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第二章第二章 谷物淀粉谷物淀粉第一节第一节 谷物淀粉概述谷物淀粉概述光，叶绿素光，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，植物中的叶绿素利用太阳能把二氧化碳和水合成葡萄糖，植物中的叶绿素利用太阳能把二氧化碳和水合成葡萄糖，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：反应式如下：反应式如下：反应式如下：6H6H2O+6COO+6CO2CC6HH12OO6+3O+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葡萄糖是植物生长和代谢的要素，但其中有一部分被用作葡萄糖是植物生长和代谢的要素，但其中有一部分被用作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糖的形式贮藏的，其中最主要的多糖形式是淀粉糖的形式贮藏的，其中最主要的多糖形式是淀粉糖的形式贮藏的，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：植物体内由葡萄糖缩合形成淀粉的途径：植物体内由葡萄糖缩合形成淀粉的途径：植物体内由葡萄糖缩合形成淀粉的途径： 首先，由磷酸化酶把首先，由磷酸化酶把首先，由磷酸化酶把首先，由磷酸化酶把2 2 2 2个葡萄糖分子缩合为麦芽糖：个葡萄糖分子缩合为麦芽糖：个葡萄糖分子缩合为麦芽糖：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，第二步由麦芽糖淀粉缩合的方法有多种，第二步由麦芽糖淀粉缩合的方法有多种，第二步由麦芽糖淀粉缩合的方法有多种， 随着氧连在随着氧连在随着氧连在随着氧连在1-41-41-41-4，1-31-31-31-3或或或或1-1-1-1-6 6 6 6位而定，形成了不同结构的淀粉，由位而定，形成了不同结构的淀粉，由位而定，形成了不同结构的淀粉，由位而定，形成了不同结构的淀粉，由1-41-41-41-4键连接构成的淀粉为直链键连接构成的淀粉为直链键连接构成的淀粉为直链键连接构成的淀粉为直链淀粉，由淀粉，由淀粉，由淀粉，由1-31-31-31-3或或或或1-61-61-61-6键连接构成的淀粉为支链淀粉，在谷物中贮藏的键连接构成的淀粉为支链淀粉，在谷物中贮藏的键连接构成的淀粉为支链淀粉，在谷物中贮藏的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。

淀粉主要由这两种成分构成淀粉主要由这两种成分构成淀粉主要由这两种成分构成D-D-葡萄糖麦芽糖葡萄糖麦芽糖葡萄糖麦芽糖葡萄糖麦芽糖谷物籽粒以淀粉的形式贮藏能量，不同谷物中淀粉的谷物籽粒以淀粉的形式贮藏能量，不同谷物中淀粉的谷物籽粒以淀粉的形式贮藏能量，不同谷物中淀粉的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含量是不同的，一般可以占到总量的含量是不同的，一般可以占到总量的含量是不同的，一般可以占到总量的60%75%60%75%，因此，人，因此，人，因此，人，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们消耗的食品大都是淀粉，它是人体所需要热能的主要来们消耗的食品大都是淀粉，它是人体所需要热能的主要来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源，同时，淀粉也是食品工业的重要原料源，同时，淀粉也是食品工业的重要原料源，同时，淀粉也是食品工业的重要原料名称名称名称名称淀粉含量淀粉含量淀粉含量淀粉含量名称名称名称名称淀粉含量淀粉含量淀粉含量淀粉含量糙米糙米糙米糙米75807580燕麦（不带壳）燕麦（不带壳）燕麦（不带壳）燕麦（不带壳）50605060普通玉米普通玉米普通玉米普通玉米60706070燕麦（带壳）燕麦（带壳）燕麦（带壳）燕麦（带壳）3535甜玉米甜玉米甜玉米甜玉米20282028荞麦荞麦荞麦荞麦4444高粱高粱高粱高粱69706970大麦（带壳）大麦（带壳）大麦（带壳）大麦（带壳）56665666粟粟粟粟6060大麦（不带壳）大麦（不带壳）大麦（不带壳）大麦（不带壳）4040小麦小麦小麦小麦58765876表表表表2-12-1各种谷物籽粒中的淀粉含量（干基，各种谷物籽粒中的淀粉含量（干基，各种谷物籽粒中的淀粉含量（干基，各种谷物籽粒中的淀粉含量（干基，%）第二节第二节第二节第二节 淀粉粒的结构淀粉粒的结构淀粉粒的结构淀粉粒的结构淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（淀粉分子在谷物中是以白色固体淀粉粒（starchgranulestarchgranule）的形式存在）的形式存在）的形式存在）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，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，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，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。

形成不同结构及性质的淀粉粒形成不同结构及性质的淀粉粒形成不同结构及性质的淀粉粒 各种谷物淀粉粒的结构各种谷物淀粉粒的结构各种谷物淀粉粒的结构各种谷物淀粉粒的结构1 1：小麦：小麦：小麦：小麦7 7：燕麦淀粉粒：燕麦淀粉粒：燕麦淀粉粒：燕麦淀粉粒2 2：大麦：大麦：大麦：大麦8 8：粟：粟：粟：粟 3 3：黑麦：黑麦：黑麦：黑麦9 9：小麦：小麦：小麦：小麦 4 4：高粱：高粱：高粱：高粱1010：玉米淀粉粒：玉米淀粉粒：玉米淀粉粒：玉米淀粉粒5 5：玉米：玉米：玉米：玉米 6 6：大米：大米：大米：大米淀粉粒的层状结构淀粉粒的层状结构淀粉粒的层状结构淀粉粒的层状结构( (轮纹轮纹轮纹轮纹) ) 用用用用-淀粉酶处理过的高粱籽粒横切面淀粉酶处理过的高粱籽粒横切面淀粉酶处理过的高粱籽粒横切面淀粉酶处理过的高粱籽粒横切面扫描电子显微镜图扫描电子显微镜图扫描电子显微镜图扫描电子显微镜图各部分密度不同，折射率大小各部分密度不同，折射率大小各部分密度不同，折射率大小各部分密度不同，折射率大小不同而造成不同而造成不同而造成不同而造成淀粉粒在形成过程中，受昼夜淀粉粒在形成过程中，受昼夜淀粉粒在形成过程中，受昼夜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光照的差别，造成葡萄糖供应数量光照的差别，造成葡萄糖供应数量光照的差别，造成葡萄糖供应数量不同，致使淀粉合成速度有快有慢不同，致使淀粉合成速度有快有慢不同，致使淀粉合成速度有快有慢不同，致使淀粉合成速度有快有慢而引起的。

而引起的而引起的而引起的白天供应葡萄糖多，形成淀粉白天供应葡萄糖多，形成淀粉白天供应葡萄糖多，形成淀粉白天供应葡萄糖多，形成淀粉的密度大，而夜间供应葡萄糖少，的密度大，而夜间供应葡萄糖少，的密度大，而夜间供应葡萄糖少，的密度大，而夜间供应葡萄糖少，形成淀粉的密度小，从而出现层状形成淀粉的密度小，从而出现层状形成淀粉的密度小，从而出现层状形成淀粉的密度小，从而出现层状结构结晶性结晶性表表表表2-22-2用用用用X X射线衍射法测定的射线衍射法测定的射线衍射法测定的射线衍射法测定的淀粉粒的结晶化度淀粉粒的结晶化度淀粉粒的结晶化度淀粉粒的结晶化度种类种类种类种类结晶化度（结晶化度（结晶化度（结晶化度（%）小麦小麦小麦小麦3636大米大米大米大米3838玉米玉米玉米玉米3939糯玉米糯玉米糯玉米糯玉米3939高直链玉米淀粉高直链玉米淀粉高直链玉米淀粉高直链玉米淀粉1919马铃薯马铃薯马铃薯马铃薯2525用十字棱镜拍摄的小麦淀粉粒的用十字棱镜拍摄的小麦淀粉粒的用十字棱镜拍摄的小麦淀粉粒的用十字棱镜拍摄的小麦淀粉粒的光学显微镜图光学显微镜图光学显微镜图光学显微镜图显出马耳他十字显出马耳他十字显出马耳他十字显出马耳他十字 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体结构的方向体结构的方向体结构的方向第三节第三节 谷物淀粉的物理化学性质谷物淀粉的物理化学性质 一、淀粉的分子结构一、淀粉的分子结构直链淀粉（直链淀粉（直链淀粉（直链淀粉（amyloseamylose）与支链淀粉）与支链淀粉）与支链淀粉）与支链淀粉（amylopectinamylopectin） （一）直链淀粉的结构（一）直链淀粉的结构（一）直链淀粉的结构（一）直链淀粉的结构MeyerMeyer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，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，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，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，是由葡萄糖通过其结构经实验证明，是由葡萄糖通过其结构经实验证明，是由葡萄糖通过其结构经实验证明，是由葡萄糖通过-1,4-1,4-糖苷键连接起来的直链状的高分糖苷键连接起来的直链状的高分糖苷键连接起来的直链状的高分糖苷键连接起来的直链状的高分子化合物：子化合物：子化合物：子化合物：直链淀粉的螺旋结构直链淀粉的螺旋结构直链淀粉的螺旋结构直链淀粉的螺旋结构 直链淀粉的分子结构直链淀粉的分子结构直链淀粉的分子结构直链淀粉的分子结构 DP(degreeofpolymerization),DP(degreeofpolymerization),聚合度聚合度聚合度聚合度 （二）（二）（二）（二） 支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的分子结构支链淀粉的分子结构支链淀粉的分子结构支链淀粉的分子结构 支链淀粉的几种分子模型支链淀粉的几种分子模型支链淀粉的几种分子模型支链淀粉的几种分子模型 直链淀粉直链淀粉支链淀粉支链淀粉糖原糖原纤维素纤维素单体单位单体单位-D-葡萄糖葡萄糖-D-葡萄糖葡萄糖糖苷键型糖苷键型（14）（14）和）和（16）（14）分支分支无无49无无溶解度溶解度融于热水融于热水热水不溶热水不溶溶于水溶于水水不溶水不溶与碘反应与碘反应紫兰色紫兰色紫红色紫红色棕红色棕红色主要功能主要功能食物贮存食物贮存参与结构建成参与结构建成存在形式存在形式各种白色微粒各种白色微粒白色粉末白色粉末白色微晶形等白色微晶形等自然界分自然界分布布整个植物界整个植物界动物肝肌肉和细菌动物肝肌肉和细菌整个植物界整个植物界表表2-3常见均一多糖的性质比较常见均一多糖的性质比较表表表表2-42-4谷物籽粒直链淀粉含量（谷物籽粒直链淀粉含量（谷物籽粒直链淀粉含量（谷物籽粒直链淀粉含量（%，占纯淀粉），占纯淀粉），占纯淀粉），占纯淀粉）名称名称名称名称直链淀粉含量直链淀粉含量直链淀粉含量直链淀粉含量名称名称名称名称直链淀粉含量直链淀粉含量直链淀粉含量直链淀粉含量大米大米大米大米1717糯米糯米糯米糯米0 0普通玉米普通玉米普通玉米普通玉米2626燕麦燕麦燕麦燕麦2424甜玉米甜玉米甜玉米甜玉米7070高粱高粱高粱高粱2727蜡质玉米蜡质玉米蜡质玉米蜡质玉米0 0糯高粱糯高粱糯高粱糯高粱0 0小麦小麦小麦小麦2424表表表表2-。