大米淀粉
大米淀粉概述
在所有已知谷物中，大米淀粉颗粒粒径最小，平均粒径仅2-8μm，而玉米淀粉的为5-25μm、小麦淀粉为2-45μm、高粱淀粉为5-25μm、马铃薯淀粉为15-100μm。
大米淀粉粒径小、比表面积高的特点赋予它诸多优于其它淀粉的物化特性，如可作为脂肪替代品、易消化、低脂质和矿物质、其结合蛋白过敏性非常低等。
另外，大米淀粉是所有淀粉中颜色最白的，可作为糖果或药片外的光泽包衣。美国路易斯安那州南方研究所发明了一种以大米为基质的适合肥胖和糖尿病患者的抗性淀粉产品，其进入结肠后可促进有益细菌增殖，改善结肠菌落结构，对治疗肠道类疾病有特殊功效。
大米淀粉的分离
大米淀粉存在于成熟的稻谷胚乳中。稻谷由20％的稻壳和80％的糙米组成，人们日常食用的大米就是将糙米碾去米糠和胚芽所得到的稻谷胚乳。
根据大米颗粒的形态特征和直链淀粉含量，可将大米分为蜡质大米(直链淀粉占0.8-2％)、短粒米(直链淀粉占7-20％)、中粒米(直链淀粉占20-25％)和长粒米(直链淀粉占25％以上)。
在中国，人们根据稻谷胚乳的特性，将大米分为籼米、粳米和糯米，按照产稻的季节和品种，大米又可细分为早籼米、晚籼米、早粳米、晚粳米、籼糯米和粳糯米等六类。不同品种的大米，其淀粉性质也存在较大差异。
目前，分离大米淀粉的方法主要有碱浸法、表面活性剂法、超声波法和酶法。
大米淀粉
颗粒结
构和组成
淀粉分子在大米中以淀粉颗粒的形式存在，在所有已知的谷物淀粉中，大米淀粉颗粒最小。
Narpinder等人研究了19种不同品种大米淀粉的粒径，其大小均在1.5-5.8μm之间，形状呈不规则的多角形。
一般而言，大米淀粉颗粒的大小随大米品种的不同而差异明显，如糯米淀粉颗粒粒径比籼米淀粉大，而粳米淀粉颗粒粒径最小。
大米淀粉常常以一种复合淀粉粒的形式存在，呈椭圆形或球形，直径在7-39μm之间，其内包含有20-60个小淀粉颗粒；在电子显微镜观察下，复合大米淀粉粒表面呈现许多孔洞，这是由于内胚乳细胞内淀粉粒与蛋白质体紧密结合，淀粉与蛋白质分离时就形成了这些小孔。
赵思明等人通过研究发现，三种不同类型的大米淀粉具有相似的X-射线衍射图样，而且它们的晶体结构类型与大多数禾谷类淀粉一样，显示出的是A型衍射图谱(A型主要为谷类淀粉；B型主要为块茎和基因修饰玉米淀粉；C型主要为块根和豆类淀粉)。
大米淀粉的结晶度可以通过计算X-射线衍射图谱上结晶区所对应的面积占总面积的比例大小来确定。
三种淀粉的结晶度分别为28.95％(籼米)、39.44％(粳米)和36.36％(糯米)，其中籼米淀粉的结晶度较低，而粳米较高。
同其它类型淀粉一样，大米淀粉颗粒是由支链淀粉以疏密相间的结晶区以及无定形非结晶区组合而成的，其间掺杂以螺旋结构存在的直链淀粉分子。
大米淀粉颗粒中直链淀粉和支链淀粉的含量因大米品种的不同而有所差异，籼米淀粉的直链淀粉含量一般为25.4±2.05％，粳米淀粉为18.4±2.7％，而糯米淀粉的直链淀粉含量几乎为零(0.98 ±1.51％)。
同时，直链淀粉的含量还受稻谷生长过程中气候和土壤等条件的影响。和玉米淀粉、豆类淀粉相比，大米淀粉中直链淀粉的含量相对较低，尚未发现含量高达40-80％的高直链大米淀粉。
大米淀粉中直链淀粉的含量一般被分成五个级别：
蜡质的(0-2％)，非常低的(5-12％)，低的(12-20％)，中等的(20-25％)和高的(25-33％)。
大米淀粉
糊化特性
大米淀粉不论是在食品上还是工业上的应用都需将其加热糊化，其糊化特性与本身的分子与理化结构有着密不可分的联系。
将淀粉乳浆加热到某一温度时，颗粒突然膨胀，晶体结构消失，直链淀粉开始从淀粉颗粒中溶出，成为可溶性物质，偏光十字也随之彻底消失，最后淀粉乳变成粘稠的糊状，即使停止搅拌，也不会很快下沉，这一系列的变化称为淀粉的糊化。
其本质是高能量的热和水使淀粉的有序结构转为无序结构。
淀粉的糊化
可以分
为三个阶段：
01
第一阶段
水温未达到糊化温度，此时水分通过淀粉颗粒的间隙进入颗粒内部，与其中的极性基团相结合，或者简单的附着，此阶段淀粉颗粒粒型未变，仍呈现偏光十字。
02
第二阶段
水温达到糊化温度，此时淀粉粒急剧膨胀，大量吸水，偏光十字消失，也即淀粉颗粒中的微晶束解体，此时即使将淀粉溶液迅速冷却，也不能恢复淀粉颗粒原有的状态。
03
第三阶段
糊化后继续加温，此时，已经膨胀的淀粉颗粒会继续分离支解。
不同品种大米淀粉糊化过程中的特征值
不同品种的淀粉颗粒，其晶体结构存在差异，微晶束缔合状态也不同，淀粉分子的构成和聚合度也不同，所以不同品种的淀粉其糊化难易程度也各异。
上图为不同品种大米淀粉的糊化特征值。
影响淀粉糊化行为的因素有很多，关于淀粉糊化性质的研究一直是淀粉应用研究的热点之一，但淀粉糊化特性与颗粒结构及分子组分之间的关系仍有待于进一步的研究，从而更好的指导大米淀粉的应用。
目前，常用布拉班德粘度测定仪(BV)，差示扫描量热仪(DSC)或快速粘度测定仪(RVA)来研究淀粉的糊化特性。
大米淀粉
的特
性及应用
大米淀粉颗粒细小、比表面积高，具有较强的吸附能力。
大米淀粉本身无味，能作为添加剂使用而不影响食品的风味。
大米淀粉具有与脂肪相似的细腻润滑的口感，质构非常柔滑似奶油，且容易涂抹开，是脂肪模拟品的良好原料。
大米淀粉颜色为淀粉中最白，可用于生产药片、糖果等的光泽包衣：蜡质大米淀粉除了具有类似脂肪的性质之外，还具有极好的冻融稳定性，能够防止食品加工冷冻过程中的脱水收缩。
此外，大米淀粉还具有低过敏的特性。
基于以上这些特性，大米淀粉具有非常广泛的用途，如做化妆品扑粉，可以很好的附着在皮
肤的表面，具有良好的化妆润饰度。
做照相纸的粉末和造纸用施胶，能够使获得的照片以及拷贝具有印字和印像鲜明、不易擦掉的良好特性。
可以用作食品和橡胶工业等的润滑剂。
做糖果、糖衣和药片的赋形剂，能使产品具有过敏性反应低以及香味柔和的特点，加工成增稠剂用在羹汤、沙司和方便米饭中，可以很好地改善食品的口味。
此外，大米淀粉还可用于生产各种淀粉糖、变性淀粉等，目前对变性淀粉的生产主要集中在多孔淀粉、抗性淀粉、缓慢消化淀粉和新脂肪替代物等，以大米为原料制得的多孔淀粉比其它来源的多孔淀粉具有更大的比表面积，从而具有更强的吸附能力，将这种多孔淀粉添加到食品中，能够制成多种适宜于特殊人群的功能性食品，如老年食品、婴幼儿食品等。
大米缓慢消化淀粉能够有效改善体内的糖负荷，因此可以成为一种适宜于糖尿病患者的新食品，同时也可用作运动员的碳水化合物补充剂等。
