第一章 淀粉的结构与性质

淀粉基本知识1、淀粉合成、结构、成份淀粉是纯碳水化合物，分子式可简写为（C6H10O5）n淀粉颗粒按结构可分为：支链淀粉：70~80%支杈状结构粘性分子量32000~16000直链淀粉：20~30%直链状结构易和有机物或碘生成化合物，10~100万。

2、物理性质①外观：白色粉末（或微带浅黄色阴影）淀粉密度1.61偏光十字：在偏光显微镜下观察，淀粉颗粒具有双折射性，在淀粉粒面上可以看到以粒径为中心的黑心十字形。

②淀粉水份含量：平衡水份：淀粉在不同温度和湿度的空气中含有的水份。

一般水份12~13%，受空气的温度和湿度影响较大。

③糊化：若将淀粉的悬浮液加热，达到一定温度时，淀粉颗粒突然膨胀，因膨胀的体积达到原来的数百倍之大，所以悬浮液变为粘稠的胶体溶液这种现象称为淀粉的糊化。

玉米淀粉在55℃开始膨胀，64℃开始糊化，72℃糊化完成。

淀粉糊化的本质（宏观）：三个阶段：A、吸水，淀粉粒内层膨胀，外形未变→可逆的润胀。

B、水温升高至糊化温度时突然膨胀，大量吸水，偏光十字消失，晶体解体→不可逆的溶胀。

C、温度升高，溶胀的淀粉粒继续分解，溶液黏度增高。

晶体结构解体，无法恢复成原有的晶体结构。

（微观）本质：水分子进入淀粉颗粒的微晶体结构，拆散淀粉间的缔合状态，淀粉分子或其它集聚体经高度水化形成胶体体系。

④淀粉遇碘变兰：鉴别淀粉的存在：加热到70℃时兰色消失，故中和应冷却至70℃以下。

本质：这种反应不是化学反应，而是由于直链淀粉“吸附”碘形成的络合结构。

⑤淀粉的凝沉作用：淀粉的衡溶液在低温下静置一定时间后，溶液变浑浊，溶解度降低，而沉淀析出，如果浓度大时间长，则沉淀物可形成硬块不再溶解，也不易被酶作用，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫老化作用。

凝沉本质：在温度逐渐降低的情况下，溶液中淀粉分子的运动减弱后，分子链趋于平行排列，相互靠拢，彼此间以氢键结合形成沉淀。

3、化学性质：①与酸作用水解：（C6H10O5）n+nH2O酶n C6H12O6②淀粉衍生物：如醚衍生物，游离—OH被—CH3O取代。

二章淀粉一．淀粉的物理性质1.颗粒：淀粉呈白色粉末状，在显微镜下观察是形状和大小各不相同的透明小颗粒，1kg玉米淀粉大约有17000亿个颗粒。

淀粉颗粒形状基本是圆形、椭圆形和多角形。

玉米淀粉的颗粒为圆形和多角形居多，椭圆形较少，故用显微镜大致可以将淀粉种类鉴别出来。

不同品种的淀粉颗粒大小不同，差别很大，同一种淀粉颗粒大小也不均匀，并且相差很多，玉米淀粉最小颗粒约5微米，最大颗粒约26微米，平均为15微米。

玉米淀粉在偏光显微镜下观察，淀粉颗粒呈现黑色十字，玉米淀粉十字交叉点在淀粉颗的中心。

2.水分含量淀粉含有相当高的水分，玉米淀粉在一般情况下含水份约为12%，含有的水是通过淀粉中的羟基和水分子形成氢键，可以容纳大量的水，因此淀粉含有大量水份，仍呈干燥状态。

不同品种淀粉的水分含量有差别，是由于羟基自行结合和水分子结合成氢键的结合程度不同的缘故。

淀粉的水分含量受周围空气湿度的影响，空气湿度大，淀粉吸收空气中的水汽使水分含量增高，在干燥的天气湿度小，淀粉散失水分，使水分含量低。

随温度升高，湿度降低含水减少。

3 .糊化：淀粉混于冷水中，经搅拌成乳状悬浮液，称之为淀粉乳，若停止搅拌，则淀粉乳慢慢下沉，经过一段时间后，淀粉乳产生沉淀，因淀粉不溶于冷水，同时它的比重大于水的比重，淀粉的比重约为1.6。

若将淀粉乳加热到一定温度，淀粉乳中的淀粉颗粒开始膨胀，偏光十字消失。

温度继续升高时，淀粉颗粒继续膨胀，可达原体积的几倍到几十倍。

由于颗粒的膨胀，晶体结构消失，体积胀大，互相接触，变成粘稠状液体，此时停止搅拌，淀粉也不会沉淀，这种现象称为“糊化”，生成粘稠体称为淀粉糊，发生糊化时的温度称为糊化温度。

玉米淀粉乳的糊化温度为64-72℃，开始的温度为64℃，完成糊化的温度为72℃。

淀粉颗粒大小的不同，其糊化的难易也不同，较大的淀粉颗粒容易糊化，较小的颗粒糊化困难，不能糊化的颗粒称为糊精，不溶于水，也不溶于酒精，称之为醇不溶物。

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。

1.1直链淀粉1.1.1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10.6×10﹣¹º，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。

1.1.2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色。

吸附碘的颜色反应与直链分子大小有关，聚合度12以下的短链遇碘不显色；聚合度12~15呈棕色；聚合度20~30呈红色；聚合度35~40呈紫色；聚合度45以上呈蓝色。

淀粉的性质淀粉是一种含量十分丰富的天然材料，由于其丰富的性质，淀粉在食品、医药、制造业以及其他行业中得到了广泛的应用。

淀粉的性质主要有结构性质、物理性质和物理化学性质三个方面。

首先，淀粉的结构性质指淀粉的外部形态，即其团粒的形状和大小。

淀粉的外部形态可以分为三种：圆形米粒、细长珠状米粒和圆柱状米粒。

淀粉的团粒大小和形状有着非常宽广的范围，从几十微米到几毫米不等。

淀粉的外部形态不仅影响其物理性质，也影响着其化学性质。

其次，淀粉的物理性质指淀粉的力学性能以及其表面能。

淀粉的力学性能包括密度、松散性能、塑性性能等；表面性能包括弹性、手感等。

淀粉的物理性质直接影响其性能，如塑性性能会影响其塑料的制作，而弹性的性能会影响其食品的口感等。

最后，淀粉的物理化学性质指其反应性、热稳定性以及溶解性等性质。

淀粉的反应性会影响其在不同温度条件下对不同物质的反应能力。

淀粉的热稳定性会影响其在加热条件下的稳定性。

同时，淀粉的溶解性则会影响其在不同溶剂中的溶解能力。

从以上的阐述可以看出，淀粉的性质十分复杂。

它的结构性质、物理性质和物理化学性质，都会影响其物理性能和化学性能，对于科学研究人员和工业生产者来说，对淀粉性质的了解十分重要。

淀粉不仅是一种优质的绿色原料，它还具有优异的物理性质、化学性质和生物活性，在食品、医药、制造业、农业等多个领域中得到了广泛的应用。

以淀粉作为原料，可以制备多种物质，有助于满足人们的物质需求。

淀粉的性质和应用，对于改善人们的生活、促进经济发展来说，具有重要的意义。

因此，要深入研究和探究当前淀粉的性质，开发更多的应用，淀粉的性质也将会得到进一步的改善。

第一章淀粉的结构与性质淀粉是植物中最广泛的多糖之一，由α-D-葡萄糖分子通过(1→4)键连接而成，是一种高分子化合物。

淀粉是植物的主要储能物质，其特有的性质决定了它在食品工业和其他领域的广泛应用。

淀粉分子结构复杂，由两种不同的多糖分子：支链淀粉和直链淀粉组成。

直链淀粉分子是由α-D-葡萄糖单元通过α-(1→4)键连接而成的线型分子，而支链淀粉分子则由线型分子上分支的α-D-葡萄糖单元通过α-(1→6)键连接而成。

淀粉的结构以及分子量对它的性质和用途有着重要的影响。

可以通过化学和物理方法改变淀粉的分子结构和性质。

例如，在高温和酸性条件下，淀粉分子可以被加热或酸性水解成较小的糖基分子。

这是在食品加工中常用的方法，可以改变淀粉的粘度和流动性。

此外，还可以通过化学改性，如酯化、醚化、交叉连接等方法，改变淀粉分子结构，从而获得更多的物理和化学性质。

淀粉分子还具有非常重要的物理属性，如胶化、糊化和糊粉化等。

在加水的情况下，淀粉分子对温度敏感，当温度升高时淀粉分子会发生改变，这种改变可以用来制备各种糊化淀粉，如玉米淀粉、马铃薯淀粉等常见的淀粉。

淀粉胶化是指淀粉分子在水中形成胶状物质的过程。

在加热的条件下，淀粉分子与水分子相互作用形成物理交联，使淀粉分子变成一种具有胶状特性的物质。

这种性质在制备食品、牛奶糊精、胶粘剂等领域有广泛的应用。

除此之外，淀粉还具有吸水性和稳定性等重要的化学和物理性质。

其中，吸水性是指淀粉分子对水分子的吸附能力，通常是由分子的内部水结构和分子量决定的。

稳定性是指淀粉分子在不同的环境中如何保持其化学和物理性质的能力。

总之，淀粉是一种具有重要应用价值的高分子物质，具有复杂的结构和多种化学和物理特性。

淀粉以其广泛的应用性，在食品工业、药物制剂、胶粘剂、生物田间和化学领域等领域起着重要的角色。

未来，随着科学技术和产业发展的不断推进，淀粉的研究和应用的前景将更加广阔。

淀粉的可降解材料与环境友好淀粉作为一种天然聚合物，其主要来源于植物，特别是谷物如小麦、玉米和大米等。

在生物化学领域，淀粉被广泛研究用于制造可降解材料，这些材料在提供与传统塑料相似的性能的同时，具有明显的环境优势。

将深入探讨淀粉基可降解材料的特性和其对环境的积极影响。

淀粉的结构与性质淀粉是由大量葡萄糖单元组成的高分子聚合物，分为两种主要类型：直链淀粉和支链淀粉。

直链淀粉由约1000-10000个葡萄糖单元组成，而支链淀粉则由几千个葡萄糖单元组成，并带有分支。

这些结构单元通过α-1,4-糖苷键连接，并在某些情况下通过α-1,6-糖苷键形成分支。

淀粉分子在不同条件下的溶解性和凝胶化行为为其在可降解材料中的应用提供了基础。

淀粉的可降解材料淀粉在制造可降解材料方面的应用已经相当广泛。

淀粉可以通过物理或化学方法改性，以提高其性能，如增加耐久性、改善机械强度和提高生物降解性。

淀粉基塑料、淀粉基纤维、淀粉基涂层和淀粉基包装材料等都是常见的例子。

淀粉基塑料淀粉基塑料是通过将淀粉与生物基聚合物如聚乳酸（PLA）或纤维素酯等共混或改性而得到的。

与传统塑料相比，淀粉基塑料在生物降解性方面表现更佳，能够在较短的时间内被微生物分解，减少环境污染。

此外，淀粉基塑料还具有良好的透明性、韧性和加工性能，使其在包装、医药和3D打印等领域有广泛应用潜力。

淀粉基纤维淀粉基纤维是通过对淀粉进行酯化或醚化处理，然后纺丝成形并固化得到的。

这些纤维具有良好的生物相容性和生物降解性，可应用于纺织品、医疗敷料和生物医学领域。

与合成纤维相比，淀粉基纤维的生产过程更加环保，且在使用后能减少对环境的负担。

淀粉基涂层和包装材料淀粉还可以用于制造涂层和包装材料，这些材料通常是通过淀粉与其它生物基聚合物或添加剂共混得到的。

淀粉基涂层具有良好的附着力、耐水性和生物降解性，可应用于木材、纸张和金属等表面保护。

而淀粉基包装材料则因其可降解性而成为塑料包装的环保替代品，用于食品包装、农产品保鲜等领域。

淀粉的制取与加工淀粉加工是利用具有不溶解于冷水、比重大于水以及与其他成分比重不同的特性进行物理的分离过程。

淀粉的用途十分广泛。

在食品工业中，淀粉是食品加工的原料。

在医药、发酵、纺织、造纸、粘胶、冶金、石油等工业中，淀粉是上千种产品的中间原料。

淀粉加工是农产品加工的一个非常重要的方面。

第一节淀粉生产的原料及淀粉的理化性质一、淀粉生产的原料淀粉虽然广泛地存在于各种植物体中，但作为生产淀粉的原料，必须具备淀粉含量高、易于提取、加工成本低、容易贮藏、副产品利用价值高等特点。

因此，用作生产淀粉的原料，主要有薯类、谷类和豆类等。

几类主要的淀粉原料特性如下：（一）禾谷类在禾谷类作物中，玉米、小麦等是生产淀粉的重要原料。

特别是玉米，它是工业化生产淀粉的主要原料。

1、玉米。

玉料是淀粉生产的主要原料之一。

具有淀粉品位高、质量好、生产成本低以及副产品利用价值高等特点。

目前，玉米淀粉的产量和质量，常因品种不同而有所差异。

在一般条件下，根据玉米的化学组分分析，其含水分13%，脂肪4.5%，淀粉70%，灰分2.0%，蛋白质8.5%，糖2%。

一般黄玉米较白玉米的淀粉含量高，粉质玉米较角质玉米的淀粉含量主高。

2、小麦。

小麦是主要粮食作物之一。

根据小麦的化学组分分析，其含水分9%-18%，脂肪1.5%-2%，淀粉60%-70%，纤维素2%-2.5%，糖2%-3%，灰分1.5%-2%。

小麦的淀粉含量较高，但含有面筋蛋白质，遇水则生成面筋，与淀粉不易分离。

小麦淀粉的生产一般以面粉为原料，其淀粉的产率为55%，同时还可得一以20%左右的次级淀粉和10%-15%的面筋。

（二）薯类薯类作物种类很多，作为生产淀粉的原料主要有甘薯、木薯和马铃薯等。

小型淀粉厂多用薯类作原料。

１、甘薯。

甘薯又名红薯，也称地瓜。

根据甘薯的组分分析，其含量水分７２．４％，水化合物２５．２％，蛋白质２％，粗纤维０．４％，脂肪０．２％，无机盐０．８％以及各种维生素等。

在碳水化合物中，以淀粉为主，蔗糖含５％，还含少量的糊精、单糖和戊糖等。

淀粉变蓝的原理引言淀粉是一种常见的碳水化合物，存在于很多植物中，例如小麦、马铃薯和米饭等。

淀粉具有多种有趣的性质，其中之一就是当它与碘相互作用时会呈现蓝色。

这一现象广泛应用于化学实验和食品分析领域。

本文将详细探讨淀粉变蓝的原理。

淀粉的结构和性质淀粉是由葡萄糖分子组成的多糖化合物。

它通常由两种不同结构的多糖分子组成：支链淀粉（Amylopectin）和直链淀粉（Amylose）。

支链淀粉是长链状的多糖分子，而直链淀粉则是较短的直链多糖。

淀粉的结构决定了它的物理和化学性质。

与其他多糖类似，淀粉具有极强的水合能力，可以在水中形成胶体溶液。

这种胶体溶液能够吸收和储存大量的水，因此在煮熟淀粉时会产生明显的增粘效应。

另外，淀粉还具有一些特殊的性质。

例如，它可以变成透明的胶状物，在糕点制作中被用作粘合剂。

此外，淀粉还可以被酶分解成葡萄糖，提供能量供身体使用。

淀粉变蓝的化学反应淀粉与碘之间的相互作用是淀粉变蓝的关键。

碘是一种常见的化学元素，具有紫黑色。

当碘溶液与淀粉接触时，它会迅速发生氧化还原反应，生成一种称为碘化淀粉的化合物。

这种碘化淀粉的形成使溶液呈现出明显的蓝色。

淀粉分子中的氧原子与碘形成氧碘键，从而导致电子的重新分布，使光的传播特性发生变化。

这反映在我们的视觉中，就是溶液呈现出蓝色。

淀粉变蓝的机制淀粉变蓝的机制涉及到碘与淀粉分子之间的相互作用。

具体来说，淀粉中的直链淀粉分子比支链淀粉分子更容易形成碘化淀粉。

这是因为直链淀粉分子的结构相对简单，碘分子在直链淀粉的螺旋结构上更容易找到相应的位置进行配位。

而支链淀粉分子由于其复杂的分支结构，碘分子需要克服更大的空间障碍才能与淀粉形成配位。

因此，直链淀粉分子比支链淀粉分子更容易被碘氧化，从而形成蓝色的碘化淀粉。

影响淀粉变蓝的因素淀粉变蓝的过程受到多种因素的影响。

1. 温度温度是一个重要的因素。

在较低的温度下，淀粉与碘之间的反应速率较慢，蓝色形成的时间较长。

而在较高的温度下，反应速率加快，蓝色形成更快。