江南大学：《谷物科学原理》课程教学资源（PPT课件）第二章 谷物淀粉

第二章 谷物淀粉

第二章 谷物淀粉

第一节 谷物淀粉概述 光，叶绿素 植物中的叶绿素利用太阳能把二氧化碳和水合成葡萄糖， 反应式如下： 6H2O + 6CO2 C6H12O6 +3O2 葡萄糖是植物生长和代谢的要素，但其中有一部分被用作 下一代生长发育的养料贮备起来。在植物体内葡萄糖是以多 糖的形式贮藏的，其中最主要的多糖形式是淀粉

第一节 谷物淀粉概述 光，叶绿素 植物中的叶绿素利用太阳能把二氧化碳和水合成葡萄糖， 反应式如下： 6H2O + 6CO2 C6H12O6 +3O2 葡萄糖是植物生长和代谢的要素，但其中有一部分被用作 下一代生长发育的养料贮备起来。在植物体内葡萄糖是以多 糖的形式贮藏的，其中最主要的多糖形式是淀粉

植物体内由葡萄糖缩合形成淀粉的途径： ▪ 首先，由磷酸化酶把2个葡萄糖分子缩合为麦芽糖： ▪ 第二步由麦芽糖淀粉缩合的方法有多种， 随着氧连在1-4，1-3或 1-6位而定，形成了不同结构的淀粉，由1-4键连接构成的淀粉为直 链淀粉，由1-3或1-6键连接构成的淀粉为支链淀粉，在谷物中贮藏 的淀粉主要由这两种成分构成。 O OH O O CH2OH CH2OH 5 α 2 3 4 1 1 3 2 4 5 6 6 α- D-葡萄糖麦芽糖

植物体内由葡萄糖缩合形成淀粉的途径： ▪ 首先，由磷酸化酶把2个葡萄糖分子缩合为麦芽糖： ▪ 第二步由麦芽糖淀粉缩合的方法有多种， 随着氧连在1-4，1-3或 1-6位而定，形成了不同结构的淀粉，由1-4键连接构成的淀粉为直 链淀粉，由1-3或1-6键连接构成的淀粉为支链淀粉，在谷物中贮藏 的淀粉主要由这两种成分构成。 O OH O O CH2OH CH2OH 5 α 2 3 4 1 1 3 2 4 5 6 6 α- D-葡萄糖麦芽糖

谷物籽粒以淀粉的形式贮藏能量，不同谷物中淀粉的 含量是不同的，一般可以占到总量的60%~75%，因此，人 们消耗的食品大都是淀粉，它是人体所需要热能的主要来 源，同时，淀粉也是食品工业的重要原料。 名称 淀粉含量 名称 淀粉含量 糙米 75~80 燕麦（不带壳） 50~60 普通玉米 60~70 燕麦（带壳） 35 甜玉米 20~28 荞麦 44 高粱 69~70 大麦（带壳） 56~66 粟 60 大麦（不带壳） 40 小麦 58~76 表2-1 各种谷物籽粒中的淀粉含量（干基，%）

谷物籽粒以淀粉的形式贮藏能量，不同谷物中淀粉的 含量是不同的，一般可以占到总量的60%~75%，因此，人 们消耗的食品大都是淀粉，它是人体所需要热能的主要来 源，同时，淀粉也是食品工业的重要原料。 名称 淀粉含量 名称 淀粉含量 糙米 75~80 燕麦（不带壳） 50~60 普通玉米 60~70 燕麦（带壳） 35 甜玉米 20~28 荞麦 44 高粱 69~70 大麦（带壳） 56~66 粟 60 大麦（不带壳） 40 小麦 58~76 表2-1 各种谷物籽粒中的淀粉含量（干基，%）

第二节 淀粉粒的结构 淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（starch granule）的形式存在 的，淀粉粒是淀粉分子的集聚体，不同谷物由于遗传及环境条件的影响， 形成不同结构及性质的淀粉粒。 各种谷物淀粉粒的结构 1：小麦 7：燕麦淀粉粒 2：大麦 8：粟 3：黑麦 9：小麦 4：高粱 10：玉米淀粉粒 5：玉米 6：大米

第二节 淀粉粒的结构 淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（starch granule）的形式存在 的，淀粉粒是淀粉分子的集聚体，不同谷物由于遗传及环境条件的影响， 形成不同结构及性质的淀粉粒。 各种谷物淀粉粒的结构 1：小麦 7：燕麦淀粉粒 2：大麦 8：粟 3：黑麦 9：小麦 4：高粱 10：玉米淀粉粒 5：玉米 6：大米

➢ 淀粉粒的层状结构(轮纹) 用α-淀粉酶处理过的高粱籽粒横切面 扫描电子显微镜图 各部分密度不同，折射率大小 不同而造成。 淀粉粒在形成过程中，受昼夜 光照的差别，造成葡萄糖供应数量 不同，致使淀粉合成速度有快有慢 而引起的。 白天供应葡萄糖多，形成淀粉 的密度大，而夜间供应葡萄糖少， 形成淀粉的密度小，从而出现层状 结构

➢ 淀粉粒的层状结构(轮纹) 用α-淀粉酶处理过的高粱籽粒横切面 扫描电子显微镜图 各部分密度不同，折射率大小 不同而造成。 淀粉粒在形成过程中，受昼夜 光照的差别，造成葡萄糖供应数量 不同，致使淀粉合成速度有快有慢 而引起的。 白天供应葡萄糖多，形成淀粉 的密度大，而夜间供应葡萄糖少， 形成淀粉的密度小，从而出现层状 结构

➢ 结晶性 表2-2 用X射线衍射法测定的 淀粉粒的结晶化度 种类 结晶化度（%） 小麦 36 大米 38 玉米 39 糯玉米 39 高直链玉米淀粉 19 马铃薯 25 用十字棱镜拍摄的小麦淀粉粒的 光学显微镜图 显出马耳他十字 淀粉粒在偏光显微镜下具有双折射性，在淀粉粒粒面上可看到以 粒心为中心的黑色十字形，称为偏光十字。说明淀粉粒是一种球晶， 但同时又具有一般球晶没有的弹性变形的现象。据此可以分析淀粉粒 内部晶体结构的方向

➢ 结晶性 表2-2 用X射线衍射法测定的 淀粉粒的结晶化度 种类 结晶化度（%） 小麦 36 大米 38 玉米 39 糯玉米 39 高直链玉米淀粉 19 马铃薯 25 用十字棱镜拍摄的小麦淀粉粒的 光学显微镜图 显出马耳他十字 淀粉粒在偏光显微镜下具有双折射性，在淀粉粒粒面上可看到以 粒心为中心的黑色十字形，称为偏光十字。说明淀粉粒是一种球晶， 但同时又具有一般球晶没有的弹性变形的现象。据此可以分析淀粉粒 内部晶体结构的方向

第三节 谷物淀粉的物理化学性质

第三节 谷物淀粉的物理化学性质

一、淀粉的分子结构 ➢ 直链淀粉（amylose）与支链淀粉（amylopectin） O CH2OH H H OH H H OH H O OH O CH2OH H H OH H H OH H O O CH2OH H H OH H H OH O H CH2OH H H OH H OH H OH H O n （一）直链淀粉的结构 Meyer等人用温水法从淀粉粒中首先分离出来的成分，称为直链淀粉， 其结构经实验证明，是由葡萄糖通过α-1,4-糖苷键连接起来的直链状的高 分子化合物： 直链淀粉的螺旋结构 直链淀粉的分子结构 DP (degree of polymerization), 聚合度

一、淀粉的分子结构 ➢ 直链淀粉（amylose）与支链淀粉（amylopectin） O CH2OH H H OH H H OH H O OH O CH2OH H H OH H H OH H O O CH2OH H H OH H H OH O H CH2OH H H OH H OH H OH H O n （一）直链淀粉的结构 Meyer等人用温水法从淀粉粒中首先分离出来的成分，称为直链淀粉， 其结构经实验证明，是由葡萄糖通过α-1,4-糖苷键连接起来的直链状的高 分子化合物： 直链淀粉的螺旋结构 直链淀粉的分子结构 DP (degree of polymerization), 聚合度

（二） 支链淀粉的结构 O CH2 O O O CH2 OH O CH2 OH O O CH2 OH O O CH2 OH O CH2 OH O O O O CH2 O O O CH2 OH O O O O CH2 OH O O O CH2 OH O CH2 OH O CH2 OH O O CH2 OH O OH 支链淀粉的分子结构 支链淀粉的几种分子模型

（二） 支链淀粉的结构 O CH2 O O O CH2 OH O CH2 OH O O CH2 OH O O CH2 OH O CH2 OH O O O O CH2 O O O CH2 OH O O O O CH2 OH O O O CH2 OH O CH2 OH O CH2 OH O O CH2 OH O OH 支链淀粉的分子结构 支链淀粉的几种分子模型