淀粉结构及相关性质综述
摘要：淀粉是高等植物中常见的组分，是碳水化合物储藏的主要形式。淀粉在生活、生产中都具有广泛应用，淀粉的深层研究对人们的生活和新产品的研制都有重要意义。本文介绍了淀粉的相关知识，包括淀粉的结构与性质、阳离子淀粉、淀粉酶及淀粉的酸解等，并对淀粉的发展进行了展望。
关键词：结构 性质 阳离子淀粉 酸解 淀粉酶
一．淀粉的结构及物理化学性质
1.淀粉的分子结构
淀粉是葡萄糖的高聚体，在餐饮业又称芡粉，通式是(C6H10O5)n，水解到二糖阶段为麦芽糖，化学式是（C12H22O11），完全水解后得到葡萄糖，化学式是（C6H12O6 ）。淀粉颗粒含有微量的非碳水化合物，如蛋白质、脂肪、无机盐等，其中除脂肪酸被直链淀粉分子吸附，磷酸与支链淀粉分子呈酯化结合之外，其他物质都是混杂在一起。淀粉分子是由许多α―D―吡喃葡萄糖基单元通过糖苷键连接而成的高分子化合物。淀粉的基本组成单位是α―D―吡喃葡萄糖（稳定的椅式构象）。淀粉有直链淀粉和支链淀粉之分，另外在许多淀粉中还存在第三种成分，即中间级分---轻度支化的直链淀粉。 直链淀粉
直链淀粉的分子结构及聚合度
一般的研究认为直链淀粉是一种线形多聚物，都是由α―D―吡喃葡萄糖通过α―D―1,4糖苷键连接而成的链状分子，呈右手螺旋结构，每六个葡萄糖单位组成螺旋的一个节距，在螺旋内部只含氢原子，是亲油的，羟基位于螺旋外侧。螺旋上重复单元之间的距离为×10﹣1o，每个α―D―吡喃葡萄糖基环呈椅式构象。
直链淀粉没有一定大小，不同来源的直链淀粉差别很大。一般文献报道，禾谷类直链淀粉的DP为300~1200，平均800；薯类直链淀粉的DP为1000~6000，平均3000。
直链淀粉与碘和脂肪酸的反应
呈螺旋状态的直链淀粉分子能够吸附碘形成螺旋包合物，从而使淀粉遇碘显蓝。吸附碘的颜反应与直链分子大小有关，聚合度12以下的短链遇碘不显；聚合度12~15呈棕；聚合度20~30呈红；聚合度35~40呈紫；聚合度45以上呈蓝。支链淀粉吸收碘量不到1%，故支链淀粉遇碘不显蓝。
谷类淀粉中含有少量脂肪酸，它们也可以和直链淀粉分子结合生成螺旋包合物，但会引起一系列不利影响。（玉米、小麦含量较多，薯类含量少。）
支链淀粉
支链淀粉的分子结构与聚合度影响力评估
支链淀粉是一种高度分支的大分子，主链上分出支链，各葡萄糖单位之间以α﹣1,4糖苷键链接构成它的主链，支链通过α﹣1,6糖苷键与主链相连，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为C链（主链），C链具有很多侧链，称为B链（内链），B链又具有侧链，与其他的B链或A链相连，A链（外链）没有侧链。
不同来源的淀粉其支链淀粉的聚合度不同，平均链长、内练及外链的平均长度也不同。
支链淀粉与磷酸结合的反应
磷酸与支链淀粉分子中葡萄糖单位的C6碳原子呈酯化结合存在，磷酸65%在A链和B链的外部链存在，35%在B链的内部链存在。这种结合不易被酸分解，在酸水解淀粉的产物中发现有葡萄糖﹣6﹣磷酸酯。（马铃薯淀粉含磷量最高）
直链淀粉与支链淀粉的含量
（1）直链淀粉与碘生成纯蓝，支链淀粉与碘作用依其分支与聚合度不同，生成紫-红-棕（聚合度由大到小）。
（2）不同来源的淀粉，直链淀粉含量不同。一般和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%；糯性粮食淀粉则几乎为零，只含支链淀粉。
（3）同一种粮食中，直链淀粉的含量与类型、品种和成熟度有关。籼米的直链淀粉含量一般比粳米高；成熟的玉米为28%左右，未成熟的只有5%~7%.
（4）直链淀粉含量与颗粒大小有关。
2.淀粉的颗粒结构
淀粉粒的形态
淀粉在胚乳细胞中以颗粒状存在，故可称为淀粉粒。不同来源的淀粉粒其形状、大小和构造各不相同，可借助显微镜鉴别其来源和种类。
淀粉颗粒形状
不同种类的淀粉粒具有各自特殊的形状，一般淀粉粒的形状为圆形（或球形）、卵形（或椭圆形）和多角形（或不规则形），这取决于淀粉的来源。如小麦、黑麦、粉质玉米淀粉颗粒为圆形，马铃薯和木薯为卵形，大米和燕麦为多角形。
同一种来源淀粉粒也有差异。如马铃薯淀粉颗粒大的为卵形，小的为圆形。
制钢淀粉颗粒大小
不同来源的淀粉颗粒大小相差很大，一般以颗粒的长轴的长度表示淀粉粒的大小，介于2~120μm之间。商业淀粉中一般以马铃薯淀粉颗粒为最大（15~120μm），大米淀粉颗粒最小（2~10μm）。另外，同一种淀粉其大小也不相同。
淀粉颗粒的形状、大小常常受种子生长条件、成熟度、直链淀粉含量及胚乳结构等影响。如马铃薯在温暖多雨条件下生长，其淀粉颗粒小于在干燥条件下生长的淀粉颗粒。
zeidan 小麦淀粉颗粒有大小之分，大的称为A淀粉，尺寸为5~30μm，占颗粒总数的65%；小的称为B淀粉，尺寸5μm以下，占35%。
vb连接sql数据库淀粉颗粒的结构
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淀粉颗粒的轮纹结构（环层结构）
在显微镜下，可以看到有些淀粉颗粒呈现若干细纹，称轮纹结构。轮纹结构是淀粉内部密度不同的表现，白天光合作用强，转移到胚乳细胞中的葡萄糖多，合成的淀粉密度大，夜间则较小，昼夜相间便造成轮纹结构。但马铃薯在一定条件下连续照射培养，仍有环层结构，这对上述说法提出质疑。所以轮纹结构形成的真正原因，目前还不能做出适当说明。
淀粉颗粒水分低于10%是看不到环层结构，有时需要用热水处理或冷水长期浸泡，或用稀薄的铬酸溶液或碘的碘化钾溶液慢慢作用后，会表现出环层结构。
各环层共同围绕的一点称为粒心或脐。粒心位于中央，称“中心轮纹”，如禾谷类淀粉；粒心偏于一端，称“偏心轮纹”，如马铃薯淀粉。粒心部分含水较多，比较柔软，故在加热干燥时常常造成裂纹，根据裂纹的形状，可辨别淀粉粒的来源与种类，如玉米淀粉为星状裂纹。
淀粉粒依其本身构造（如淀粉的数目和环层的排列不同 ）又可分为单粒、复粒、半复粒三种。单粒只有一个粒心，如玉米、小麦；复粒由几个单粒组成，具有几个粒心，在外围形成统一的轮廓，如大米、燕麦；半复粒的内部有两个或更多单粒，各有各的粒心和环层，但是最外围的几个环轮则是共同的，从而构成一个整粒。
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