芽三糖、潘糖等。
低聚异麦芽糖在自然界中极少以游离 状态存在。
（五）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值在20%以 下的产品。 成分：聚合度在10以上的糊精和少量 聚合度在10以下的低聚糖。 麦芽糊精：甜度低、粘度高、溶解性好、 吸湿性小、增稠性强、成膜性好。
简述淀粉粒的类型及形态特征
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