淀粉颗粒形态及结构汇总
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小麦淀粉颗粒的微观结构研究淀粉是小麦籽粒中最重要的碳水化合物,成熟小麦中淀粉占籽总重量的65%-70%。
小麦淀粉是面制食品品主要热量来源,也是影响面粉加工品质的重要因素,小麦淀粉颗粒的大小和形状对淀粉的理化性质对谷物制品的品质有着重要的影响。
另外,小麦淀粉及其衍生物轻工业、医药卫生等人们日常生活的许多方面具有广泛的用途,已经成为国民经济基础的重要组成部分。
小麦淀粉以颗粒状态存于小麦胚乳中,淀粉粒在质体中形成。
颗粒按其直径大小一般分为A型(10-40um)B型(1-10um)和C型( < 1um),是个三模型结构,但通常将C型归为B型。
A型淀粉是在小麦开花后4d左右的时间开始生长的,B型则第11d才开始生长,两者的理化性质之间存在着较大的差异。
A 型淀粉在工业中的应用价值要远大于 B 型淀粉。
但是 B 型淀粉在小麦成长过程中起到了一定的作用,而且质量几乎占整体的一半。
通过扫描电子显微镜观测不同的八种全国各地的小麦淀粉的微观结构,探寻小麦淀粉颗粒大小和形态特征,如图:1 2 3 45 6 7 8图 1 小麦淀粉颗粒放大倍数为500 ×的电镜观测图图 2 淀粉颗粒放大倍数500 ×的电镜观测团聚现象图 6淀粉颗粒放大倍数为5000 ×的电镜观测图图 3 淀粉颗粒放大倍数为1000 ×的电镜观测图图 4 淀粉颗粒放大倍数为3000 ×的电镜观测图图 5 淀粉颗粒放大倍数为5000 ×观测赤道槽特征由图 1 ~6 的不同放大倍数、不同角度的淀粉颗粒微观结构电子显微镜图可以看出,小麦淀粉颗粒大小一般为双模型结构,即颗粒较大的 A 型与颗粒较小的 B 型。
A 型淀粉主要为扁球形、椭圆性和圆形,而且直径越大其形状越扁,越圆。
B 型淀粉形状较多样化,甚至包括 A 型淀粉的破损部分,其不完整程度和边缘破损程度均较 A 型高。
B 型表面上的凹面较多且深,而 A 型表面较光滑。
绿豆淀粉粒形态绿豆淀粉是一种重要的植物淀粉,在食品工业、医药工业等领域有着广泛的应用。
绿豆淀粉粒形态是其重要的物理性质之一,对于淀粉的理解和应用具有重要意义。
本文将从绿豆淀粉的定义、形成、结构及形态等方面进行详细介绍。
一、绿豆淀粉的定义绿豆淀粉是由绿豆(Vigna radiata L.)中提取得到的一种多聚葡萄糖类化合物,其主要成分为直链式葡萄糖分子和支链式葡萄糖分子。
它是一种白色至微黄色无臭无味的粉末,易溶于水,不溶于乙醇和二甲基亚硫酰胺等有机溶剂。
二、绿豆淀粉的形成在植物体内,光合作用产生大量葡萄糖,其中部分被转化为淀粉储存起来。
在绿豆中,这些储存起来的淀粉以形成颗粒的方式存在于植物细胞内。
在光合作用的过程中,葡萄糖在叶绿体内被转化成葡萄糖-6-磷酸,再由淀粉合成酶催化形成淀粉颗粒。
随着淀粉颗粒的不断形成和积累,最终形成了绿豆的种子。
三、绿豆淀粉的结构绿豆淀粉是由两种不同结构的聚葡萄糖类分子组成:直链式葡萄糖分子和支链式葡萄糖分子。
其中直链式葡萄糖分子通过α-1,4-键相互连接形成线性结构,而支链式葡萄糖分子则通过α-1,6-键连接在直链上,形成树枝结构。
这种树枝结构使得淀粉颗粒具有了一定的弹性和稳定性。
四、绿豆淀粉的形态1. 形态分类根据形态特征,可以将淀粉颗粒分为A型、B型、C型三类。
其中A型为中心对称性圆球形或卵圆形;B型为不规则多角形或球体;C型为扁平椭圆形或圆锥形。
绿豆淀粉属于A型淀粉颗粒。
2. 形态特征绿豆淀粉颗粒大小约为5-25μm,呈圆球形或卵圆形,表面光滑,有一定的透明度。
在显微镜下观察,可以看到其具有中心对称性和同心层次结构。
此外,在荧光显微镜下观察,可以发现绿豆淀粉颗粒具有荧光特性。
五、总结绿豆淀粉是一种重要的植物淀粉,在食品工业、医药工业等领域有着广泛的应用。
其形态特征是其重要的物理性质之一,对于淀粉的理解和应用具有重要意义。
通过本文的介绍,我们了解了绿豆淀粉的定义、形成、结构及形态等方面的知识,并对其在实际应用中的作用和意义有了更加全面和深入的认识。
第一节:淀粉颗粒的结构与特性薯类淀粉要大于谷类淀粉:1.薯类中马铃薯淀粉颗粒最大,15~100um 5~35um 椭圆\球形2小麦:25~40um 扁豆形5~10um呈球形化学组成相同3.玉米和高粱颗粒大小相似,平均15um 多角形和圆型4.小淀粉特性与玉米相似,平均12um5.大分燕麦相似,平均2~5um为多角形1淀粉颗粒:直链分子和支链分子的聚合体。
有序的结晶区+无序的无定形区结晶区:X射线衍射玉米淀粉,马铃薯淀粉,木薯淀粉三种不同的X-光衍射图谱大多数谷类呈A型,马铃薯和根类淀粉,老化淀粉B型谷类淀粉多为C型。
2各种不同晶型可转化:A型结构具有较高的热稳定性,通过温热处理B型可转为A型3 淀粉颗粒的轮纹:①轮纹结构又称层状结构,各轮纹层围绕的一点叫粒心,又叫做脐②甲心轮纹:禾谷类淀粉颗粒粒心常在中央偏心轮纹:马铃薯淀粉颗粒粒心常偏于一侧③根据粒心及轮纹情况分:单粒多复粒复粒4偏光十字:在偏光显微镜下观察,淀粉颗粒呈现黑色的十字而把淀粉颗粒分成4个白色的区域。
5淀粉颗粒水分相对湿度为65%,25℃时,多数商品天然淀粉含10%~20%水分。
6影响玉米小麦中高含量脂类化合物的存在会造成①抑制淀粉颗粒膨胀和溶解。
②直链淀粉脂类络合物使淀粉糊淀粉膜不透明度或浑浊度增加,影响糊化淀粉增稠力和黏合力。
③不饱合的脂类化合物在贮存期因氧化作用而酸败而影响其作用。
7pro含量高,使用时产生臭味或其他气味,蒸煮时易产生泡沫加工时遇水变蓝色8淀粉的润胀:将干燥的天然淀粉置于冷水中,水分子可简单的进入淀粉颗粒的非结晶部分,分许多无定型部分的亲水基结合或被吸附,使淀粉颗粒在水中膨胀,这一现象较润胀。
9糊化概念:若将淀粉乳浆加热到一定程度55℃以上,淀粉颗粒突然膨胀,因膨胀的体积达到原来的体积的数百倍,所以原乳浆就变成黏稠的胶体溶液,这一现象叫淀粉的糊化。
本质:淀粉中有序或无序(晶体)状态的淀粉分子间的氢键断裂,淀粉分子分散在水中形成亲水性胶体溶液。
淀粉颗粒名词解释1. 淀粉的概述淀粉是一种重要的碳水化合物,是植物体内最主要的储能物质。
它是由大量葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键连接而成的高聚物。
淀粉在植物体内以颗粒的形式存在,被储存在植物的细胞质或器官中,如种子、根茎、块茎、果实等。
2. 淀粉颗粒的结构淀粉颗粒是由两种不同的多糖分子组成的,即支链淀粉和直链淀粉。
支链淀粉是由α-1,6-糖苷键连接的分支链构成,直链淀粉是由α-1,4-糖苷键连接的直链构成。
淀粉颗粒的外观通常呈现出多种形态,如圆形、椭圆形、多角形等。
淀粉颗粒的大小也有所差异,一般在2-100微米之间。
3. 淀粉颗粒的组成淀粉颗粒由两种多糖分子组成,即支链淀粉和直链淀粉。
支链淀粉由α-1,6-糖苷键连接的分支链构成,直链淀粉由α-1,4-糖苷键连接的直链构成。
支链淀粉主要由两个分子组成:支链淀粉分支酶(branching enzyme)和支链淀粉合成酶(starch synthase)。
支链淀粉分支酶负责在直链淀粉分子上引入α-1,6-糖苷键,形成分支链;而支链淀粉合成酶则负责合成直链淀粉分子。
直链淀粉主要由直链淀粉合成酶合成,它将多个葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接在一起,形成直链结构。
4. 淀粉颗粒的功能淀粉颗粒是植物体内最主要的储能物质,其功能主要有以下几个方面:4.1 能量储存淀粉颗粒能够储存植物体内的能量。
当植物需要能量时,淀粉颗粒会被水解成葡萄糖,通过酶的作用转化为能量供植物使用。
4.2 水解产物的利用淀粉颗粒水解后的产物葡萄糖,不仅可以被植物利用,还可以被其他生物利用。
葡萄糖是生物体内重要的能量源,可以通过呼吸作用产生ATP,供细胞进行代谢活动。
4.3 保护细胞器官淀粉颗粒在细胞内起到保护细胞器官的作用。
它可以包裹其他细胞器官,减少其受到外界环境的影响,保持细胞内环境的稳定。
4.4 维持细胞形态淀粉颗粒可以帮助细胞维持其形态。
由于淀粉颗粒具有一定的硬度和稳定性,它可以作为细胞内的支撑物,维持细胞的形态结构。
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。
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。
不同淀粉之间的区别方法
一镜检法
淀粉颗粒经镜检测出颗粒粒径大小为玉米淀粉(11.2μm)红薯淀粉(11.5μm)木薯淀粉(12.6μm)马铃薯淀粉(25.7μm)
玉米淀粉颗粒主要是多角形,马铃薯淀粉颗粒多为卵形,木薯淀粉颗粒则为半圆形。
马铃薯淀粉颗粒存在轮纹和脐点,玉米和木薯则无。
以下是各种淀粉镜检图片
红薯1
红薯2
小麦1
小麦2
玉米1
玉米2
木薯1
木薯2
土豆1
土豆2
二粘度法
淀粉的黏度
1.原淀粉黏度:马铃薯淀粉>红薯淀粉>玉米淀粉>小麦淀粉;
2.酸化、酯化、醚化、交联化、预糊化、酶化或复合变性后的变性淀粉都比相对应的原淀粉黏度高;
3.在同种原淀粉中分子颗粒越大,其黏度越高;
4.在同种原淀粉中,支链淀粉黏度高于直链淀粉;
5.在同种原淀粉中,支链多的黏度高;
6.在同种原淀粉中,测粘度时,金属离子越多,其粘度越低。
淀粉粘度比较
马铃薯淀粉1000mPS.S>红薯淀粉900mPS.S>木薯淀粉800 mPS.S>玉米淀粉300mPS.S>小麦淀粉50mPS.S。