毕业设计论文-淀粉颗粒结构研究进展.doc

 本科生毕业论文 毕业论文题目 淀粉颗粒结构研究进展 学 生 姓 名 袁康宁 所 在 学 院 生物科学与技术学院 专业及班级 生物制药13级 指 导 教 师 韦存虚 完 成 日 期 2015 年1月23日 目 录 摘要 1 1 淀粉颗粒的概念 1 2 淀粉颗粒的形状和大小 1 3 淀粉颗粒的结构层次 1 3.1 淀粉颗粒的分子结构 2 3.2 淀粉颗粒的层次结构和微孔结构 2 3.3 直链淀粉与淀粉颗粒结构 3 3.4 支链淀粉与淀粉颗粒结构 3 4 淀粉颗粒的形貌与结构 3 4.1 马铃薯淀粉淀粉颗粒的形貌与结构 3 4.2 木薯淀粉颗粒的形貌与结构 3 4.3 玉米淀粉颗粒的形貌与结构 4 4.4 银杏淀粉颗粒的形貌与结构 4 4.5 小麦淀粉颗粒的形貌与结构 4 5 植物淀粉颗粒的特性研究 5 5.1 银杏淀粉颗粒的特性研究 5 5.2 玉米多孔淀粉颗粒的特性研究 5 6 淀粉颗粒特性影响的研究进展 5 6.1 淀粉颗粒结构对酶水解的影响 5 6.2 超高压对玉米淀粉的影响 6 7 淀粉颗粒的利用价值与发展前景 7 7.1 利用价值 7 7.2 发展前景 7 结语 7 致谢 7 参考文献 8 淀粉颗粒结构研究进展 生物制药13级 袁康宁 指导老师：韦存虚 摘要：淀粉是植物体内贮藏的高分子碳水化合物，它可以分解成葡萄糖、麦芽糖等成分。本文主要综述了淀粉颗粒的概念、淀粉颗粒的结构层次、淀粉颗粒的特性、淀粉颗粒的利用价值和发展前景等方面的研究进展。 关键词：淀粉颗粒，结构层次，颗粒特性，利用价值，发展前景 淀粉颗粒是由直链淀粉和支链淀粉组成。淀粉颗粒不溶于水，但参与植物能量的新陈代谢。淀粉可以食用，在工业上也有广泛的应用前景，可以用于制葡萄糖，麦芽糖，酒精等。本文综述了淀粉颗粒的概念、淀粉颗粒的结构特性、淀粉颗粒的特性、淀粉颗粒的利用价值和发展前景等方面的研究进展。 1．淀粉颗粒的概念 淀粉存在于许多绿色植物中，主要贮存于植物的叶、根、芽、果实、谷粒和茎等组织和器官中，是生物圈中最丰富的碳水化合物之一。在所有碳水化合物中，淀粉的独一无二之处在于天然且以微小颗粒形式存在。颗粒是一种紧凑的半结晶结构，存贮的能量密度最大而空间最小，这使淀粉符合植物能量贮存物质的要求[1]。 2．淀粉颗粒的形状和大小 淀粉颗粒由于品种的不同其形状和大小均各具特征。稻米淀粉颗粒是有菱角的不规则形颗粒较小平均在5μm玉米淀粉大部分是呈压碎的状的六角形但它的角不象稻米淀粉那样尖锐而是稍带圆的平均大小为15μm。小麦和大麦之类的淀粉是接近球状的椭球体颗粒有大的和小的两种中等大小的很少。马铃薯淀粉是近卵形的颗粒较大平均为33μm[2]。 3．淀粉颗粒的结构层次 淀粉是一种均聚物，水解时只生成葡萄糖，所以被称为葡聚糖，但其空间结构并不简单。为了更清楚地表示淀粉的复杂构造，可以将淀粉分为4个结构层次。第１个层次为分子结构，指的是构成淀粉的两种主要的聚合物，基本为线性的直链淀粉分子和高度支化的支链淀粉分子，由葡萄糖构成的共价链的基本特征，包括聚合度或分子量、连接键、分支程度和分支方式等。支链淀粉的分子量是直链淀粉分子平均分子量的100到1000倍。由4~5%的α1,6糖苷键将以α1,4糖苷键相连的葡萄糖短链连接起来短链排列成簇并通过长链相连。第2个层次为二级结构，指的是葡萄糖链借助氢键排列成的沿一维方向具有周期性结构的构象，如直链淀粉分子形成的左手单螺旋结构，每圈螺旋含有６~８个葡萄糖残基，螺旋内径约为05 nm，螺距约为0805 nm；在支链淀粉分子的一个簇中两条相邻侧链缠绕形成左手双螺旋结构螺旋内径约为8 nm外径约为18 nm，螺距约为9nm；双螺旋的线性排列形成微晶。第3个层次为壳层（生长环）结构，指的是围绕着颗粒脐心规则地交替排列的同心环状空间结构，壳层的厚度约在120~400 nm。第4个层次为颗粒结构，指的是直链淀粉和支链淀粉分子在空间上的排列形成的在一定尺寸范围内具有特定形状的几何体的多维构造。颗粒具有半结晶性质，相对结晶度为15~40%；大小一般为1~100 μm；形状有卵形，球形，切端形，多角形，扁豆形，不定形等[1]。 3.1 淀粉颗粒的分子结构 直链淀粉随机或呈螺旋结构而存在这取决于颗粒中的脂类物质因为大多数谷类淀粉存在着这类物质。结晶区是由连续的超分子螺旋结构的支链淀粉组成螺旋结构中有许多空隙可以容纳直链淀粉分子。一般认为直链淀粉单链也容易形成双螺旋结构这些双螺旋又通过氢键和范德华力得到稳定。最后形成A型或B型结构它取决于键长和水分含量。尽管支链淀粉的分支有时出现在无定形区但支链之间极易形成双螺旋结构[1]。 3.2 淀粉颗粒的层状结构和微孔结构 用光学显微镜观察淀粉颗粒