澱粉 光合作用 生物能利用能量的一種型態

澱粉是一種多醣。 製造澱粉是植物貯存能量的一種方式。分子式(C6H10O5)n。 澱粉可分為直鏈澱粉（糖澱粉）和支鏈澱粉（膠澱粉）。 前者為無分支的螺旋結構；後者以24~30個葡萄糖殘基以α-1,4-糖苷鍵首尾相連而成，在支鏈處為α-1,6-糖苷鍵。

醣的定義 1. 具有多羥基的醛（CHO）→醛醣（aldose） 具有多羥基的酮（-C=O）→酮醣（ketose） 2. 醣與糖：「醣」泛指所有的碳水化合物，例如：澱粉；而「糖」指具有甜味的醣類，例如：葡萄糖、麥芽糖 酵母菌可以用哪種糖?

醣的功能 1. 能量來源、儲存能量 2. 組成生物體的結構，例如：植物的纖維素 3. 保護的成分，例如：寒冷地區動物體內的蛋白具有很多醣類，有抗凍的功能 4. 標誌（flag），例如：分布在細胞膜表面的醣蛋白 ※「醣」依照是否能水解與數量分為單醣、雙醣、寡醣、多醣

直鏈澱粉 直鏈澱粉又稱糖澱粉，是一種由葡萄糖組成的線性聚合物，各葡萄糖單體主要以α(1→4)糖苷鍵連接，每個直鏈澱粉分子通常含有數千個葡萄糖單體。 重複的葡萄糖單體數目通常為300個到3000個。

直鏈澱粉的水解消化作用比支鏈澱粉緩慢，但作為能量儲存物質，直鏈澱粉佔據較少空間，因而植物中有約20%的澱粉是直鏈澱粉。 澱粉酶在直鏈澱粉分子的末端，通過水解作用把直鏈澱粉拆散為葡萄糖單體，因支鏈澱粉擁有更多的末端，所以相對水解速度較快。

直鏈澱粉

支鏈澱粉（Amylopectin） 又稱膠澱粉、澱粉精，是天然澱粉的兩種主要高分子化合物之一，另一種為直鏈澱粉。 普通澱粉顆粒內，支鏈澱粉約佔80％，直鏈澱粉約佔20％。

支鏈澱粉

從結構上來講，支鏈澱粉是一個具有樹枝形分支結構的多糖。 相對分子質量較大，一般由1000－300,000個左右葡萄糖單位組成，分子量約為100萬，有些可達600萬。 D-吡喃葡萄糖單位通過α-1,4-苷鍵連接成一直鏈，此直鏈上又可通過α-1,6-苷鍵形成側鏈，在側鏈上又會出現另一個分支側鏈。 主鏈中每隔6－9個葡萄糖殘基就有一個分支，每一個支鏈平均含有約15－18個葡萄糖殘基，平均每24－30個葡萄糖殘基中就有一個非還原尾基。

支鏈澱粉不溶於水。 動物體內貯存的糖原相當於植物體內的澱粉，因此也稱為動物澱粉。 糖原的結構與支鏈澱粉較為相似，但樹枝形的分支更多。

碘能夠與澱粉糖螺旋結構內部結合，使吸收光線的波長改變，因此若使用少量的黃色碘溶液與澱粉混合，將會產生藍黑色，不過支鏈澱粉與碘作用產生紅紫色。

普通玉米籽粒中直鏈澱粉的含量只有22%～27%。 玉米澱粉中的直鏈澱粉為27%，而馬鈴薯澱粉中直鏈澱粉僅為17%左右。 樹薯與木薯正是製造太白粉的材料

螺旋狀結構的顆粒澱粉-碘複合物結構

澱粉和碘液作用的顏色，以前學到的都叫做藍黑色 原來答案不只如此 從無色、淡紅、紅、棕紅、紫色、藍紫色、藍色都有可能 因為影響呈色的因素實在很多 1.直鏈澱粉與碘液會變藍，支鏈澱粉與碘液會變紫色到紫紅色 而一般用的澱粉都包含這兩類的澱粉，所以產生的藍黑色其實是上面的混合顏色 隨著兩者的量不同，產生的顏色也會不同 2.天然澱粉中的油脂也會影響顏色 碘溶於在油脂中，會使得液體呈現紅至橙紅色 3.澱粉末端的醛基也可以讓碘液褪色

實驗

拿出最左邊的可溶性澱粉和最右邊的糯米粉來比看看，顏色很明顯的不同。 左邊是藍黑色，右邊則是紫紅色。

糯米粉的支鏈澱粉比例極高，所以遇到碘液，反倒是變成這樣。也就是因為那些支鏈澱粉，所以糯米製品吃多了，常常會消化不良。因為我們的酵素不容易切支鏈澱粉啊。

澱粉, 放大800倍 , 在極化光下

漿糊

造紙 造紙是澱粉在全球的最大的非食品應用，每年消耗幾百萬噸。 瓦楞紙板粘合劑 例如，在典型的一張拷貝用紙之中，澱粉的含量可達到紙張重量的8%。 瓦楞紙板粘合劑 瓦楞紙板粘合劑是全球非食用澱粉的下一個最大的應用。

Global Production: Around 66 million tonnes per annum Current Market Price: Variable – £300–400/t for native starches, modified starches are traded at a premium over native starches Major Current Use: Paper making, food and drinks industries

澱粉的用途與用量

碘呈色反應的再加熱實驗 五支試管慢慢在熱水浴中加熱，可以發現A、C試管碘呈色漸漸消退，隨著溫度升高而加快藍色的消退速度。試管D、E則是要加熱到近沸騰時呈色才會消退。

試管 溶 質　　　　 (主成分含量) 重量濃度 A 在來米粉末 　　澱粉 80% 0.1% B 糯米粉末 　　　澱粉 80% C 太白粉 　　　　澱粉 85% D 玉米粉末 　　　澱粉 80% E 中筋麵粉 　　　澱粉 80%

試 管 分 解 酵 素 重量濃度 C 無 0.1% C1 唾腺(唾液成分) C2 酵母(發酵粉成分) Optimum pH - 5.6–6.9 Human body temperature 37°C

動物的澱粉

肝醣 醣原（glycogen）又稱作肝醣，是一類多醣，由葡萄糖失水縮合作用而成。 結 構與支鏈澱粉相似，由α-1,4-糖苷鍵和支鏈連接處的α-1,6-糖苷鍵連接而成。與支鏈澱粉在結構上的主要區別在於，糖原的支鏈多大約8～12個葡萄 糖就有一個分支（支鏈澱粉一般是每隔24～30個葡萄糖才有一個分支）且分支有12～18個葡萄糖分子。 醣原遇碘液呈紅棕色。 主要生物學功能是作為動物和 細菌的能量儲存物質。 人體主要儲存在肝臟和肌肉中。

肝醣

在電子顯微鏡下可觀察到糖原分子呈球形(左圖正常)

有一個東西，跟澱粉很像，但是不存在人類身上，叫做 ?

纖維素 纖維素是自然界中分布最廣、含量最多的一種多醣。 無論一年生或多年生植物，尤其是 各種木材都含布大量的纖維素。 自然界中，植物體內約有50％的碳存在於纖維素的形式。 棉花、亞麻、芋麻和黃麻部含有大量優質的纖維素。 棉花中的纖維素含量 最高，達90%以上。木材中的纖維素則常與半纖維素和木質素共同存在。

纖維素是一種複雜的多醣，有8000至10000個葡萄糖殘基通過β-1,4-糖苷鍵連接而成。天然纖維素為無臭、無味的白色絲狀物。纖維素在水中有高度的不溶性，同時也不溶於稀酸、稀鹼和有機溶劑，主要的生物學功能是構成植物的支持組織。

纖維素

β-葡聚糖

纖維素的結構式：葡萄糖通過β-1,4-糖苷鍵連接而成

健康食品多醣體

食物 纖維素雖然不能被人體吸收，但具有良好的清理腸道的作用，因此成為營養學家推薦的六大營養素之一，是適合IBS患者食用的健康食品。 無論穀類、薯類還是豆類，一般來說，加工得越精細，纖維素含量越少。

麥麩：31%　 穀物：4-10%，從多到少排列為小麥粒、大麥、玉米、蕎麥麵、薏米面、高粱米、黑米。 麥片：8-9% 燕麥片：5-6% 馬鈴薯、白薯等薯類的纖維素含量大約為3%。 豆類：6-15%從多到少排列為黃豆、青豆、蠶豆、芸豆、豌豆、黑豆、紅小豆、綠豆。

澱粉>糊精>麥芽糖>葡萄糖 澱粉酶(amylase)可分成兩種，一種是α-amylase，另一種是β-amylase， 前者是內切酶，可將由葡萄糖鏈組成的澱粉由內切開， 後者是外切酶，也就是只能切出葡萄糖鏈中最外面的葡萄糖，最後的產物就會是單一個的葡萄糖或是由兩個葡萄糖所組成的麥芽糖

澱粉酶一般作用於可溶性澱粉、直鏈澱粉、糖原等α-1,4-葡聚糖，水解α-1,4-糖苷鍵的酶。根據作用的方式可分為α-澱粉酶（EC3.2.1.1.）與β-澱粉酶（EC3.2.1.2.）。 α-澱粉酶廣泛分布於動物（唾液、胰臟等）、植物（麥芽、山萮菜）及微生物。微生物的酶幾乎都是分泌性的。此酶以Ca2+為必需因子並作為穩定因子，既作用於直鏈澱粉，亦作用於支鏈澱粉，無差別地切斷α-1,4-鏈。 其特徵是引起底物溶液粘度的急劇下降和碘反應的消失，最終產物在分解直鏈澱粉時以麥芽糖為主，此外，還有麥芽三糖及少量葡萄糖。

糊精（Dextrin） 是澱粉的不完全水解產物，有固定的分子通式，但是碳鏈長短不一定相同。 糊精一般為黃色或白色無定形粉末。稍溶於冷水，較易溶於熱水，不溶於乙醇和乙醚。 糊精可用作黏合劑和藥物的賦型劑。 糊精遇碘產生紅色反應。 一般工業上是由馬鈴薯澱粉的酸水解製得。 糊精在腸道內有利於嗜酸桿菌生長，能減少腸道內細菌的腐化作用。

麥芽糊精特性 1、 黏度：結合力，70%水溶液於25℃之黏度約為15000CPS。 2、 甜度：約為蔗糖之0.3~0.4倍。 3、 吸濕性：相對濕度水份平衡值（E.R.H.）A.W. 4、 香料之附著及加強：添加糊精之產品，會對香料味道之保持產生延長效果，且能沖淡酸鹼味，使味蕾有清香之感。 5、 營養性：糊精和澱粉一樣，有相同之營養價值，約4Kcal/g。