淀粉顆粒結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展-畢業(yè)論(編輯修改稿)
2025-07-10 04:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 層次為顆粒結(jié)構(gòu)，指的是直鏈淀粉和支鏈淀粉分子在空間上的排列形成的在一定尺寸范圍內(nèi)具有特定形狀的幾何體的多維構(gòu)造。顆粒具有半結(jié)晶性質(zhì)，相對結(jié)晶度為 15%~40%；大小一般為 1~100 μm；形狀有卵形，球形，切端形，多角形，扁豆形，不定形等 [1]。 淀粉顆粒的分子結(jié)構(gòu) 直鏈淀粉隨機(jī)或呈螺旋結(jié)構(gòu)而存在 ， 這取決于顆粒中的脂類物質(zhì) ， 因?yàn)榇蠖鄶?shù)谷類淀粉存在著這類物質(zhì)。結(jié)晶區(qū)是由連續(xù)的超分子螺旋結(jié)構(gòu)的支鏈淀粉組成 ， 螺旋結(jié)構(gòu)中有許多空隙 ， 可以容納直鏈淀粉分子。一般認(rèn)為 ， 直鏈淀粉單鏈也容易形成雙螺旋結(jié)構(gòu) ，這些雙螺旋又通過氫鍵和范德華力得到穩(wěn)定。最后形成 A 型或 B 型結(jié)構(gòu) ， 它取決于鍵長和水分含量。盡管支鏈淀粉的分支有時出現(xiàn)在無定形區(qū) ， 但支鏈之間極易形成雙螺旋結(jié)構(gòu) [1]。 淀粉顆粒的層狀結(jié)構(gòu)和微孔結(jié)構(gòu) 用光學(xué)顯微鏡觀察淀粉顆粒 ， 大多情況下可以看到層狀結(jié)構(gòu) ， 在它的中心有臍點(diǎn)。淀粉顆粒是以臍點(diǎn)為中心由球晶按一定規(guī)則排列成放射狀而構(gòu)成。而層狀結(jié)構(gòu)是由于淀粉顆粒內(nèi)部折射率之差 ， 或是由于淀粉顆粒中淀粉分子的裝填方法、 裝填密度之差而產(chǎn)生的。 科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn) 提出淀粉顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖 ： 在淀粉顆粒的中心 （ A區(qū) ） 有不同形狀星形的空洞 ； 在 B 區(qū)淀粉顆粒邊緣是線形的空洞 ， 直到顆粒的中心 ； 而 C 區(qū)分別是遍布顆粒表面的孔點(diǎn)、 交錯通道的或通向中心的微孔 [1]。 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 直鏈淀粉與淀粉顆粒結(jié)構(gòu) 直鏈淀粉有 一些分支 ， 其分支數(shù)與淀粉的分子大小以及淀粉的來源有關(guān)。直鏈淀粉是無定形的結(jié)構(gòu) ， 構(gòu)成淀粉顆粒的疏松層 ， 支鏈淀粉是結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu) ， 構(gòu)成致密層。直鏈淀粉分子和支鏈淀粉分子在合成時也是并行的。直鏈淀粉由顆粒結(jié)合型淀粉合酶催化合成 ， 支鏈淀粉則由可溶性淀粉合酶催化合成。支鏈淀粉的形成的分支常與其它分支結(jié)合成雙螺旋的晶體結(jié)構(gòu)。淀粉顆粒中直鏈淀粉分子延長 α1,4 糖苷鍵連接的線性葡聚糖鏈 ， 保持其無定形的形態(tài)。直鏈淀粉相對集中于淀粉顆粒的外圍 ， 形成一層致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。直鏈淀粉的含量 ， 隨著種子的成熟與淀粉顆粒的增大而增加。直鏈淀 粉在普通淀粉顆粒外周的聚集 ， 可能對直鏈淀粉與支鏈淀粉的結(jié)合以及二者的相互作用有利 [3]。 支鏈淀粉與淀粉顆粒結(jié)構(gòu) 支鏈淀粉是淀粉顆粒的主要成分 ， 一般普通淀粉中支鏈淀粉占總量的 70%~80%，直鏈淀粉僅占 20%~30%。在糯稻米、糯玉米淀粉中支鏈淀粉含量幾乎達(dá) 100%， 在高直鏈淀粉的玉米淀粉中支鏈淀粉約占 60%。支鏈淀粉的分支是以 “簇 ”為結(jié)構(gòu)單位的 ， 簇狀結(jié)構(gòu)中的分支有 A鏈、 B鏈和 C鏈三種類型。 A鏈?zhǔn)亲钔鈱拥膫?cè)鏈 ， 淀粉顆粒外部的支鏈淀粉由平均鏈長 DP的 B鏈組成 ， 比淀粉顆粒核心部分支鏈淀粉的 B鏈鏈長（ DP)短。同時 ， 小顆粒淀粉的支鏈淀粉鏈長大于大顆粒淀粉的支鏈淀粉的鏈長。支鏈淀粉的分支結(jié)構(gòu)和淀粉顆粒結(jié)構(gòu)的多態(tài)性相關(guān)。支鏈淀粉構(gòu)成淀粉顆粒結(jié)構(gòu)的晶體部分 ，淀粉顆粒中晶體結(jié)構(gòu)占 15%~45%[3]。 4．淀粉顆粒的形貌與結(jié)構(gòu) 馬鈴薯 淀粉顆粒的形貌與結(jié)構(gòu) 與玉米和木薯淀粉顆粒相比 ， 馬鈴薯淀粉顆粒較大 ， 透明性好 ， 其輪紋和臍點(diǎn)等形貌和結(jié)構(gòu)特征非常明顯 ， 在放大 200倍的光學(xué)顯微鏡下可以清楚地觀察到其基本的顆粒結(jié)構(gòu)和形貌。馬鈴薯淀粉在常溫水分散體系中的顆粒形貌見。從整體上看 ， 其淀粉顆粒形狀為橢 球形 ， 顆粒的臍點(diǎn)不是位于顆粒的中心 ， 而是偏于橢球形的一端 [4]。 木薯淀粉顆粒的形貌與結(jié)構(gòu) 木薯淀粉的顆粒粒度較小 ， 顆粒形狀規(guī)范性差 ， 顆粒的透明度也較馬鈴薯淀粉顆粒低 ， 因此 ， 對木薯淀粉顆?；窘Y(jié)構(gòu)的研究也較困難 ， 關(guān)于原木薯淀粉顆?；窘Y(jié)構(gòu)的揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 4 報(bào)道也不十分統(tǒng)一。目前普遍認(rèn)為 ， 木薯淀粉顆粒為球形 ， 顆粒本身無臍點(diǎn)和輪紋結(jié)構(gòu)特征 [4]。 玉米淀粉顆粒的形貌與結(jié)構(gòu) 玉米淀粉的顆粒外形為多角形 ， 顆粒表面具有多個平面和棱角 ， 無法像木薯、馬鈴薯淀粉的顆粒那樣明確地定義顆粒的首端和尾端 ， 但還是可以比較清楚地觀察 到 ， 多數(shù)淀粉顆粒的中心處都有一個黑色斑點(diǎn) ， 這也如同木薯淀粉顆粒和較小的馬鈴薯淀粉顆粒一樣 ， 是玉米淀粉顆粒的臍點(diǎn)所在 ， 即玉米淀粉顆粒也具有臍點(diǎn) ， 而且位于淀粉顆粒的中心處 ， 不僅如此 ， 在個別玉米淀粉顆粒上觀察到存在的輪紋 ， 而且是以顆粒臍點(diǎn)為中心向顆粒的四周逐漸擴(kuò)散 [4]。 銀杏淀粉顆粒的形貌與結(jié)構(gòu) 銀杏淀粉顆粒表面光滑完整 , 基本呈圓形或卵圓形 ，可以觀察到單粒淀粉的臍點(diǎn)位于淀粉顆粒的一端。 銀杏淀粉顆粒的粒徑范圍為 5~20μm， 小于已報(bào)道的顆粒范圍~ μm， 這可能是由于采用的銀杏品種不同造成的 [5]。 小麥淀粉顆粒的形貌與結(jié)構(gòu) 小麥淀粉以顆粒狀態(tài)存于小麥胚乳中， 淀粉粒在質(zhì)體中形成。顆粒按其直徑大小一般分為 A型（ 10~40μm)、 B型 (1~10μm)和 C 型（＜ 1μm），是個三模型
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