玉米淀粉的生物合成讲课共99页

▪ B型：一般是由较长的枝链组成的支链淀粉 （如：马铃薯和高直链淀粉玉米等），一般 29-31DP。
▪ C型：既有短链、也有长链组成的支链淀粉 （如银杏等），平均为25-27DP.
影响淀粉加工的理化与功能特性的：
▪ 1、直/支 ▪ 2、支链淀粉聚合度 ▪ 3、支链淀粉分支长及分布
三、淀粉的理化特性
▪ 热浆粘度（Hot paste Viscosity，HPV）：由于 淀粉粒膨胀至极限后破裂而不再相互摩擦，使糊 液粘度急剧下降所致，发硬淀粉在高温下耐剪切 能力，主要影响食品加工的操作难度。
▪ 冷胶粘度（Cool paste Viscosity，CPV）：温度 降低后被直链和支链淀粉所包围的水分子运动变 弱而使糊液粘度再次上升，反映糊化淀粉的回生 特性。
▪ 聚合度（D.P.N.）可表明淀粉样品中每个聚合体含有的葡萄 糖单位的数量。其变异程度受所分离谷物中被优先分离得到 的淀粉陡度的影响。轻度分支的直链淀粉的（D.P.N.）范围 是930-990，（D.P.N.）的最大值在1930-2220之间，平均每 链的链长在295-335个葡萄糖分子。
▪ 支链淀粉(amylopectin, AP)中葡萄糖的结合方式 除（1→4）糖苷键外还有5～6%的存在于分支点处 的（1→6）糖苷键，因此支链淀粉具有很多分支。
▪ 支链淀粉的分子较直链淀粉的分子大，其分子量范 围为5.0×104～4.0×108，相当于由6000个或者更 多的葡萄糖分子所组成。支链淀粉的分支短链长度 平均为24～30个葡萄糖残基。支链淀粉遇碘时呈现 紫红色，在530～550nm处呈现最大光吸收。
▪ 研究发现支链淀粉的碘结合量为1.05～1.25 g I2/100g支链淀粉，支链淀粉的（D.P.N.）范围在 4800～10200，平均链长为21。
二、淀粉的结构
普通玉米
糯玉米
小麦
高粱 紫粒苋
马铃薯
甜玉米 高直链淀 粉玉米
▪ 支链淀粉的分枝分布不是随机的，而以 “簇”cluster)为结构单位。“簇”状结构中 的分枝有三种类型，分别称为A链、B链和C 链。A链是最外层的侧链，其还原末端通过a1,6糖昔键与内层的B链相连，A链本身不再 分枝;而B链又和C链以a-1,6糖普键相连；C 链是惟一的一每个支链淀粉分子只有一条C 链。
一、淀粉的组成
▪ 淀粉主要由直链淀粉 (amylose ,AM)和支链淀粉 (amylopectin, AP)两部分组成。
▪ 直链淀粉的分子量大约在1.0×104 -2.0×106，，相 当于250-300个葡萄糖分子。直链淀粉是由葡萄糖分 子以（1→4）糖苷键缩合而成的。直链淀粉并非完全 伸直的，而通常是卷曲成螺旋形，每一螺旋有6个葡 萄糖分子构成。直链淀粉遇碘形成螺旋形符合物，呈 现为蓝紫色，碘位于螺旋形的心腔中，该复和物在 620-680nm处呈现最大光吸收，碘反应时淀粉结合碘 的质量可衡量淀粉与碘结合的能力。在标准情况下， 直链淀粉的碘结合量是其自身重量的20%。直链淀粉 分子存在分枝，每个分子的枝数平均为5.3个。
链长
▪ 原淀粉经X射线衍射显示三种类型，即A、B、 C型，对应三种不同的晶体结构，三种类型 的形成与支链淀粉的链长相关。
▪ A型：一般是由较短的枝链组成的支链淀粉 （如：水稻、玉米、小麦和芋头等），一般 21-25DP。
原玉米淀粉的X-射线衍射谱图，在2θ角为15o，17.1o，17.8o和 23o处有较强的特征衍射峰，为A型淀粉。
2019年我国淀粉产量达到1818.37万吨，比 22019年度增加168万吨，增加10.18%；其中玉米淀 粉为1685.23万吨，增加10.16%。
▪ 2019年淀粉实际产量在10万吨以上的去也 30个，主要集中在山东、吉林、河北、河 南、山西、辽宁和山西7个省。
▪ 山东、吉林、河北三省玉米淀粉的产量仍 然保持着前三位，分别占总产量的41.51%、 22.07%、18.82%，三省合计占82.40%。
Hale Waihona Puke Baidu
支链淀粉结构的衡量指标
▪ 分枝化程度 ▪ 链长 ▪ 链长分布
▪ 支链淀粉的分枝化程度
▪ 每条B链上所具有的A链的数目，即A:B的值。 A:B的值 越高，淀粉越容易糊化。
▪ 蜡质玉米支链淀粉的A:B=2.6,而普通玉米为1.7；
▪ 蜡质稻米（糯米）支链淀粉的A:B=1.5，非蜡质的为1.31.5.
1、淀粉糊化粘度 淀粉在冷水中经过搅拌后成为乳状悬浮液，若
将淀粉乳加热，淀粉颗粒便会吸水膨胀，最 后生成粘度很大的淀粉糊，称为淀粉的糊化。 淀粉的糊化粘度可用澳大利亚产的RVA （Rapid Visco Analyzer）测定。
▪ 最高粘度（Peak Viscosity，PV）：由于充分吸 水膨胀后的淀粉粒互相摩擦而使淀粉糊液粘度增 加所致，主要反映带那份的膨胀力。
2019-2019年我国淀粉产量情况
目前世界淀粉产量约为5300万t，其中90%是玉 米淀粉，其余为木薯，小麦，马铃薯淀粉。玉米淀 粉能够独占熬头，是因为玉米淀粉是各种作物中化 学成分最佳的淀粉，有纯度高（达99.5%），提取率 高（达93%-96%），应用范围广，经济效益佳的特点。
我国2019年淀粉产量达到1050万吨，占世界的 20%左右，淀粉的生产能力超过1300万吨。
淀粉是许多粮食作物(如水稻、玉米、小麦等) 的种子、马铃薯块茎、多种植物块根的主要组成 成份，是高等植物的重要贮存多糖(Visser,1994)。 在人类生活中，淀粉有着举足轻重的作用。仅禾 谷类籽粒中的淀粉就提供了人类大约80%的能量所 需，还有数以百计的食品和饮料与淀粉直接相关。 在非食用的领域,淀粉还可作为工业原材料，广泛 用于造纸业、包装业、纺织业、化工业等工业之 中(Munro,1994)。
直链淀粉
▪ 聚合度（DP、X n）(Degree of Polymerization) ：衡量聚 合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分 子链上所含重复单元数目的平均值，以n表示；以结构单元 数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值， 以x表示。聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同 系物的混合物所组成，因此聚合度是统一计平均值。