玉米淀粉的生物合成讲课共99页

玉米淀粉生产根底知识某某大宗生物开发股份某某二零一七年四月目录第一章淀粉的生成与结构一、淀粉的生成二、淀粉的物理性状三、淀粉的化学组成和结构四、淀粉的用途第二章玉米淀粉与生产方法一、玉米的性质和组成二、玉米的生产过程概述与工艺流程1、亚硫酸的制备2、玉米的浸泡3、玉米的破碎与胚芽别离4、玉米的精磨与纤维别离5、淀粉与蛋白质的别离6、淀粉脱水与枯燥第三章副产品的加工一、玉米浆与菲订二、玉米胚芽与玉米油三、蛋白粉四、纤维粉第一章 淀粉的生产与结构一、淀粉的生成淀粉碳水化合物，它在自然界分布很广，是植物的主要成分。

碳水化合物中最多的是纤维素，其次是淀粉，这二种物质是葡萄糖的聚合物。

纤维素是构成细胞壁的主要成分，可以说是植物生长中的建筑材料，淀粉如此是植物所储存的食粮。

植物叶绿素在阳光照射下，能将二氧化碳和水变成淀粉，同时产生氧气，这个现象称为“光合作用〞，可用化学式简单表示如下：日光NOC 2+NH 2O-------------------(C 6H 10O 5)n+NO 2 叶绿素光合作用的变化过程，实际上并不像上面方程式表示的那样简单，叶绿素是复杂的化合物，含有镁，能由日光中吸收红、蓝和少量的绿光，被吸收的光能促进光合作用的进展。

绿叶在白天所生成的淀粉，存在于叶绿素的微粒内，可用碘液定性检测：用酒精将叶绿素溶解，然后加几滴稀碘溶液，假如颜色变蓝，如此表示有淀粉存在。

植物生长成熟后，有许多淀粉储藏在植物的种子〔玉米、麦、米等〕，根〔如甘薯、木薯〕和块茎〔马铃薯〕中，各种植物含淀粉的量因品种、气候、土质以与其他生产条件的不同而不一样。

即使在同一块地里生产的不同植株，其所含淀粉的量也不一定一样。

二、淀粉的物理性状淀粉是白色的微小颗粒，不溶于水和有机溶剂，颗粒内都呈复杂的结晶组织。

淀粉乳遇热糊化呈粘稠的液体。

这些性质是一般淀粉所共有的，但由于各种原料制造的淀粉不同，其性状不一样，分别说明如下：1、颗粒的形状与大小在显微镜下观察淀粉的颗粒是透明的，不同的淀粉具有不同的形状和大小。

玉米淀粉的生物合成及其关键酶摘要：淀粉是许多植物重要的储藏物质。

近10年来，淀粉生物合成的研究进展很快，特别是对淀粉合成过程中的关键酶的研究比较深入，已经达到了分子水平。

目前，许多研究结果揭示了玉米淀粉的生物合成涉及4类酶——ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶、淀粉分支酶和去分支酶，它们在淀粉的生物合成中发挥着不同作用。

本文综述了玉米淀粉合成中4类关键酶的生理生化特性、分子生物学特性以及表达调控等方面的研究进展，并讨论了今后的可能发展方向，旨在为相关研究提供参考。

关键词：玉米淀粉；生物合成；关键酶引言淀粉是人类的主要食物来源之一，也是化学工业的重要原料。

玉米淀粉是最主要的淀粉产品，占据了国际淀粉市场80%以上的市场份额[1]。

美国淀粉加工业95％的淀粉是玉米淀粉，我国淀粉的主要生产原料也是玉米。

玉米淀粉除了作为食品和饲料外，还被广泛用于制造酒精、纸张、粘合剂、生物降解塑料、建筑和包装材料。

玉米淀粉有直链和支链之分，直链淀粉是D-葡萄糖基以α-(1，4)糖苷键连接的多糖链，支链淀粉分子中除有叫α-(1，4)糖苷键的糖链外，还有α-(1，6)糖苷键连接的分支。

淀粉在不同领域中的应用取决于其分子结构，淀粉分子结构的重要参数包括: ( 1)直链淀粉和支链淀粉的比例( 直/ 支比) ; (2 )直链淀粉的聚合度; ( 3)支链淀粉分支链长及分布等等，这些参数影响淀粉加工的理化和功能特性。

淀粉的理化性质主要包括: ( l)淀粉凝胶化所需温度; (2 )凝胶化淀粉的赫性; ( 3)长期保存或冻融过程稳定性。

这些特性决定着其在食品和工业应用中的价值其中, 直/支比是淀粉分子结构最重要的分子结构参数, 例如, 普通玉米淀粉直/ 支比为1 ：3, 但是直/ 支比大于l 的高直链淀粉, 具有更快的凝胶化作用, 凝胶强度高, 作为食品添加剂在改善食品的质地和结构方面有独特效果许多类型的胶卷中用高直链淀粉, 是因其具有独特的透明性, 柔韧性, 拉伸强度及防水性目前人们对环保日益关注, 高直链淀粉生产的可再生可降解膜可以减少工业废气及减弱温室效应气体的释放, 正日益引起人们的兴趣。

玉米淀粉生产基础知识山东大宗生物开发股份有限公司二零一七年四月·目录第一章淀粉的生成及结构一、淀粉的生成二、淀粉的物理性状三、淀粉的化学组成和结构四、淀粉的用途第二章玉米淀粉及生产方法一、玉米的性质和组成二、玉米的生产过程概述及工艺流程1、亚硫酸的制备2、玉米的浸泡3、玉米的破碎及胚芽分离4、玉米的精磨与纤维分离5、淀粉与蛋白质的分离6、淀粉脱水与干燥第三章副产品的加工一、玉米浆与菲订二、玉米胚芽与玉米油三、蛋白粉四、纤维粉第一章 淀粉的生产及结构一、淀粉的生成淀粉碳水化合物，它在自然界分布很广，是植物的主要成分。

碳水化合物中最多的是纤维素，其次是淀粉，这二种物质是葡萄糖的聚合物。

纤维素是构成细胞壁的主要成分，可以说是植物生长中的建筑材料，淀粉则是植物所储存的食粮。

植物叶绿素在阳光照射下，能将二氧化碳和水变成淀粉，同时产生氧气，这个现象称为“光合作用”，可用化学式简单表示如下：日光NOC 2+NH 2O-------------------(C 6H 10O 5)n+NO 2 叶绿素光合作用的变化过程，实际上并不像上面方程式表示的那样简单，叶绿素是复杂的化合物，含有镁，能由日光中吸收红、蓝和少量的绿光，被吸收的光能促进光合作用的进行。

绿叶在白天所生成的淀粉，存在于叶绿素的微粒内，可用碘液定性检测：用酒精将叶绿素溶解，然后加几滴稀碘溶液，若颜色变蓝，则表示有淀粉存在。

植物生长成熟后，有许多淀粉储藏在植物的种子（玉米、麦、米等），根（如甘薯、木薯）和块茎（马铃薯）中，各种植物含淀粉的量因品种、气候、土质以及其他生产条件的不同而不一样。

即使在同一块地里生产的不同植株，其所含淀粉的量也不一定相同。

二、淀粉的物理性状淀粉是白色的微小颗粒，不溶于水和有机溶剂，颗粒内都呈复杂的结晶组织。

淀粉乳遇热糊化呈粘稠的液体。

这些性质是一般淀粉所共有的，但由于各种原料制造的淀粉不同，其性状不一样，分别说明如下：1、颗粒的形状与大小在显微镜下观察淀粉的颗粒是透明的，不同的淀粉具有不同的形状和大小。

玉米淀粉生产技术玉米是从玉蜀黍穗上剥离下的玉米粒，玉米粒含水分１２－１６％、淀粉７０－７２％、蛋白质８－１１％、脂肪４－６％、灰分１．２－１．６％、纤维５－７％。

玉米淀粉用途很广，既可用于食品工业，也能用于造纸、纺织、化工、医药等部门。

以玉米为原料制造淀粉的方法很多，基本工艺流程如下：玉米—>清理—>浸泡—>粗碎—>胚的分离—>磨碎—>分离纤维—>分离蛋白质—>清洗—>离心分离—>干燥—>淀粉。

具体生产流程如下：(1)清理清除玉米原粮中的杂质，通常用筛选、风选、比重分选等。

(2)浸泡玉米子粒坚硬，有胚，需经浸泡工序处理后，才能进行破碎。

玉米通过浸泡，第一，可软化子粒，增加皮层和胚的韧性。

因为玉米在浸泡过程中大量吸收水分，使子粒软化，降低结构强度，有利于胚乳的破碎，从而节约动力消耗，降低生产成本。

另外胚和皮层的吸水量大大超过胚乳，增强了胚和皮层的韧性，不易破裂。

浸泡良好的玉米，如用手指压挤，胚即可脱落。

第二，水分通过胚和皮层向胚乳内部渗透，溶出水溶性物质。

这些物质被溶解出来后，有利于以后的分离操作。

第三，在浸泡过程中，使粘附在玉米表面上的泥沙脱落。

能借助玉米与杂质在水中的沉降速度不同，有效地分离各种轻重杂质，把玉米清洗干净，有利于玉米的破碎和提取淀粉。

浸泡玉米的方法，目前普遍用管道将几只或几十只金属罐连接起来，用水泵使浸泡水在各罐之间循环流动，进行逆流浸泡，浸泡水中通常加二氧化硫，以分散和破坏玉米子粒细胞中蛋白质网状组织，促使淀粉游离出来，同时还能抑制微生物的繁殖活动，但是二氧化硫的浓度最高不得超过0．4％，否则酸性过大，会降低淀粉的粘度。

温度对二氧化硫的浸泡作用具有重要影响，提高浸泡水温度，能促进二氧化硫的浸泡效果。

但温度过高，会使淀粉糊化，造成不良后果，一般以50—55℃为宜。

浸泡时间的长短对浸泡作用有密切关系。

浸泡时间短，蛋白质网状组织不能分散和破坏，淀粉颗粒不能游离出来。