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。
淀粉颗粒形状
一般淀粉颗粒形状为圆形，卵形和椭圆形， 这取决于淀粉的来源。例如小麦和玉米淀 粉是圆形，马铃薯为卵形，大米淀粉为多 角形。 同一淀粉来源也有差异。例如马铃薯淀粉 粒大的为卵形，淀粉粒小的为圆形，小麦 淀粉颗粒大的为圆形，小的为卵形，玉米 淀粉颗粒有的为圆形，有的为多角形。
淀粉颗粒的大小
（2）粒心或核 各环层共同围绕的一点称为粒心或核。粒 心位于中央叫同心环纹。粒心偏于一端称 为偏心环纹，例如马铃薯淀粉。粒心位置 和显著程度随淀粉种类而异，由于淀粉粒 心部分含水较多，故在加热时会造成裂纹， 根据裂纹形态，可以辨别淀粉种类。例如 玉米淀粉为星状裂纹，甘薯淀粉为星状， 放射状和不规则十字裂纹
2 直链淀粉的结构分析 直链淀粉的分子量用聚合度表示，可以通 过光散射，特性粘度或者还原端分析获得。 不同种类的直链淀粉数均DP值介于0.516.34*1000.
3 支链淀粉的分子结构及聚合度 支链淀粉是一种高度分支的大分子，主链上分出 支链，主链以α-1,4糖苷键连接，支链通过α-1,6糖 苷键连接，分支点的α-1,6糖苷键占总糖苷键的 4%-5%.支链淀粉含有还原端的是C链，C链上的 侧链是B链，B链上的侧链叫A链。支链淀粉的分 子量在107-5*108，支链淀粉的分支是成簇和以双 螺旋形势存在，他们形成许多结晶区，这个结晶 区是由支链淀粉的侧链有序排列生成的。蜡质玉 米虽然不含直链淀粉，同样存在结晶区。
淀粉中直链淀粉的含量
不同来源的淀粉，直链淀粉含量不一样， 一般禾谷类淀粉中直链淀粉的含量约为 25%，薯类约为20%，豆类约为30%-35%， 糯性粮食淀粉几乎为零。
各种粮食淀粉直链淀粉的含量
各种植物淀粉中直链淀粉的含量
淀粉中直链淀粉和支链淀粉的含量
直链淀粉的含量，常用方法有淀粉-碘复合物吸收光值法，碘电位滴 定法和刚果红滴定法。 淀粉-碘复合物吸光值法是利用直链淀粉与碘生成蓝色，支链淀粉依 其分支和聚合度的不同，生成紫红-棕红色，全淀粉与碘作用产生这 两种颜色的中间颜色，因此可以在溶液中加入碘化钾溶液，溶液的颜 色的强度与直链淀粉的含量成正比，测定其吸光值，与标准直链淀粉 样品进行比较，就可以计算出样品中直链淀粉的含量，同样也可以测 定支链淀粉的含量 刚果红滴定法与碘比色法相同，方法也类似，但是测量精度低，主 要是碘吸附后，颜色变化灵敏度高。 上述方法测定的直链淀粉的含量，都是未经变性的淀粉，若变性后， 直链淀粉螺旋结构受到位阻而破坏，测定误差很大。 偏光显微镜也可以测定淀粉中的直链淀粉含量。此法比较简略， 但是迅速简单，能初步估计玉米中直链淀粉的含量。
淀粉粒依其本身结构可分为单粒，复粒，半复 粒，单粒只有一个粒心，复粒具有几个粒心，半 复粒里面有两个单粒，各有各的粒心和环层。 同一个细胞中的淀粉粒可以全为单粒，也可以 存在不同的类型，例如燕麦颗粒，除大多数为复 粒外，也夹有单粒。小麦淀粉粒，除大多数为单 粒外，也有复粒。
2 淀粉颗粒的晶体结构 （1）双折射性和偏振光十字 双折射性是由淀粉的高度 有序性引起的。淀粉粒配成1%的淀粉乳，在偏光显微镜 下观察，呈现黑色十字，将颗粒分为四个白色的区域，称 为偏振光十字或者马其他十字，这是淀粉为球晶体的重要 标志。不同淀粉的偏振光十字是不一样的。 （2）淀粉颗粒的晶型 淀粉颗粒由几乎相等的两部分组 成，即有序的结晶区和无序的无定形区，结晶部分的构造 可以用X衍射来确定，1937年，katz等从完整的淀粉粒所 呈现的三种特征性X衍射图上分辨出3中不同的晶体结构， 即A,B,C三种类型。
不同来源的淀粉其支链淀粉的聚合度不同， 平均链长以及外链的平均长度不同。
4 支链淀粉结构的分析 支链淀粉的分子量比直链的要大得多。因为存在形成分子聚合物和分 子裂解的趋势，很难获得精确的真实大小的平均估计值。 （1）单位链长和分类 平均链长可由下面的公式获得 CL=G总计／NC G总计是葡萄糖残基的总数，NC是样品中残基的数量，也是非还原端的 数量 CL也可以用1H-和13C-核磁共振光谱所得到的信号来测量。因为支链淀 粉是一个非常庞大的分子，CL近似为α-1,4和α-1,6键的比例。 对应宽范围的支链淀粉来说，可以通过GPC和HPSEC分析单位链的结 构，所有样品，不轮来源，含有一组主要Байду номын сангаас链和一次要长链，两组的 分界线为DP30-40
一般以长轴的长度表示淀粉粒的大小，介 于2-120μm之间，马铃薯淀粉颗粒最大， 介于15-120μm之间，大米淀粉颗粒最小， 介于2-10μm之间。 同一种淀粉的颗粒大小也不一样。例如 小麦A-淀粉粒径较大，介于20-35μm，B淀粉粒径较小，介于2-5μm。并且他们的性 质也有很大的差异
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淀粉颗粒的形状大小受种子生长条件， 成熟度，直链淀粉含量及胚乳结构等的影 响。例如马铃薯在温暖多雨的条件下生长， 其淀粉颗粒小于在干燥条件下生长的淀粉 颗粒。玉米的直链淀粉含量从27%增加至 50%时，普通玉米的角质颗粒减少，更接 近于圆形的颗粒增加，当直链淀粉含量高 于70%的时候，就会有奇怪的腊肠形颗粒 出现。
淀粉结构
这里讲的淀粉结构，指的是影响淀粉性质 的淀粉颗粒的大小和形状，直链淀粉和支 链淀粉的含量，分子结构，磷脂和脂质含 量等内容。淀粉的这些功能决定了它的用 途，不同结构的淀粉具有不同的热力学和 糊化性质。
淀粉颗粒组织结构
不同植物的淀粉颗粒其显微结构不同，借 此可以区分不同的淀粉颗粒。 所有的淀粉颗粒都有一个裂口，称为淀 粉颗粒的脐点 ，在偏振光作用下有双折射， 说明淀粉颗粒是球状结晶。大部分淀粉颗 粒从脐点伸向边缘。 天然状态的淀粉粒表面没有膜，表面是 由紧密堆积的淀粉链端所组成。