高压均质对绿豆淀粉机械力化学效应的影响

以绿豆淀粉为原料,100 MPa分别均质处理1、3、5、7次,通过扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)、偏光显微镜(PLM)、X-射线衍射(XRD)、快速黏性分析仪(RVA)、差示扫描量热仪(DSC)等手段研究高压均质处理对绿豆淀粉微观结构及理化性质的影响,探究其相互关系并研究高压均质对绿豆淀粉机械力化学效应。结果表明,高压均质对淀粉颗粒无定形区、晶体结构产生了机械力化学作用,根据机械力化学相关理论可说明淀粉颗粒内部依次经过了受力阶段、聚集阶段、团聚阶段。     

碾轧活化淀粉湿法制备阳离子淀粉及其性能研究

分别选取受力阶段(碾轧处理3 h)、聚集阶段(碾轧处理9 h)、团聚阶段(碾轧处理12 h和24 h)3种不同机械力化学阶段的玉米淀粉湿法制备阳离子淀粉。采用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、偏光显微镜(polarized light microscopy,PLM)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、快速黏性分析仪(rapid visco analyser,RVA)、热重分析仪(thermogravimetric analyzer,TGA)等手段对阳离子淀粉的形貌、晶体结构、糊特性和热稳定性进行了研究表征。通过分析不同机械力化学阶段碾轧预处理对阳离子淀粉的分子结构及性质的影响,从机械力化学的角度揭示碾轧对玉米淀粉活化机制。结果显示,碾轧可破坏淀粉颗粒有序的结晶区,有利于醚化剂渗入淀粉颗粒内部,故碾轧机械力显著提高淀粉的化学活性,并且碾轧预处理后的阳离子淀粉室温下即可糊化。其中,团聚阶段(碾轧处理12 h)变化最显著,制备的阳离子淀粉结晶度破坏最严重,取代度、反应效率、黏度特征值和透光率最大,淀粉分子化学活性最高。     

高压均质预处理对玉米淀粉阳离子化、结构和性能的影响

为探究高压均质机械力作用对淀粉化学活性的影响,本研究采用处于3 种不同机械力作用阶段的玉米淀粉 为原料,湿法制备了阳离子淀粉。通过扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、偏光显微镜、X射线衍射分析、快速 黏度分析、差示扫描量热分析等手段研究了高压均质预处理对阳离子淀粉结构及性能的影响。结果表明：高压均质 预处理可破坏淀粉晶体结构,能提高淀粉化学活性。聚集阶段变化最为显著,该阶段阳离子淀粉峰值黏度、透光 率、化学活性最高,取代度和反应效率增幅分别达43.80%、43.86%。     

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。     

高压微射流处理对马铃薯淀粉结构和糊特性的影响

为改善马铃薯淀粉的天然局限性,该文采用快速黏度分析仪（rapid visco analyser,RVA）研究高压微射流处理对马铃薯淀粉糊特性的影响。并利用激光共聚焦扫描显微镜（confocal laser scanning microscope,CLSM）、拉曼光谱研究马铃薯淀粉的微观结构和有序结构,结合粒径分布、直链淀粉表观含量分析高压微射流的处理对马铃薯淀粉糊特性的影响机制。结果表明：高压微射流处理可显著降低马铃薯淀粉糊黏度。80 MPa的处理导致马铃薯内部出现聚集现象,微观结构生长环变得清晰,淀粉分子变得有序,结晶度增大;在120 MPa～160 MPa较高压力下的高压微射流处理使得淀粉的颗粒破损严重,内部分子无序化严重,直链淀粉表观含量显著增加、拉曼峰值强度降低,峰值黏度降低至534.667。说明高压微射流产生的机械力深入到马铃薯颗粒内部,导致马铃薯淀粉的结构发生显著变化,从而影响其糊特性。     

水-离子液体混合溶液对玉米淀粉溶解的影响

研究新型离子液体(ionic liquid,IL)-1-烯丙基-3-乙烯基咪唑醋酸盐对普通玉米淀粉溶解性能的影响。采用偏光显微镜(polarized light microscopy,PLM)、X-射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry,DSC)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等淀粉表征手段,揭示水和离子液体混合溶液对玉米淀粉溶解的影响。结果发现,通过偏光显微镜和扫描电子显微镜可以观察到在水和离子液体的摩尔比为4∶1时玉米淀粉的颗粒的“马耳他”十字消失,颗粒结构明显变形,从X-射线衍射结果可以看出水和离子液体比为4∶1(摩尔比)处理的玉米淀粉X-射线的衍射峰的峰强度明显减弱,且淀粉的典型A型晶体的特征峰消失,表明淀粉晶体结构遭到严重破坏。通过DSC的结果可以看出,静置60 min后,水∶离子液体为4∶1(摩尔比)处理的淀粉DSC峰没有吸热峰或者放热峰出现,说明相对于其他的比例而言,水和离子液体的比例为4∶1(摩尔比)对淀粉的溶解效果最好。     

超高压微射流对玉米淀粉机械力化学效应的研究

以玉米淀粉为对象,研究了超高压微射流对玉米淀粉的机械力化学效应,同时探究了机械力化学效应对玉米淀粉糊化性质的影响.结果表明,在超高压微射流的机械力作用下,淀粉颗粒被破碎成无数个不规则的小颗粒,淀粉粒度减小,且随着压力的增加,破碎程度增大.同时经过超高压微射流的机械力化学效应作用后,玉米淀粉的布拉本德粘度减小,且随着压力的增大,减小幅度增大.但超高压微射流对玉米淀粉的热粘度和冷粘度稳定性影响不大.     

不同压力预处理对小麦醋酸酯淀粉制备的影响及产物结构表征

为探究不同预处理压力对淀粉酯化反应的影响效果,将小麦淀粉乳(40%)分别在0、20、40、60和80 MPa下处理后以醋酸酐进行酯化反应。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR),偏光显微镜(PLM),X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对小麦醋酸酯淀粉进行形貌和结构分析。结果表明:经过醋酸酐作用后,淀粉分子中引入酯羰基。高压均质预处理使小麦淀粉酯化程度显著提高,与未均质处理相比,取代度增幅达47.70%。醋酸酯淀粉在40 MPa下取得最大取代度0.096。偏光十字图显示随着压力增大,淀粉颗粒脐点处发生爆裂且裂缝沿脐点向外扩大。当均质压力达到80 MPa时,部分淀粉颗粒的双折射现象几乎消失。高压均质和低酯化反应都未改变小麦淀粉的A晶型,但压力迫使淀粉颗粒结晶结构破坏。醋酸酯淀粉保持了原小麦淀粉颗粒形貌,但在20 MPa下的淀粉颗粒出现剪切微变形和机械折叠。在80 MPa下,淀粉颗粒表面出现严重的机械损伤和断裂,一些大颗粒淀粉瓦解且相互之间有粘连,是取代度降低的原因之一。     

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。     

超声处理对马铃薯淀粉结构特性及理化性质的影响

为了研究超声对马铃薯淀粉微观结构及理化性质的影响,以马铃薯淀粉为原料,通过扫描电子显微镜、激 光共聚焦显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热法、快速黏度分析、偏光显微镜观察等方法, 研究了超声对马铃薯淀粉微观结构及理化性质的影响,揭示超声对马铃薯淀粉的机械力化学效应。结果表明：由于 马铃薯淀粉颗粒内部“狭长的脐点区”结构比较疏松,超声处理对马铃薯淀粉可产生显著机械力化学效应;随着超 声时间延长,马铃薯淀粉颗粒内部依次经过受力阶段、聚集阶段、团聚阶段;同时由于超声处理引起了马铃薯淀粉 颗粒结构变化,故导致了马铃薯淀粉理化性质显著变化。     

高压均质对EGCG-OSA玉米淀粉复合体的结构及其抗氧化特性的影响

为探究高压均质作用对EGCG-OSA玉米淀粉复合体的影响，分别采用加热、高压均质以及先高压均质后加热的方法制备了EGCG-OSA玉米淀粉复合体，利用傅里叶红外（FT-IR）、X射线衍射（XRD）与电镜扫描（SEM）对其结构、形貌进行表征；利用高级流变仪以及粒度仪对其流变性进行研究；通过测定复合物的DPPH和ABTS自由基清除率比较其抗氧化活性。结果表明:三种复合体均有很高的抗氧化性，并且三种复合体的抗氧化性随储藏时间下降的幅度较小，其中用先均质后加热方式制备的复合体具有最高的抗氧化性，在30 d后DPPH清除率仍能达到89.63%，ABTS自由基清除率达到98.66%；FT-IR与XRD结果表明复合物并没有产生新的化学键和官能团；流变性测试结果则表明:经过高压均质作用后的复合体，黏度下降幅度更大，粒径也有所减小。综上表明，通过先高压均质后加热方式制备的复合体具有更高的抗氧化性和更为优良的储藏稳定性，研究结果能为EGCG在淀粉类食品的加工及生产中的应用提供理论及实验基础。     

挤压剪切活化对添加耐高温α-淀粉酶脱胚玉米淀粉结构和理化特性的影响

本研究通过偏光显微镜、扫描电子显微镜、热台显微镜、X射线衍射、差示扫描量热分析、傅里叶变换红 外光谱分析等手段,研究原脱胚玉米、挤压脱胚玉米和添加耐高温α-淀粉酶挤压脱胚玉米的淀粉结构及性质变化, 并探究其相互关系,揭示挤压剪切活化对脱胚玉米的淀粉颗粒机械力化学效应。研究表明：与原脱胚玉米和挤压脱 胚玉米相比较,挤压处理对添加耐高温α-淀粉酶脱胚玉米的淀粉结构及性质产生显著影响,酶解力和糊化度增大,碘 蓝值、直链淀粉含量减小。添加耐高温α-淀粉酶挤压脱胚玉米淀粉颗粒形貌破坏,偏光十字破坏,结晶度变小;升温糊 化过程中,焓变降低;挤压使淀粉颗粒的结晶结构破坏,淀粉颗粒发生聚集,破损淀粉颗粒易糊化和裂解。     

超高压处理对玉米淀粉结构及糊化特性的影响

利用光学显微、X-射线衍射、差示扫描量热、快速黏度分析技术研究了超高压处理对玉米淀粉结构及糊化性质的影响。结果显示,超高压处理能使玉米淀粉糊化,处理压力为500 MPa及600 MPa时完全糊化所需保压时间分别为15 min和5 min,但400 MPa超高压处理30 min也不会使淀粉糊化。超高压糊化过程中,淀粉颗粒结构逐渐破坏膨胀,结晶结构由A型向V型转化,RVA黏度曲线峰值黏度逐渐消失。适宜条件的超高压处理对淀粉颗粒同时具有韧化和晶体破坏作用。其中,400 MPa超高压处理5~10 min时,淀粉颗粒内部韧化作用占优,因而表现为相对结晶度、糊化温度(T_o,T_p)及糊化焓增加,而RVA曲线峰值黏度降低。     

Scanning Electron Microscopy Studies of Wheat,Potato and Corn Starch during Gelatinization

The gelatinization of a commercial wheat and potato starch and two types of corn starch (Amaizo Amylomaize VII and Amaizo Amioca Pearl starch) was examined by the scanning electron microscope. Concomitantly, the loss of birefringence in the wheat, potato and corn starch was followed with the light microscope. Swelling and deformation of the starch granules observed in the scanning electron microscope correlated with the loss of birefringence in the light microscope. The gelatinization range of the starches was detected with the scanning scope. Swelling of the wheat starch granules was first observed in the larger A-type granules. Amylomaize VII retained granular structure until approximately 95 °C even though birefringence changes were observed as low as 69°C. Some evidence of structural changes were evident at 83°C. Amioca Pearl underwent structural changes at approximately 68°C and abruptly lost granular structure at approximately 71 °C.     

The Structure of Waxy Corn Starch: Effect of Granule Size

The granules of waxy corn starch were isolated and various samples were separated by size and classified according to their average diameter in: non-separated granules (N), granules with diameter < 15 μm (S) and granules with diameter ≥ 15 μm (L). The samples were hydrolyzed by bacterial α-amylase and fungal amyloglucosidase. The starch granules remaining after enzymatic hydrolysis were analysed by X-ray diffraction and optical and scanning electron microscopy. Sephadex G-50 gel permeation chromatography of the dissolved residues from the hydrolysis of the N and S samples was performed directly and after successive enzymatic digestion with pullulanase and β-amylase. The results showed that the percentage of hydrolysis increased with a decrease in diameter. No apparent differences in waxy corn starch when observed under light and scanning electronic microscope were observed, regardless of diameter and enzyme action, although both large and small granules showed extensive surface corrosion after enzymatic attack. X-ray analysis suggested a decrease in the quantity of crystalline areas in the smaller granules, which would explain the high percentage of hydrolysis evidenced by these granules. The elution patterns of the α-glucans of both starches (N and S) were similar and reveled the presence of two fractions which were not susceptible to α-amylase and amyloglucosidase attack suggesting that these fractions were involved in the waxy corn starch crystalline regions. Debranching with pullulanase followed by gel-permeation chromatography showed that the amylopectins from the starch granules studied contained three groups of unit chains instead of the two reported in the literature.     

Microscopic Observation and X-Ray Diffractometry of Heat/Moisture-Treated Starch Granules

Heat/moisture-treated potato and corn starch granules were observed by microscopy and X-ray diffraction patterns were obtained. A scanning electron microscope (SEM) photograph of the cross section of the heat/moisture-treated potato and corn starch granules showed a large hollow area about 1/3 of the diameter at the center of the starch granules and a layered structure resembling growth rings. From the X-ray diagrams it was confirmed that heat/moisture-treatment caused an alteration from the B-type in the direction an A-type structure in potato, whereas corn starch did not change and maintained an A-type structure. The enzymatic digestibility of heat/moisture-treated starch was found to be less resistant than that of native starch.