功能糖生产技术 项目一 淀粉的生产 淀粉的分子结构.pptx

粮食工程技术专业教学资源库Grain Engineering Technology Teaching Resource Database 淀粉的分子结构粮食工程系 徐英菊一、淀粉的基本结构单元淀粉是纯粹的碳水化合物；淀粉颗粒含有微量的非碳水化合物物质，如蛋白质、脂肪酸、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以外，其他物质都是混杂在一起；淀粉的分子式为(C6H10O5)n ，n为不定数，被称为聚合度(DP)，一般为800-3000；C6H10O5为脱水葡萄糖单元或脱水葡萄糖基(AGU)一、淀粉的基本结构单元图1 葡萄糖的结构示意图二、淀粉的分子结构图2 直链淀粉分子结构直链淀粉是α-D-吡喃葡萄糖基单元通过1-4糖苷键连接的线型聚合物淀粉的分子组成：直链淀粉和支链淀粉1、直链淀粉占淀粉总量的20%，由数百个葡萄糖分子组成。属于线性高分子。分子质量：3.2×104-1.6×105，相当于分子中有200-980个葡萄糖残基。二、淀粉的分子结构呈右手螺旋，每6个葡萄糖单元组成螺旋的一个节据，螺旋内部只含氢原子，是亲油的，羟基则位于螺旋外侧。图3 直链淀粉的螺旋结构二、淀粉的分子结构淀粉与碘的显色反应——非化学反应——螺旋包合物直链淀粉的分子链越长，结合的碘越多，呈现的颜色也随之变化；聚合度12以下的不显颜色，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。图4 直链淀粉与碘的结合二、淀粉的分子结构2、支链淀粉具有高度分支结构。支链淀粉的分子较直链淀粉大，相对分子量在105-106间。分子形状如高梁穗，由D-葡萄糖以α-1,4糖苷键成链，分子接点上为α-1,6糖苷键（占总糖苷键的4-5%）。侧链分布不均匀，平均相距20-25个葡萄糖单元。二、淀粉的分子结构2、、支链淀粉图5 支链淀粉的结构二、淀粉的分子结构图6支链淀粉分子的结构示意图三、淀粉颗粒的分子模型1、淀粉的颗粒模型由许多环层构成，环层内是呈放射状排列的微晶束。微晶束内，直链淀粉与支链淀粉分子的侧边相互平行排列，相邻羟基通过氢键结合。淀粉具有一种局部结晶的网状结构， 其中起骨架作用的是巨大的支链淀粉分子。图7 淀粉的颗粒模型三、淀粉颗粒的分子模型结晶区与无定形区结晶区：大分子内部，排列规整而有紧密的区域。又简称晶区。无定形区：大分子高聚物呈不规则聚集排列的区域称为非晶区，或无定形区 。分子链平行有序排列的为结晶区，松弛不规则聚集的为无定形区。 淀粉的结晶区——支链淀粉结晶区和无定形区并无明确的界线，变化是渐进的三、淀粉颗粒的分子模型2.淀粉颗粒的环层结构和偏光十字（双折射） 由于淀粉颗粒内部存在着两种不同的结构即结晶结构和无定形结构的缘故。在结晶区淀粉分子链是有序排列的，而在无定形区淀粉分子链是无序排列的。这两种结构在密度和折射率上存在差别，即产生各向异性现象，从而在偏振光通过淀粉颗粒时形成了偏光十字。 淀粉颗粒的葡萄糖链是垂直于颗粒表面排列着的，也即淀粉颗粒的葡萄糖链是以脐点为中心，向着淀粉颗粒的表面呈放射状排列的。图8 淀粉的偏光十字现象三、淀粉颗粒的分子模型3.淀粉颗粒的微孔结构淀粉的结构示意图淀粉颗粒的激光共聚焦显微镜图片图9 淀粉颗粒的微孔结构三、淀粉颗粒的分子模型3.淀粉颗粒的微孔结构层状结构图10 淀粉颗粒的层状结构四、几种原料淀粉颗粒结构玉米、小麦、马铃薯、木薯原淀粉结构对比淀 粉颗 粒结 构图11 几种淀粉颗粒的结构对比谢谢！