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厦门大学嘉庚学院

Department of Environmental Science and Engineering

黄明强

15006035746mqhuang@xujc.com

淀粉植物

一、淀粉的结构

二、淀粉的理化性质

四、淀粉的分离提取工艺

三、淀粉植物的分布

五、我国主要的淀粉植物

1 糖类

多羟基的醛或多羟基的酮及其缩聚物和衍

生物的统称。

甘油醛(glycerose)

大多符合通式：

Cn(H2O)m

又称碳水化合物。二羟丙酮(dihydroxyacetone)

1 糖类

多羟基的醛或多羟基的酮及其缩聚物和衍

生物的统称。CH2OHCCCCCH2OH

OOH HH OHH OH

大多符合通式：

Cn(H2O)m

又称碳水化合物。果糖(fructose)

CHOCCCCCH 2OH

H O HOH HH O HH O H

葡萄糖

(glucose)

2 糖的分类

按照能否水解或水解的情况不同可分为:• 单糖：不水解的糖，葡萄糖和果糖。

• 寡糖：2—10个单糖聚合而形成的低聚糖。

• 多糖：10个以上单糖聚合形成的多聚糖。

2 糖的分类

D-(+)-甘油醛 L-(+)-甘油醛

2 糖的分类

葡萄糖

(glucose)

CHOCCCCCH 2OH

H O HOH HH O HH O H

OCH 2 OH

单糖-葡萄糖

2 糖的分类

开链(straight chain)

C6(H2O)6

单糖-果糖

2 糖的分类

开链(straight chain)

CH2OHCCCCCH2OH

OOH HH OHH OH

2 HOH2C

CH2OHO

C6(H2O)6

寡糖-麦芽糖

2 糖的分类

OCH2OH

OHOH 2C

α-D-葡萄糖-（1→4）-α-D-葡萄糖

C12(H2O)11

寡糖-蔗糖

2 糖的分类

HCH2OH

CH2OHO

OHOH2C

C12(H2O)11

α-D-葡萄糖-（1→2）-β-D-果糖

2 糖的分类

均一多糖：由相同单糖聚合而成，

如淀粉、糖原、纤维素

混合多糖：由不同单糖聚合而成，

如果胶物质、半纤维素

多糖：由10个以上单糖聚合而成的多聚糖，根据单糖的组成又分为：

3 最常见的多醣—淀粉(Starch)

OCH2OH

H OCH2OH

OCH2OH

3 最常见的多醣—淀粉(Starch)存在于植物的种子或块根中。

如:大米约80%;小麦约70%;马铃薯约有20％

4 淀粉的分类

• （1）直链淀粉

• 直链淀粉大约由200—980个α-葡萄糖脱水，以α-1，4-糖苷键连接而成的链状化合物。平均分子量约为32000—160000。

4 淀粉的分类

• （2）支链淀粉

大约由600—6000个α-葡萄糖分子相互脱水，以α-1，4-糖苷键相连；在分支点上则以α-1，6-糖苷键相连，形成一个像树枝状的大分子，分子量为1.0×105

--1.0×106。

OCH2OH

HOCH2OH

H OCH2

OCH2OH

H OCH2OH

淀粉植物

二、淀粉的性质

1 物理性质

白色、无气味、无味道，比重约为1.5，不溶于

冷水，能部分溶于热水。

在冷水中，淀粉粒因其比重大而沉淀。但若把

淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时（一般在55℃以上），淀粉粒突然膨胀，因膨胀后的体积达到原

来体积的数百倍之大，所以悬浮液就变成粘稠的胶

体溶液。这一现象，称为“淀粉的糊化”。淀粉粒突

然膨胀的温度称为“糊化温度”。

1 物理性质

淀粉的稀溶液，在低温下静置一定时间后，

溶液变混浊，溶解度降低，而沉淀析出。如果淀

粉溶液浓度比较大，则沉淀物可以形成硬块而不

再溶解，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫淀

粉的老化作用。

1 物理性质

几种谷物淀粉粒的糊化温度几种谷物淀粉粒的糊化温度

淀粉种类糊化温度范围（℃）

糊化开始温度（℃）

大米 58~61 58小麦 65~67.5 65玉米 64~72 64高粱 69~75 69

2 化学性质

①通常淀粉不显还原性

②遇碘变蓝色

链长（葡萄糖残基数）

螺旋的圈数

颜色

12 2 无

12~15 2 棕

20~30 3~5 红

35~40 6~7 紫

45以上 9以上蓝淀粉分子与碘分子的吸附作用淀粉分子与碘分子的吸附作用

2 化学性质

③在酸的催化下逐步水解，最终转化为葡萄糖。

（C6H10O5）n + nH2O nC6H12O6催化剂

淀粉葡萄糖

3 淀粉的作用

淀粉麦芽糖葡萄糖酒精淀粉酶麦芽糖酶酒化酶

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2酒化酶

(葡萄糖)

（1）淀粉是食物的重要成分，是人体的重要能源；

酶缓慢氧化

酶淀粉麦芽糖

葡萄糖

糊精

C6H12O6+6O2 6CO2 + 6H2O

（2）可用于制葡萄糖和酒精等；

4 淀粉改性

为了满足应用需要，把天然淀粉经过物理或

化学方法处理，改变其某些物理性质，如水溶解

特性、粘度、色泽、味道及流动性等，此种经过

处理的淀粉或其制品，称为变性淀粉。

天然淀粉具有冷冰不溶性、老化易脱水、耐

药性和机械性差、缺乏乳化力、被膜性差和缺乏

耐水性等缺陷。

4 淀粉改性

制造变性淀粉的原理和方法

用某些化合物取代淀粉中的葡萄糖单位，减少

和增加葡萄糖单位的聚合度；添加化学试剂使葡

萄糖分子上的2、3、6碳上的OH与其他化合物作

用，生成醚、酯及其他衍生物，改变淀粉的物理

特性使之符合工业用途的要求。

4 淀粉改性

(1) α化淀粉

• 又称预糊化淀粉，系将原淀粉在一定量水存在下

进行加热处理后而制得。主要特点是能够在冷水

中溶胀溶解，形成具有一定粘度的淀粉糊，使用

方便，且其凝沉性比原淀粉小，所以广泛应用于

食品、造纸、纺织等行业。

4 淀粉改性

(1)、α化淀粉

4 淀粉改性

(2) 糊精

• 糊精是可溶性淀粉进一步分解的产物。是

将粉体加热到140~200℃得到的，所以又称

烧焙糊精。

4 淀粉改性

(2) 糊精

糊精的制造条件及物理性质

糊精种类白色糊精黄色糊精英国胶

烧焙温度（℃） 110~130 135~160 150~180

烧焙时间（h） 3~7 8~14 10~24

催化剂用量多中少

溶解度从低到高高从低到高

粘度从低到高低从低到高

颜色白色到乳白色浅黄色到棕黄色浅黄色到棕黄色

4 淀粉改性

(3) 酸变性淀粉

• 淀粉经无机酸处理后，得到一种颗粒状的低分子水

解物。产品具有较低的热糊粘度和较高的冷糊粘度

比，并可以不受限制地变化。同原淀粉比较，酸变

性淀粉有较低的碘亲和力、较低的固有粘度，在热

水中糊化时，随着溶解度增加其颗粒膨胀度较原淀

粉低。具有一定的热流动性。

4 淀粉改性

(3) 酸变性淀粉

• 林德（Lindner）：7.5%的盐酸在室温下作用7天

或40℃作用3天。

• 贝尔马斯（Bermas）：1~3%酸，在50~55℃作用

12~14h。

• 得尔伊（Delly ）：用0.2~2.0%浓度的酸，在

55~60℃处理淀粉0.5~4h。

• 凯茨（Ketz）：0.6%的硫酸，50℃作用24h。

4 淀粉改性

(4)、氧化淀粉

• 氧化淀粉是指一系列经各种不同的氧化剂处理后

所形成的变性淀粉。

• 氧化剂:（1）酸性试剂

（2）碱性氧化溶剂

（3）中性试剂。

4 淀粉改性

(4)、氧化淀粉

• 氧化作用原理：淀粉分子的还原端葡萄糖单体的

环状结构在C1位上的氧原子处断开，而在C1位上

形成1个醛基，另外还原端的醛基和葡萄糖分子中

的伯、仲醇羟基被氧化。醛基进一步氧化成为羧

基或羰基。

4 淀粉改性

(5)、其它变形淀粉

• 阳离子淀粉

• 淀粉酯

• 淀粉醚

• 交联淀粉

• 淀粉接枝共聚物

淀粉植物

1、淀粉植物

淀粉植物是指果实、种子或跟等贮藏有大

量淀粉的植物。

我国有淀粉植物300种左右。

2、分布

淀粉植物以壳斗科、禾本科、蓼科、百

合科、天南星科、旋花科等的种类较多。

蕨类、豆科、防己科、睡莲科、桔梗

科、菱科、檀香科、银杏科等种类虽然比较

小，但淀粉含量比较高。

淀粉植物

四、分离提取工艺

选料

浸泡

破碎

分离

纯化

干燥

筛分、包装

剥去外层粗皮。

破坏蛋白质网络。

破坏细胞组织，便于淀粉提取。

去除纤维素和蛋白质、脂肪和灰分。

加水纯化或真空吸虑机纯化。

转筒式、真空式干式干燥剂干燥。

分开粗粒和细粒，包装成品。

淀粉植物

最古老的孑遗植物。生长

缓慢，寿命极长。结果要

二十多年，四十年后才能

大量结果，寿命达千余岁

，现存3500余年大树仍枝

叶繁茂果实累累。是树中

的老寿星。

银杏－－最古老的树种之一

白果、公孙树、鸭脚子、瓜子果

大乔木，可高达40余米，直径达3米。

银杏－－最古老的树种之一

叶扇形。花期4～5月，种子9～10月成熟。

种子核果状，椭圆形至近圆形。

银杏

银杏科

各省均有栽培，占世界70％。

大乔木，可高达40余米。

干燥种仁含淀粉62.4％，蔗醣5.2％，还原糖1.1％。

野百合、百公花、喇叭筒、山百合、山蒜

百合

百合花素有“云裳仙子”之称。由

于其外表高雅纯洁，天主教以百合

花为玛利亚的象征，而梵蒂冈以百

合花象征民族独立,经济繁荣并把它

做为国花。百合的鳞茎由鳞片抱合

而成，又“百年好合”“百事合意”之

意，中国人自古视为婚礼必不可少

的吉祥花卉。

多年生草本植物。叶螺旋状散生，花朵大形

有白、黄、粉、紫等颜色，花期7～8月，果

期9～10月。

百合

百年好和，伟大的爱清纯、高雅

百合

财富、高贵诅咒

百合

百合科

各省均有分布。

多年生草本植物。

鳞茎中含淀粉70.78％。

穿山龙、地龙骨、野山药

穿龙薯蓣

多年生草质缠绕藤本植

物。根茎圆柱形，在地下

10～40cm深处横走；叶互

生，卵形，7～8月份开

花，花小，黄绿色，8～9

月份成熟。

薯蓣科

东北和华北。

多年生草质绕藤本。

根中含淀粉70.78％。

穿龙薯蓣

鬼芋、由跋、花伞把、蛇包谷、鬼头

魔芋

多年生草本植物，株高

30～100cm，地下块茎扁圆球

形，叶从块茎中央生出，直

立，有长柄，花红紫色，花

期7～8月，果期9～10月，浆

果近球形。

魔芋

天南星科

长江流域及南方各省。

球茎中含淀粉35％。

魔芋

抑制胆固醇，降低血脂和血

糖，扩张毛细血管，具有降

压、减肥、保健的功能。

铃铛菜、尾参、地管子、甜草根等。

玉竹

多年生草本植物。根茎横生、黄白色、长柱形，直径

5～15cm，叶互生，椭圆形或卵状矩形，花被筒状，黄绿

色至白色，花期5～6月，果期7～9月，浆果球形，熟时

蓝黑色，直径约1cm。

玉竹

百合科

东北、华北及江苏、湖北等地。

根状茎中含淀粉25.6～30.6％。

赤土茯苓、仙遗粮、饭团根等。

土茯苓

攀援灌木，根茎成不

规则块状，多分枝。叶

片革质，椭圆状披针

形，长4～13cm，花绿

白色，花期8～9月，果

期10～11月，浆果球

形，直径0.6～1cm。

土茯苓

百合科

华南、中南及陕西、甘肃等地。

攀援灌木。

鲜根茎中含淀粉69.67％。

栗子。

板栗

落叶乔木，高达20m，胸

径1m，树冠扁球形。叶椭圆

披针状，长9～18cm。雄花序

直立，总苞球形，直径6～8cm，密被长针刺，内含1～3坚果。花期5～6月，果熟期

9～10月。

壳斗科

喜光和酸性或中性土壤。分布很广，主

要产于华北、西北地区和长江流域各省。

果实含淀粉51～60％，蛋白质5.7～10.7％。

板栗

拳头菜、如意菜、吉祥菜、长寿菜、龙头菜等

多年生草本植物，株

高0.5～1m，具根状茎；

叶呈从状生，三回羽状

复叶，羽片8对。孢子囊

群呈条形，沿叶缘边脉

着生。

吉祥菜

蕨科

分布于全国各省区。

根茎中含淀粉40％左右。

蒙古柞、柞树、小槲柞、蒙栎、卷毛红等。

蒙古栎

落叶乔木，分枝少，向上性强。叶常集生于枝顶，倒

卵形，长7～19cm，叶缘为波状锯齿，缺刻在7对以上。

果实椭圆形，外被覆瓦状鳞片。

蒙古栎

壳斗科

分布广泛，多生于浅水沟旁。

多年生水生草本植物。

地下球茎中含淀粉55.5％左右。

茨姑、水萍、白地栗、燕尾草等。

慈菇

多年生水生草本植物，高50～100cm。根状茎横生，

较粗壮，顶端膨大成球茎，长2~4cm，土黄色，7～10

月开花，花白色，10～11月结果，同时形成地下球茎。

慈菇

泽泻科

浅水沟溪边、稻田沟旁。

多年水生草本植物。

地下球茎含淀粉55.5％，蛋白质5.6％。

燕麦草、铃铛麦、乌麦等。

野燕麦

秆直立、光滑，高60～

120cm，有2～4节。叶片

扁平，长11～30cm，宽

4～12mm。圆锥花序长

10～25cm，小穗有2～3朵

小花。花果期4～9月。

野燕麦

禾本科

生长于荒野、路边或田间；产于江苏、

浙江、广东、云南等省。

果实中含淀粉60％。

土大黄、金不换、牛舌条等。

羊蹄

多年生草本植物，高35～120cm。主根粗大，长圆

形，黄色。茎直立，粗壮，不分枝。叶片长椭圆形，长

10～25cm。花两性，淡绿色，花期4～5月，果期5～6

月，瘦果宽卵形，黑褐色，有光泽。

羊蹄

蓼科

华东、华中、华南等省。

根富含淀粉。

课堂作业

2、常见的淀粉植物有哪些？简述从植物

中提取淀粉的工艺流程。

1、什么是淀粉的改性？淀粉改性的方法

有哪些？

谢谢！！

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