紫薯淀粉结构与理化性质研究

目的 了解紫薯淀粉的结构和理化性质。方法 利用碱提取法从紫薯中提取淀粉, 与普通玉米淀粉进行对比, 分别对淀粉结构(分子链结构、结晶结构等)和理化性质(透明度、凝沉性、冻融稳定性、热稳定性)进行研究。结果 紫薯淀粉直链含量(24.5%)比玉米淀粉(26.7%)低, 两者均为A型结晶结构, 但紫薯淀粉的结晶度和分子有序程度比玉米淀粉高; 紫薯淀粉糊的透明度高于玉米淀粉糊, 且随时间延长其透明度下降程度比玉米淀粉糊低; 紫薯淀粉糊不易发生凝沉现象, 但其析水率(21.4%)比玉米淀粉糊高, 即冻融稳定性弱于玉米淀粉糊; 此外, 紫薯淀粉部分结构的热稳定性大于玉米淀粉。结论 紫薯淀粉在分子链结构和结晶结构上与玉米淀粉有较小差异, 但在理化性质上与玉米淀粉差别较大, 可为其工业应用提供指导基础。     

淀粉晶体结构研究进展

淀粉是一种天然多晶聚合物,是由结晶、亚微晶和非晶中的一种或多种结构形成的。淀粉及淀粉衍生物结晶性质及结晶度大小直接影响着淀粉产品的应用性能。通过对淀粉结晶结构的研究,有利于了解淀粉及淀粉衍生物的性质,提高淀粉及其衍生物的产品质量和附加值,对整个淀粉工业的发展具有非常重要的理论和经济意义。文章综述了国内外对淀粉结晶结构的研究,并对以后的研究作相关展望。     

对苯二甲酰氯交联酯化淀粉的制备及性质研究

以对苯二甲酰氯为交联剂,玉米淀粉为原料,研究了交联酯化玉米淀粉的醇相制备方法及产品性质。通过单因素实验优化对苯二甲酰氯交联酯化淀粉的制备工艺,以及利用现代分析仪器傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及布拉班德粘度仪对制备的成品进行了微观表征,检测对苯二甲酰氯交联酯化淀粉的透光率和抗盐性等理化性质,为对苯二甲酰氯交联酯化淀粉的研究提供理论基础。实验发现:红外光谱(IR)显示1570 cm-1附近出现了苯环的特征吸收峰,证明交联淀粉上成功引入了苯环。XRD图谱显示交联淀粉与与原淀粉同属A型结构,但交联淀粉的结晶度降低的幅度很小,说明交联反应对淀粉颗粒整体结构有所影响,但没有对结晶区和亚结晶区造成严重的破坏。最佳制备工艺条件为对苯二甲酰氯用量为淀粉干基质量的5%,氢氧化钠用量为淀粉干基质量的4%,反应温度为45℃,反应时间为7 h。     

淀粉多晶体系中的链链结晶与链水结晶结构研究

利用广角X射线衍射分析技术和DSC分析技术,对不同水分含量玉米淀粉的颗粒微晶组成结构以及微晶熔融规律进行了研究,提出淀粉颗粒中水分参与结晶,同时提出原玉米淀粉颗粒内存在两种组成及性质不同的结晶结构,一种是淀粉分子链间通过氢键形成的链链结晶结构,另外一种是淀粉分子链和水分子间通过氢键形成的链水结晶结构。     

高压均质对玉米淀粉机械力化学效应研究

以玉米淀粉为原料,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、激光共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscopy,CLSM)、快速黏度分析仪(rapid visco analyser,RVA)、差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry,DSC)、偏光显微镜(polarizing microscope,PLM)等手段研究高压均质处理对玉米淀粉微观结构及理化性质的影响,揭示高压均质对玉米淀粉机械力化学效应。结果表明,高压均质对淀粉颗粒的无定形区、结晶区产生很强的机械力化学作用,推断淀粉颗粒内部依次发生了聚集和团聚效应。     

玛咖淀粉与马铃薯、淮山药淀粉的理化性质比较

以马铃薯和淮山药淀粉为对照,研究了玛咖淀粉的化学组分、颗粒形貌、结晶结构、热力学性质、溶解度、膨胀度、糊透明度和冻融稳定性。结果表明,玛咖淀粉颗粒呈现椭圆形或不规则形,颗粒长轴在7.2~15.6μm之间,短轴在5.1~9.8μm之间;其偏光十字呈现垂直交叉,X-射线衍射结晶结构为C型,且在衍射角(2θ)为20°附近有直链淀粉-脂类复合物的特征吸收峰。玛咖淀粉的颗粒形貌和结晶结构与淮山药淀粉相似。玛咖淀粉的糊化温度较马铃薯和淮山药淀粉低,该淀粉糊化的起始温度(To)、峰值温度(Tp)和终止温度(Tc)分别为46.88℃、50.42℃和54.82℃,糊化焓变7.37 J/g。玛咖淀粉的溶解度和糊透明度比淮山药淀粉高,比马铃薯淀粉低;其峰值黏度与山药淀粉相近,显著低于马铃薯淀粉;膨胀度和冻融稳定性均优于马铃薯和淮山药淀粉。玛咖淀粉作为一种淀粉新资源,具有一定的开发价值和广阔的发展前景。     

碾轧对绿豆淀粉的机械力化学效应

以绿豆淀粉为原料,通过扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)、X-射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、快速黏度分析仪(RVA)等手段研究碾轧处理对淀粉结构和性质影响,探究其相互关系并揭示碾轧对绿豆淀粉机械力化学效应。结果表明,碾轧处理3~6 h时,淀粉无定型区和部分结晶区发生破坏,水溶指数、膨胀度、透光率增大,热焓减小。碾轧处理9 h时,淀粉内部发生重结晶,颗粒表面形成球状凸起,脐点区域直链淀粉聚集导致膨胀度、透光率、峰值黏度下降,水溶指数、热焓值、糊化温度增大。碾轧处理12~24 h时,淀粉的结晶区域发生显著破坏,颗粒严重变形,从而使淀粉水溶指数、透光率增大,膨胀度、热焓值减小。根据机械力化学相关理论推断淀粉颗粒内部依次经过了受力阶段、聚集阶段、团聚阶段。     

碾轧对马铃薯淀粉的机械力化学效应

以马铃薯淀粉为原料,研究碾轧处理对淀粉结构和性质的影响。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪、快速黏度分析仪、偏光显微镜等手段揭示碾轧对马铃薯淀粉的机械力化学效应。结果表明,碾轧处理对淀粉颗粒的无定形区、结晶区产生不同程度的机械力化学作用,导致马铃薯淀粉性质发生显著变化。由此推断淀粉颗粒内部依次发生了受力、聚集和团聚效应。     

糯小麦淀粉形态及内部结构的研究

利用偏光显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪和激光共聚焦显微镜对糯小麦淀粉和普通小麦淀粉的颗粒形貌、结晶性质和内部结构进行了对比研究和分析。结果表明:糯小麦淀粉和普通小麦在颗粒形貌、颗粒大小分布、结晶结构和内部结构方面具有相似的性质。与普通小麦淀粉相比,糯小麦淀粉颗粒表面不平滑,存在较多凹坑,且能够观察到明显的微孔;两种小麦淀粉A型颗粒直径基本相同,但糯小麦淀粉B型颗粒直径小于普通小麦淀粉;糯小麦淀粉和普通小麦淀粉均呈现典型的A型结晶特征,但糯小麦淀粉的相对结晶度高于普通小麦淀粉;两种淀粉均呈现生长环结构,直链淀粉主要集中在颗粒中心部位。     

3种栗属坚果淀粉的结构及其理化特性

以我国南北方种植的3种栗属坚果(板栗、锥栗和日本栗)为原料提取淀粉,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、快速黏度仪(RVA)等仪器和方法,研究14个品种淀粉的颗粒结构和理化特性的差异,并对其进行相关性分析。结果表明:栗属坚果的直链淀粉含量差异显著,淀粉颗粒形态较为复杂,颗粒表面光滑完整;淀粉均属于C型晶体,结晶度为20.43%～25.63%,淀粉的冻融稳定性好。不同品种淀粉的颗粒结构和理化特性之间存在多种相关性,说明直链淀粉含量和结晶结构影响淀粉的理化性质。     

阴米淀粉的颗粒性质及消化性研究

采用电镜扫描、色度仪、X 射线衍射技术对阴米淀粉的颗粒结构、色度、晶体结构进行分析。结果显示,阴米淀粉颗粒结构呈胶体状,晶体结构分散。通过测定淀粉的体外消化率,证明阴米淀粉的消化率比原米淀粉有所提高,快速消化淀粉含量也比原米淀粉有所增加。根据由Goni 等发表于《Nutrition Research》的文章“Astarch hydrolysis procedure to estimate glycemic index”建立的方程式GI=39.71+0.549HI 计算得到淀粉的血糖指数(GI)和水解指数(HI),结果显示血糖指数和水解指数与抗性淀粉含量呈负相关。     

酶脱支处理对玉米缓慢消化淀粉形成的影响

以玉米原淀粉为原料,研究普鲁兰酶脱支处理糊化后制备缓慢消化淀粉(slowly digestible starch,SDS)过程中各影响因素(温度、p H值、酶用量、贮藏及干燥条件)对SDS形成的影响。结果表明,在57.5℃、p H 4.9、酶用量60 U/g的条件下脱支8 h,然后煮沸灭酶30 min,再经4℃冷藏、60℃干燥后,可得SDS含量为31.09%的产品。原淀粉、酶脱支处理样品及脱支并去除快速消化淀粉样品的X射线衍射图谱表明,脱支处理后,玉米淀粉结晶结构由A型向B型转变。因此,通过酶脱支处理提高SDS含量的可能原因是形成了新的结晶结构,SDS含量与结晶的数量和质量有关。采用酶法制备SDS具有较好的工业化应用前景。     

甘薯抗性淀粉理化特性研究

选择3个不同类型甘薯品种,以提取获得的抗性淀粉为研究对象,通过X-射线衍射分析仪、差示扫描量热分析仪(DSC)、快速黏度测定仪(RVA)、紫外-可见吸收光谱仪、近红外光谱分析仪(NIRS)和扫描电镜等仪器分别对甘薯原淀粉和其对应抗性淀粉晶体结构类型、熔融温度、淀粉糊化特性、平均聚合度和淀粉分子结构等理化特性深入研究与分析。结果表明,不同甘薯品种间抗性淀粉熔融温度具一定差异,抗性淀粉与其原淀粉间糊化特性、晶体结构等特性呈明显差异。     

交联变性对淀粉性质影响的研究进展

交联变性是常用的一种淀粉改性方法,交联淀粉性质受淀粉源、交联剂的种类、浓度以及交联方法等因素影响。文章综述交联变性对淀粉理化性质、微观结构、热力学特性、晶体结构等性质的影响,为特定功能的交联淀粉的研发及应用提供思路。     

X射线衍射在淀粉颗粒结晶度研究中的应用

本文介绍了X 射线衍射技术测定淀粉颗粒结晶度的几种不同方法以及各自的应用状况,分析比较了这几种方法的测定原理、优缺点,以及各自测定马铃薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、糯米淀粉等常见淀粉的结晶度大小;最后,阐述了X 射线衍射测定淀粉颗粒结晶度的方法所存在的问题及可能的发展方向。     

非热加工技术对淀粉结构特性影响的研究进展

非热加工技术具有“绿色、安全、高效”等优点而被广泛应用于淀粉的改性。经非热加工技术改性后,淀粉颗粒形态、颗粒晶型、颗粒结晶度以及颗粒螺旋结构等结构特性的改变对其糊化特性、老化特性、溶解性、消化率等功能特性均产生相应的影响,而功能特性的改变可进一步扩大淀粉的实际应用范围。本文以球磨、脉冲电场、高压、超声波、辐照、等离子体6 种非热加工技术为主,综述非热加工技术改性淀粉结构的原理,指出非热加工技术对淀粉颗粒结构影响的重要性以及不同层次结构的改变对相应功能特性的相关影响,并对非热加工技术在淀粉深加工领域的应用提出展望。     

物理技术对淀粉结构及OSA酯化淀粉的制备与功能特性影响的研究进展

淀粉资源丰富,应用领域广泛,但是天然淀粉的功能性质具有局限性,制约了其应用,因此淀粉改性研究备受研究学者关注。研究表明辛烯基琥珀酸淀粉酯具有独特的双亲性,改善了淀粉的疏水性和乳化性。然而,传统方法制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯效率低,酯化淀粉的功能特性仍不能达到最佳应用要求,因此如何制备高质量的酯化淀粉一直是研究热点。近年来物理技术作为环保、高效的方法被广泛应用于改性淀粉的生产中。研究发现采用物理技术对天然淀粉进行预处理后有利于酯化淀粉的制备,物理技术对淀粉颗粒结构的破坏可以增加淀粉的酯化位点,提高酯化效率。此外,经物理技术预处理后酯化淀粉的功能特性也有所改进,进一步促进淀粉的实际应用。该文对超声波、脉冲电场、超高压、常压等离子体射流、动态高压微流化、球磨等6种物理技术在辛烯基琥珀酸酐酯化淀粉制备中的研究进行总结,综述了6种物理技术的基本原理,并阐述了物理技术对淀粉结构及辛烯基琥珀酸酐酯化淀粉的制备与功能特性的影响。     

原子力显微镜在淀粉颗粒结构研究中的应用

本文首先介绍了原子力显微镜的基本原理，硬件结构和工作模式，其次将原子力显微镜在淀粉颗粒结构研究中的应用做了一个简要的综述。利用原子力显微镜观察淀粉颗粒表面和内部的精细结构，对比较不同植物学来源的淀粉和在淀粉颗粒结构上考察基因突变对淀粉的影响，以及在淀粉糊化或贮藏的回生阶段追踪淀粉颗粒结构的变化都具有十分重要的辅助意义。     

Determining the effects of annealing time on the glass transition temperature of Pueraria lobata (Willd.) Ohwi starch

To probe the effects of annealing time on the glass transition temperature (T_g) and digestibility of Pueraria lobata (Willd.) Ohwi starch, the starch crystal structure and moisture distribution through the components of P. lobata (Willd.) Ohwi starch were investigated. Annealing times of 0, 1, 3, 6, 12 and 24 h were employed to determine the effect of starch T_g using differential scanning calorimetry (DSC) with the support of ¹H low‐field NMR, polarised light microscopy and ¹³C CP/MAS NMR. The T_g values of the starch increased with longer annealing times. The ¹H low‐field NMR results showed that the T₂ relaxation time decreased and starch–water interactions increased as the annealing time increased. Compared with native starch, annealed starch had higher contents of slowly digested starch (SDS) and resistant starch (RS). The starch crystal structure was not destroyed after annealing, but the relative crystallinity percentage increased slightly.     

微波辐射下淀粉的响应机制及研究现状

淀粉作为绿色可再生生物资源,具有广阔的研究价值和应用前景,但天然淀粉结构及性能方面存在的缺陷 限制了其推广应用。因此,采用各种方法对天然淀粉进行改性已成为科技工作者的研究热点。化学法和酶法是淀粉 改性的主要方法,但都存在反应速率低、污染环境或反应过程复杂等问题。本文介绍了一种新的淀粉改性技术—— 微波处理,较全面地综述了微波处理淀粉的作用机制和微波处理对淀粉结构（颗粒形态、晶体结构和化学键）、理 化性质（溶解度、溶胀能力、糊化特性、热学性能、消化特性等）及安全特性等的影响,并对微波技术在淀粉改性 及淀粉质食品中的研究现状进行了分析与展望。