淀粉的综述.doc

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生物化学综述

系别：

生物与环境工程系

班级：

12级生物工程

（1）班

学号：

1202011028

姓名：

纪建华

2013年10月24日

淀粉的综述

摘要依据国内外文献，主要介绍了谷物淀粉颗粒的外部宏观形态，内部层次结构、微粒子及其结构模型推测。

指出淀粉的天然形态是微米级的球状、多角状颗粒；高分辨率的电子显微镜发现了谷物淀粉颗粒的酶解样品具有明暗相交替的层状结构和blocklets；在偏振光显微镜下，谷物淀粉的颗粒显示出内部为各向异性结构；X-射线分析揭示了谷物淀粉颗粒中的多晶性和半结晶性结构。

研究不但确定了淀粉颗粒的天然形态、聚集态和组成，也预示出天然淀粉颗粒应该具有更基本的结构单元。

关键词淀粉结构形态

引言随着工业的发展，对普通淀粉进行一系列简单处理后，其性能也改变了。

如采用pH调整、漂白、加油、团球和再干燥等，已经形成了一系列产品，通常被称为未改性玉米淀粉或粉状淀粉。

廉价的粉状淀粉可以用作表面涂敷剂、模压粉、填充剂、疏松剂等。

作为稳定剂可用于菜肴烹饪，也可用于罐装食品。

一淀粉的形态结构

1.淀粉的分类

不同来源的淀粉，其形状和大小都不相同。

玉米和高粱淀粉颗粒在形状和大小方面非常相似，颗粒平均直径15µm，形状为多角形和圆形。

小麦有两种不同形状和大小的淀粉颗粒，大的25~40µm，扁豆形；小颗粒5~10µm，呈球形。

研究表明，小麦两种类型淀粉的化学组成相同。

2.淀粉的晶体结构

淀粉粒由支链淀粉分子和直链淀粉分子组成。

淀粉粒的形态和大小可因遗传因素及环境条件不同而有差异，但所有的淀粉粒都具有共同的性质，即结晶性

二淀粉的分子结构

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。

1．直链淀粉

直链淀粉是一种线形多聚物，以脱水葡萄糖单元间经α-1，4-糖苷键连接而成的链状分子，见下图；呈右手螺旋结构，每六个葡萄糖单位组成螺旋的每一个节距，螺旋上重复单元之间的距离为1.06nm，在螺旋内部只含氢原子，是亲油的，羟基位于螺旋外侧；

2．支链淀粉

支链淀粉支叉位置是以α-1，6-糖苷键连接，其余为α-1，4-糖苷键连接，约4%~5%的糖苷键为α-1，6-糖苷键。

支链淀粉分子中侧链的分布并不均匀，有时很近，相隔1个到几个葡萄糖单元；有的较远，相隔40个葡萄糖单元以上。

平均距离20~25个葡萄糖单元。

据报道支链淀粉的相对分子质量达到108。

三变性淀粉

在天然淀粉所具有的固有特性的基础上，为改善淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性（如：

糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等），使其更适合于一定应用的要求。

这种经过二次加工，改变性质的淀粉统称为变性淀粉。

变性淀粉作为工业的重要原辅料之一，可被广泛应用于造纸、食品、纺织、建筑、医药等行业。

生产企业应当积极开发新产品，扩大变性淀粉的应用领域。

变性目的：

一是为了适应各种工业应用的要求。

如：

高温技术（罐头杀菌）要求淀粉高温粘度稳定性好，冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好，果冻食品要求透明性好、成膜性好等。

二是为了开辟淀粉的新用途，扩大应用范围。

如：

纺织上使用淀粉；羟乙基淀粉、羟丙基淀粉代替血浆；高交联淀粉代替外科手套用滑石粉等。

变性淀粉的上游主要是淀粉行业，我国淀粉市场上主要供给是玉米淀粉，国内玉米淀粉产量比例在近些年一直保持在近92%左右。

其他淀粉中木薯淀粉产量较大，约占国内淀粉产量的5%左右；小麦淀粉、马铃薯淀粉占国内淀粉产量比例都在1%左右；干薯淀粉的产量则更少。

预计未来随着玉米淀粉的下游产品的生产及扩产将进一步加强，我国玉米淀粉深加工的应用更趋广泛，国内玉米淀粉需求量将不断扩大，产量也将随之不断增长。

近些年来，我国变性淀粉的下游市场应用范围广阔，在我国有着巨大的市场潜力。

四淀粉在各个方面的应用

l食品方面：

用淀粉生产淀粉糖甜味剂;生产味精等鲜味剂;生产柠檬酸;乳酸等调酸剂,方便面口感好,复水性好,归功于用了淀粉。

食品用变性淀粉要从功能性、多样性、方便性出发。

粮食加工要开发新品种，重点开发玉米系列产品，发展薯类淀粉、变性淀粉及衍生物产品；发展方便食品、营养保健食品以及乳化增稠品质改良剂等。

因此食品用变性淀粉可以开发功能性变性淀粉、方便食品用变性淀粉及国内供应紧张的烯基琥珀酸酯淀粉等。

变性淀粉作为食品添加剂要考虑到我国高血压、高血脂病人有增多的趋势，发展脂肪代用品、发展既有能量和营养价值，又不影响血糖的糖代谓代用品，以满足糖尿病人发病率逐年上升的需要。

目前以淀粉为原料的脂肪替代物几乎可应用于所有需要添加油脂的食品中；开发的抗消化淀粉持水性低、颗粒细小、风味清爽、微晶结构小于普通膳食纤维，也可作为功能性成分用于多种食品

l医药方面:

赋形剂、缓释剂、输液葡萄糖、VC、VB、VE等维生素，降脑压眼压的甘露醇、氧化淀粉用于尿毒病，用于胃肠溃疡的谷氨酰胺，二次大战直到现在的青霉素，当前抗禽流感的“达菲”。

l工业生产：

发展造纸工业中的新型表面涂布剂及施胶：

利是适应国家造纸工业产品结构的需要。

目前国家造纸工业的产品结构要向高档新闻纸、书刊印刷纸、信息用纸、办公用纸等中高档生活用纸方向发展，这就要求发展新型表面涂布剂及施胶剂来适应造纸工业的需要。

l淀粉基吸水剂用途广泛。

吸水剂可被应用在农林园艺、医药卫生、纺织、造纸、石油钻井、建筑、废水处理、食品加工中。

目前有些行业靠大量进口价格昂贵的吸水剂产品来满足市场需求，且大多进口产品为高分子合成产品。

在石油面临枯竭、环境保护日益受到重视的今天，这类产品市场面临危机，而用可再生的天然淀粉资源通过化学处理，使其与丙烯酸或丙烯腈发生接枝共聚反应，在淀粉分上接上亲水性的大分子来制备生物可降解的吸水剂，替代由石油精炼再合成的吸水剂，是该产品的发展方向。

总结：

随着我国经济的增长，工业产品规模的不断扩大，淀粉应用领域的不断开拓，新产品的不断开发，新工艺的不断创新，对于淀粉的需求量也将不断增加；加之天然石油量的逐渐减少，用可再生资源生产的变性淀粉又是很多石油化工产品的替代品，为变性淀粉带来了发展空间，因此，淀粉的发展前景将十分广阔。

参考文献

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