淀粉主要來自植物，它是植物的重要貯藏物質(zhì)。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，淀粉是由葡萄糖通過糖苷鍵聚合而成的大分子，可細(xì)分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。在直鏈淀粉中，葡萄糖單元彼此以α-1，4-糖苷鍵連接。支鏈淀粉帶有分支，其中的葡萄糖單元除了以α-1，4-糖苷鍵結(jié)合外，在直鏈與支鏈的交接處以α-1，6-糖苷鍵連接。在自然界，直鏈淀粉約占10％ ～20％ ，支鏈淀粉約占80％ ～90％ 。淀粉是易被微生物利用的有機(jī)物質(zhì)。

圖10-1 自然界的碳素循環(huán)

能夠利用淀粉的微生物種類很多。細(xì)菌中的枯草桿菌，真菌中的曲霉、根霉和毛霉都是很強(qiáng)的淀粉分解菌。放線菌中的小單孢菌、諾卡氏菌和鏈霉菌也能分解淀粉，但能力相對較弱。微生物分解淀粉的方式是：先分泌胞外淀粉酶，將淀粉水解成雙糖和單糖，然后再攝入體內(nèi)利用。淀粉不能直接透過細(xì)胞膜，如沒有淀粉酶，微生物就不能利用淀粉。

淀粉酶是一類水解淀粉糖苷鍵的酶，有如下四種：

（1）α-淀粉酶 此酶是一種內(nèi)切酶，能夠水解淀粉分子內(nèi)部的α-1，4-糖苷鍵，但不能對α-1，6-糖苷鍵以及靠近α-1，6-糖苷鍵的α-1，4-糖苷鍵產(chǎn)生作用。它的水解產(chǎn)物是麥芽糖，以及含多個(gè)葡萄糖單元的直鏈寡糖和支鏈寡糖。由于這些產(chǎn)物的構(gòu)型均為α-構(gòu)型，故稱為α-淀粉酶。經(jīng)過該酶的作用，淀粉液的黏度下降，因而又稱為液化性淀粉酶。

（2）β-淀粉酶 此酶是一種外切酶，能夠從淀粉分子的非還原性末端開始，以雙糖為單位，逐步水解α-1，4-糖苷鍵，生成麥芽糖。但不能作用于淀粉分子中的α-1，6-糖苷鍵，也不能越過α-1，6-糖苷鍵去水解α-1，4-糖苷鍵。在水解過程中，遇到α-1，6-糖苷鍵即停止作用。它的水解產(chǎn)物是麥芽糖和極限糊精。由于該酶的作用部位是β-位的糖苷鍵，故稱為β-淀粉酶。

（3）糖化淀粉酶 這種酶能夠從淀粉的非還原性末端開始，以葡萄糖為單位，依次水解α-1，4-糖苷鍵，生成葡萄糖。雖然不能作用于淀粉中的α-1，6-糖苷鍵，卻能越過α-1，6-糖苷鍵去水解α-1，4-糖苷鍵。該酶的作用產(chǎn)物有兩種：如果被作用的底物是直鏈淀粉，則產(chǎn)物為葡萄糖（該酶由此得名）；如果被水解的底物是支鏈淀粉，其產(chǎn)物是葡萄糖和帶有α-1，6-糖苷鍵的支鏈寡糖。

（4）淀粉酶 此酶作用于支鏈淀粉中直鏈和支鏈交接處的α-1，6-糖苷鍵，故能水解淀粉經(jīng)α-淀粉酶和β-淀粉酶作用后留下的糊精。由于只水解α-1，6-糖苷鍵，異淀粉酶自身的作用產(chǎn)物也是糊精。兩者的差別在于所含的糖苷鍵不同。

淀粉分解菌（糖化菌）在食品發(fā)酵上有著廣泛的應(yīng)用。例如，在白酒生產(chǎn)中，常用淀粉（如番薯干、大米等）做原料，先用糖化菌（如曲霉、毛霉、根霉）將淀粉水解，然后再加酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵。如果沒有糖化菌的水解作用，酵母菌就不能進(jìn)行酒精發(fā)酵，因?yàn)楹笳卟荒苤苯永玫矸邸?/p>