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Page 2 Department of Environmental Science and Engineering
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
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一、淀粉的结构
1 糖类
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一、淀粉的结构
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)
OH
CHO
CH2OH
HC
1
2
3
大多符合通式:
Cn(H2O)m
又称碳水化合物。 二羟丙酮(dihydroxyacetone)
CH2OH
CH2OH
C=O
1
2
3
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Page 5 Department of Environmental Science and Engineering
一、淀粉的结构
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)
6
1
2
CHOCCCCCH 2OH
H O HOH HH O HH O H
葡萄糖
(glucose)
1
2
3
4
5
6
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一、淀粉的结构
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。
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一、淀粉的结构
2 糖的分类
CH2OH
H OH
CHO
CH2OH
HO H
CHO
D-(+)-甘油醛 L-(+)-甘油醛
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一、淀粉的结构
2 糖的分类
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一、淀粉的结构
2 糖的分类
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一、淀粉的结构
葡萄糖
(glucose)
CHOCCCCCH 2OH
H O HOH HH O HH O H
1
2
3
4
5
6
H
O HC
OCH 2 OH
OH OH
OH
123
4
5
6
单糖-葡萄糖
2 糖的分类
开链(straight chain)
C6(H2O)6
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Page 11 Department of Environmental Science and Engineering
一、淀粉的结构
单糖-果糖
2 糖的分类
开链(straight chain)
CH2OHCCCCCH2OH
OOH HH OHH OH
6
1
2 HOH2C
H
H
HC
OH
OH OH
CH2OHO
C
C
C
6 1
2
C6(H2O)6
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一、淀粉的结构
寡糖-麦芽糖
2 糖的分类
OCH2OH
HH
OH
H
H
OH
H
OHO
OHOH 2C
HOH
HOH
H
H
OH
H1 4
α-D-葡萄糖-(1→4)-α-D-葡萄糖
C12(H2O)11
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Page 13 Department of Environmental Science and Engineering
一、淀粉的结构
寡糖-蔗糖
2 糖的分类
HCH2OH
HOH
OH
H
CH2OHO
O
OHOH2C
HOH
HOH
H
H
OH
H1
1
2
C12(H2O)11
α-D-葡萄糖-(1→2)-β-D-果糖
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Page 14 Department of Environmental Science and Engineering
一、淀粉的结构
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:
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一、淀粉的结构
3 最常见的多醣—淀粉(Starch)
OCH2OH
HH
OHH
OH
OH
H
H OCH2OH
HH
H
OH
OH
H
H OCH2OH
HH
H
OH
OH
H
H
OO
n
O
OCH2OH
HH
H
OH
OH
HOH
H
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一、淀粉的结构
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%
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一、淀粉的结构
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。
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一、淀粉的结构
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
HH
H
OH
OH
H
H
O
OCH2OH
HH
H
OH
OH
H
HOCH2OH
HH
H
OH
OH
H
H OCH2
HH
H
OH
OH
H
H
OO
OCH2OH
HH
OHH
OH
OH
H
H OCH2OH
HH
H
OH
OH
H
H
O O
O O
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Page 19 Department of Environmental Science and Engineering
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
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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”。
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Page 21 Department of Environmental Science and Engineering
二、淀粉的性质
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。
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二、淀粉的性质
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
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Page 23 Department of Environmental Science and Engineering
二、淀粉的性质
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
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二、淀粉的性质
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
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二、淀粉的性质
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;
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Page 26 Department of Environmental Science and Engineering
二、淀粉的性质
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。
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Page 27 Department of Environmental Science and Engineering
二、淀粉的性质
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。
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Page 28 Department of Environmental Science and Engineering
二、淀粉的性质
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。
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Page 29 Department of Environmental Science and Engineering
二、淀粉的性质
4 淀粉改性
(1)、α化淀粉
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Page 30 Department of Environmental Science and Engineering
二、淀粉的性质
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。
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二、淀粉的性质
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
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Page 32 Department of Environmental Science and Engineering
二、淀粉的性质
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。
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二、淀粉的性质
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。
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Page 34 Department of Environmental Science and Engineering
二、淀粉的性质
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。
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二、淀粉的性质
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。
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二、淀粉的性质
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
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Page 37 Department of Environmental Science and Engineering
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
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Page 38 Department of Environmental Science and Engineering
三、淀粉植物的分布
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。
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Page 39 Department of Environmental Science and Engineering
三、淀粉植物的分布
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。
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Page 40 Department of Environmental Science and Engineering
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
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Page 41 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 42 Department of Environmental Science and Engineering
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
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Page 43 Department of Environmental Science and Engineering
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
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Page 44 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 45 Department of Environmental Science and Engineering
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%。
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Page 46 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 47 Department of Environmental Science and Engineering
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
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Page 48 Department of Environmental Science and Engineering
百 合
百年好和,伟大的爱 清纯、高雅
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Page 49 Department of Environmental Science and Engineering
百 合
财富、高贵 诅咒
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Page 50 Department of Environmental Science and Engineering
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%。
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Page 51 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 52 Department of Environmental Science and Engineering
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
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Page 53 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 54 Department of Environmental Science and Engineering
魔芋
天南星科
长江流域及南方各省。
多年生草本植物。
球茎中含淀粉35%。
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Page 55 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 56 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 57 Department of Environmental Science and Engineering
玉竹
百合科
东北、华北及江 苏、湖北等地。
多年生草本植物。
根状茎中含淀粉25.6~30.6%。
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Page 58 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 59 Department of Environmental Science and Engineering
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%。
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Page 60 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 61 Department of Environmental Science and Engineering
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
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Page 62 Department of Environmental Science and Engineering
拳头菜、如意菜、吉祥菜、长寿菜、龙头菜等
蕨
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。
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Page 63 Department of Environmental Science and Engineering
吉祥菜
蕨科
分布于全国各省区。
多年生草本植物。
根茎中含淀粉40%左右。
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Page 64 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 65 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 66 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 67 Department of Environmental Science and Engineering
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%。
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Page 68 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 69 Department of Environmental Science and Engineering
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%。
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Page 70 Department of Environmental Science and Engineering
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。
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Page 71 Department of Environmental Science and Engineering
羊蹄
蓼科
华东、华中、华南等省。
多年生草本植物。
根富含淀粉。
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厦门大学嘉庚学院
Page 72 Department of Environmental Science and Engineering
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?
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谢 谢!!