Question

淀粉的组成元素

Answer 1

淀粉（starch）是植物中最重要的贮藏多糖，完全由葡萄糖构成，所以属于均一多糖。与其它多糖一样，淀粉没有甜味，没有还原性，也没有变旋现象。

淀粉是由麦芽糖单位构成的链状结构，有直链淀粉和支链淀粉两种。直链部分由α-1，4糖苷键连接，分支处由α-1，6糖苷键连接。所以支链淀粉不完全水解可以得到少量以α-1，6糖苷键连接的异麦芽糖。

支链淀粉结构

直链淀粉(amylose)分子量从几万到十几万，平均约在6万左右，相当于300-400个葡萄糖缩合而成的线性分子，没有分支。支链淀粉(amylopectin)的分子量在20万以上，含有1300个葡萄糖或更多。其分子中大约每24－30个葡萄糖中有一个具有支链结构。

支链淀粉

直链淀粉分子中虽然没有分支结构，但其构象并不是笔直的，而是卷曲成螺旋形，每一圈有六个葡萄糖分子。直链淀粉遇碘产生蓝色，就是由于多个三碘化物离子（I3-）被络合在螺旋中产生的，吸收峰在620-680nm。而支链淀粉(amylopectin)的直链部分较短，所以产生的络合物呈紫色，光吸收在530-555nm。

用碘染色的小麦淀粉颗粒

淀粉在植物中以球状或卵状淀粉颗粒的形式存在，颗粒中有结构致密的结晶区域和相对疏松的非结晶区（无定形区）。这种结构使淀粉不溶于冷水。在微观上，淀粉颗粒由于结晶区的光学各向异性，对不同偏振方向的偏振光具有不同的折射率，会产生一种有趣的双折射（消光十字）现象。

淀粉颗粒的双折射现象

淀粉粒在水中加热（一般60-80℃），会逐渐溶胀、开裂，最后形成均匀的糊状，称为糊化（gelatinization）。糊化过程中淀粉粒吸水膨胀，可以达到原始体积的50-100倍。利用这个特性，可以将淀粉作为崩解剂，在制作药物片剂时加入。当淀粉在胃肠液中溶胀，就会使片剂碎裂成细小颗粒，使其中的药物得以迅速吸收。

淀粉属于多糖，在水中不能形成真溶液，只能形成胶体。直链淀粉可溶于热水，支链淀粉不溶于热水，但更容易糊化，而且糊化形成的胶体粘度更高。不同来源的淀粉中二者比例不同，玉米淀粉和马铃薯淀粉分别含27％和20％的直链淀粉，而绿豆淀粉含60%的直链淀粉。有些淀粉（如糯米）全部为支链淀粉，所以更粘；而有的豆类淀粉则全是直链淀粉。

糊化后的淀粉胶体溶液如果逐渐降温，淀粉分子会重新排列成更紧密的晶体结构而发生沉淀，称为老化或回生(retrogradation)。直链淀粉线性区域长，更容易整齐排列，所以容易老化，而且老化后难以再次溶解（晶体熔化温度约150℃）。支链淀粉不易老化。所以，烹饪上用淀粉糊勾芡时一般会选择支链淀粉含量较高的淀粉，如马铃薯淀粉；而制作粉丝、粉皮时就要选择直链淀粉含量高的豆类淀粉。

直链淀粉老化后难以再次溶解，所以在肠道中难以消化，是一种抗性淀粉（resistant starch）。比如米饭、面包放冷后会变硬而难以消化。所以烹饪上一般尽量避免老化现象。不过，最近发现抗性淀粉可以被结肠菌群发酵，产生短链脂肪酸（SCFA）。SCFA能抑制有害细菌生长，有益肠道健康。而难以消化则有利于减肥，并可降低血糖波动，所以现在又受到追捧，甚至有人专门炒冷饭吃来减肥。

Answer 2

淀粉是高分子碳水化合物，是由葡萄糖分子聚合而成的。其基本构成单位为α-D-吡喃葡萄糖，分子式为(C6H10O5 )n。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。前者为无分支的螺旋结构；后者以24~30个葡萄糖残基以α-1,4-糖苷键首尾相连而成，在支链处为α-1,6-糖苷键。