小麦淀粉颗粒的微观结构研究

利用差示扫描量热仪和扫描电子显微镜并结合SPSS软件探讨了小麦中A型和B型淀粉颗粒直径的大小及颗粒形态对其糊化特性的影响,定性地分析了小麦淀粉颗粒形态特征对其热力学行为的影响,并在此基础上研究了小麦淀粉结合蛋白含量与淀粉颗粒大小的相关性。结果表明：品种间A型淀粉颗粒直径越大,B型淀粉颗粒直径则越小;A型淀粉颗粒直径越大,淀粉则越难糊化;B型淀粉颗粒直径越大,淀粉则越易糊化;热力学参数顶点温度与热焓值间存在着显著的正相关性;淀粉结合蛋白的含量与B型淀粉直径大小的呈显著的负相关性,而与A型淀粉直径大小呈相关系数较小的负相关。     

不同粒径分布对全籽粒玉米粉糊化特性的影响

分析不同粒径大小分布对不同淀粉含量全籽粒玉米粉糊化特性的影响,为其品质分析和加工提供参考依据。选取淀粉含量66%~77%的玉米,通过小型实验磨研磨得到不同粒径的全籽粒玉米粉,研究粒径大小分布、主要成分、损伤淀粉等指标对糊化特性的影响。结果表明,玉米粉的粒径大小和分布对其糊化能力、凝胶特性影响明显,特别是小颗粒粒径大小影响明显,但对回生老化特性影响不显著。平均粒径和小颗粒粒径越小、颗粒表面积越大时,越容易糊化,峰值黏度也越大,玉米粉间糊化能力差异越显著,总淀粉越多、脂肪和蛋白越少也越容易糊化,峰值黏度也越大;小颗粒粒径越小、比表面积越大,凝胶抗剪切能力越差,玉米粉间凝胶特性差异越明显,总淀粉和损伤淀粉含量升高、脂肪和蛋白质降低,也降低凝胶抗剪切能力;粒径大小与分布对玉米粉回生老化特性影响不显著,总淀粉和直链淀粉增加、脂肪减少,提高凝胶回生能力。     

化学糊化法研究乙酰化马铃薯淀粉的性质

室温下用4mol/L CaCl2溶液对乙酰化马铃薯淀粉颗粒外围进行化学糊化,去除外围糊化物后得到残存颗粒。对乙酰化马铃薯淀粉原颗粒和残存颗粒的粒径、取代度、结晶性质以及热性质进行分析比较,结果表明：用乙酸酐制备的乙酰化马铃薯淀粉的取代度与淀粉颗粒的大小相关,颗粒越小,取代度越大。乙酰基团在颗粒中分布不均匀,大多分布在淀粉颗粒的外围。残存颗粒与原颗粒晶型相同,均为B-型;淀粉颗粒糊化程度越高,所得残存颗粒的相对结晶度和糊化峰值温度越大。     

过热蒸汽改性典型晶型淀粉的理化性质研究

以玉米淀粉(A型)、马铃薯淀粉(B型)和豌豆淀粉(C型)等3种典型晶型淀粉为对象,分析比较过热蒸汽短时间处理改性淀粉的颗粒形貌、粒径、热焓特性、糊化特性及结晶特性。结果表明,通过改性处理,3种晶型淀粉相对结晶度均极显著降低(P0.01),玉米淀粉晶型由A型转变为A+V型,马铃薯淀粉、豌豆淀粉的晶型分别由B型、C型转变为A型;改性的玉米、马铃薯、豌豆淀粉颗粒发生膨胀,粒径极显著增大(P0.01),糊化温度升高,糊化焓极显著减小(P0.01),淀粉糊化的稳定性和抗剪切性能明显增强。3种改性淀粉的理化性质存在较大差异。相对结晶度和晶型是导致改性淀粉性质差异的主要原因。     

预糊化小麦粉的热力学和糊化特性研究

以脱皮小麦为原料,利用气流膨化的方式,制备出不同糊化度的预糊化小麦粉,分别对其颗粒超微结构、热力学特性、糊化特性等性质进行了分析。实验结果表明,小麦籽粒内淀粉的糊化度随气流膨化压力的增加而上升,气流膨化压力在0.8 MPa时,淀粉几乎完全糊化。预糊化小麦粉的糊化度越高,其A、B型淀粉粒的裂解程度和"软团聚"现象越剧烈,其热糊粘度和冷糊粘度越低,淀粉越不容易回生,糊化度为46.86%淀粉热糊稳定性最好。     

抗性淀粉的结构及生理功能研究

综述了抗性淀粉(RS, resistant starch)的结构研究进展.现有的研究表明,RS2属于B型结晶,糊化后成为B和B型的混合物;RS3由糊化后的淀粉在冷却或储存过程中缓慢地重新结晶而形成,描述RS3结晶结构的模型有束状模型和层状模型.天然淀粉糊化后,在低温下老化处理形成B型结晶,在高温下老化则形成混合型结晶或形成A型结晶;RS4为化学变性淀粉,其大量衍生基团的存在在空间上防碍了酶-底物复合物的形成.     

湿热处理对不同晶型淀粉理化性质及消化性的影响

采用三种不同晶型淀粉即玉米淀粉(A型)、马铃薯淀粉(B型)、豌豆淀粉(C型)为原料,在水分含量为25%、温度120℃条件下湿热处理13 h,研究湿热处理对不同晶型淀粉的理化性质及消化性的影响。研究表明,与原淀粉相比,经湿热处理的三种淀粉的结晶结构均发生了改变,玉米淀粉由A型变为了A+V型,马铃薯淀粉和豌豆淀粉分别由B型和C型变为了A型;三种淀粉颗粒表面均出现了不同程度的破损;三种淀粉的部分颗粒的偏光十字的中心强度有所减弱;三种淀粉样品的糊化温度均升高,但A型和B型淀粉的焓值降低,而C型淀粉的焓值升高;三种淀粉的抗性组分含量均有所升高,抗消化性显著增强,其中C型淀粉变化最明显。     

乌冬面专用变性淀粉及其结构表征

采用交联―酯化―预糊化复合变性制备乌冬面专用改性淀粉,并与木薯原淀粉、交联淀粉及交联―酯化淀粉进行比较。结果表明,交联淀粉偏光显微及颗粒形貌没发生明显变化,交联变性并未破坏淀粉结晶结构;交联―酯化淀粉颗粒出现粘连和聚集现象,部分颗粒表面出现凹陷和裂纹现象;红外光谱表明,交联―酯化―预糊化复合变性淀粉在1 728 cm–1、1 247 cm–1附近出现新的吸收峰,分子内引入乙酰基团,X–射线衍射光谱显示,交联―酯化―预糊化复合变性淀粉在5.6°和22°处衍射峰强度减弱,A型特征峰加强,结晶类型由"C"型向"A"型转变;交联―酯化淀粉经预糊化处理后,淀粉颗粒膨胀破裂,结晶结构受到彻底破坏,淀粉偏光十字消失,但预糊化处理未破坏淀粉分子化学键。     

压热处理对不同晶型淀粉结构及消化特性的影响

为了探究不同温度的压热处理对3种不同晶型（A型、B型、C型）淀粉颗粒结构和消化特性的影响,将玉米淀粉、马铃薯淀粉和豌豆淀粉在110、120、130℃压热条件下进行处理,并采用XRD、SEM、RVA、DSC和酶解等方式表征不同处理前后淀粉样品的理化性质和消化特性。结果表明,压热处理后淀粉的糊化特性显著改变,峰值黏度、回升值、最终黏度、崩解值降低,糊化温度升高。微观结构分析表明,压热处理过程中的水分和热能会使淀粉颗粒部分糊化,进而导致颗粒表面出现凹陷。压热处理后的马铃薯淀粉逐渐失去B型结晶的特征衍射峰,并显现出A型结晶的特征。与原豌豆淀粉相比,压热处理后的豌豆淀粉晶型有从C型转为A型的趋势,而玉米淀粉的衍射峰没有的明显变化。此外,压热处理后不同晶型淀粉中抗性淀粉的质量分数均显著升高（P<0.05）。作者系统揭示了压热处理后不同晶型淀粉结构及消化特性的变化规律,为后续利用压热法制备具有低消化率的淀粉基食品提供了理论支撑。     

自然发酵对大米淀粉颗粒特性的影响

本文通过对大米淀粉颗粒特性的研究，结果表明，自然发酵使大米淀粉颗粒更加均匀，不会引起淀粉颗粒的崩溃及可溶性物质的过度流失；淀粉颗粒结晶结构的晶型仍为A型，主要是无定形区受到削弱或破坏；淀粉颗粒的糊化温度有所降低，糊化焓上升。     

Application of Differential Scanning Calorimetry to Starch Gelatinization. II. Effect of Heating Rate and Moisture Level

The influence of heating rate on the gelatinization of wheat starch and starch/water ratio on the gelatinization of wheat, maize, waxy maize and amylomaize starches was examined. More rapid heating resulted in a lowering of the onset temperature of gelatinization for wheat starch from 52 °C at 8°C/min to 46 °C at 32 °C/min. A linear relationship was observed between moisture content and gelatinization energy for starch/water ratios between 1 :2 and 2:1. This allowed calculation of the minimum level of water necessary to initiate gelatinization of each starch. These levels were in excess of the water binding capacity for each starch and were 0.45, 0.45, 0.47 and 0.52 g water/g of wheat, maize, waxy maize and amylomaize starches respectively.     

六种杂豆淀粉的理化性质研究

以绿豆、奶花芸豆、红小豆、豌豆、英国红芸豆、小扁豆为材料,采用湿磨法提取淀粉,以大米、小麦淀粉为对照,对杂豆淀粉的理化特性进行分析研究。结果表明:6种杂豆淀粉颗粒形貌相似,颗粒普遍较大,呈圆形或椭圆形,均匀度较好。在相同制备条件下,杂豆淀粉间的水分、灰分和蛋白质差异较明显。杂豆淀粉间的直链淀粉和回生淀粉含量差距不大,均达40%以上。淀粉的溶解度和膨润力均随温度的升高而增加。杂豆淀粉间的透光率差异显著,普遍较小麦、大米淀粉的透光率要好。杂豆淀粉间的糊化特性差异显著,热特性差异不显著,淀粉分子结晶度相近,糊化难易程度比较接近。杂豆淀粉与小麦、大米淀粉理化性质差异显著。     

纳米纤维素对小麦淀粉糊化和流变特性的影响

将不同比例微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)、纳米晶体纤维素(nanocrystaline cellulose,NCC)、纳米纤化纤维素(nanofibrillated cellulose,NFC)与小麦淀粉(wheat starch,WS)复配,对比研究纳米纤维素对小麦淀粉糊化和流变特性的影响。结果表明:NCC和NFC的加入均会使起始糊化温度降低,峰值和终值黏度升高,促进淀粉的糊化,且NFC的作用效果更明显;MCC则会阻碍淀粉的糊化,抑制淀粉的短期回生。NCC和NFC会促进小麦淀粉糊化时更多可溶性直链淀粉的渗出,与MCC相比显著提升小麦淀粉凝胶的持水能力。Power-Law方程拟合静态流变数据发现:MCC、NCC、NFC加入后小麦淀粉凝胶仍为假塑性流体,NCC和NFC可显著提高小麦淀粉凝胶的K值,是良好的增稠剂。动态流变试验发现NCC和NFC的加入增强了小麦凝胶的弹性,凝胶的结构更为致密,质地更坚硬。     

小麦A淀粉和B淀粉的比较

对实验室所制备的小麦A淀粉和B淀粉的组分、性质进行了研究。实验结果表明：B淀粉含有的蛋白质、脂肪、戊聚糖等成分明显高于A淀粉。A淀粉淀粉颗粒较大，颗粒形状主要为圆形，B淀粉中淀粉颗粒小，颗粒形状主要为椭圆形。A淀粉和B淀粉的结晶结构相似，都为A型。A淀粉的重量平均分子量(或重量平均聚合度)、数量平均分子量(或数量平均聚合度)、分散度都比B淀粉大。A淀粉的膨润力小于B淀粉，而蓝值、溶解度、粘度、相变温度和相变热焓均大于B淀粉。     

萌动小麦生化指标及Mixolab糊化特性的变化

分析了萌动小麦游离氨基酸、蛋白质、水溶性糖类和破损淀粉含量及Mixolab面团糊化特性的变化。小麦萌动后游离氨基酸总量显著增加,蛋白质含量(干基)也增加,Mixolab仪测定的C2稠度谷值、C3淀粉糊化黏度峰值、C4淀粉糊化黏度谷值、C5淀粉回生终点值均减小。小麦萌动前后,水溶性总糖含量、Bacillus amyloliquefaciens蛋白酶(含内切和外切酶)降解产生的游离氨基酸含量对试验的6个品种差异不显著;除1个品种外,试验的其他5个品种水溶性还原糖含量及Aspergillus melleus蛋白酶(仅含内切酶)酶解产生的游离氨基酸含量显著增加。不同品种小麦萌动前后破损淀粉含量增减不一致。结论为小麦发芽后游离氨基酸总量增加、Mixolab面团蛋白质网络弱化程度加大、淀粉糊化峰值和谷值均降低,可以作为芽麦检测的参考依据。     

Application of Differential Scanning Calorimetry to Starch Gelatinization. I. Commercial Native and Modified Starches

Differential scanning calorimetry has been used to examine the gelatinization behaviour of native starches and modified wheat starches. The results indicated that the shape of the endotherms varied between native starches and also between modified wheat starches. Substitution appeared to decrease both the gelatinization energy and gelatinization peak temperature while the cross-linked starches also displayed lower gelatinization energies but slightly higher peak temperatures. Oxidation, dextrinisation and acid cut wheat starches all posses lower gelatinization energies but higher peak temperatures than unmodified wheat starch.     

Characteristics of native and enzymatically hydrolyzed common wheat (Triticum aestivum) and dicoccum wheat (Triticum dicoccum) starches

The compositional, structural, and enzymatic digestibility of starches isolated from common wheat and dicoccum wheat were determined to find out the possible reason for hypoglycemic nature of dicoccum wheat. The gelatinization temperature range (65±3 °C) as well as the elution profile of both the starches on Sepharose CL-2B gel were comparable, but the peak (PV, 233 RVU) and set back viscosity (SB, 140 RVU) of dicoccum wheat starch were higher than common wheat starch (PV, 211 RVU; SB, 113 RVU) as recorded in rapid visco-analyser (RVA). The degree of crystallinity (DOC: 29%) and the thermal energy (TE: 142.35 J) of dicoccum wheat starch were considerably higher than the DOC (23%) and TE (67.82 J) of the common wheat starch. The starches were digested with alpha-amylase (human salivary), beta-amylase (barley malt), pullulanase (Klebsiella pneumoniae), and amyloglucosidase (Aspergillus niger), and the solubilized fraction was separated from the undigested fraction (residue) by centrifugation. Characterization of the sugars in the solubilized fraction from alpha-amylase were glucose, maltose, and oligosaccharides of 3–7 DP, maltose from beta-amylase, maltotriose from pullulanase and glucose from amyloglucosidase. However, the molecular weight (M _w) of the residues from the enzymatic digestion of dicoccum wheat starch was slightly higher than that of the common wheat starch. The microscopic examination of residues also exhibited a few bigger chunks in case of dicoccum wheat starch and a large number of smaller sized pieces in the case of common wheat starch. Since, starch is the major component of wheat, these parameters may help to explain subtle differences in the digestibility that exist between common wheat and dicoccum wheat.     

大米蛋白对小麦淀粉理化特性的影响

以小麦淀粉为原料,利用差示扫描量热仪(DSC)、快速粘度仪(RVA)、X-射线衍射等研究添加不同比例大米蛋白对小麦淀粉理化特性的热力学特性、糊化特性、流变学特性、X-射线衍射以及冻融稳定性的影响。结果表明,添加大米蛋白的小麦淀粉糊化温度增加,糊化焓值降低。随着大米蛋白添加量的增加,小麦淀粉峰值黏度、低谷黏度、崩解值、终值黏度降和回生值分别从5266、3098、2168、4755、1657 cP降低到4003、2969、1034、4439、1470 cP,糊化温度从72.50 ℃增加到76.00 ℃。大米蛋白会抑制淀粉中结晶的溶解。同时,添加大米蛋白会使小麦淀粉凝胶的储能模量和损耗模量均降低,凝胶强度变弱,冻融稳定性降低。     

天然淀粉的超高压糊化压力研究

在悬浮液浓度为5%(w/v),温度为(20±2)℃时,对8种不同淀粉进行高压处理5 min使淀粉发生糊化,采用X射线衍射测试技术得到了各种淀粉完全糊化的压力:小麦淀粉和木薯淀粉约为500 MPa,玉米淀粉、荸荠淀粉、糯小麦淀粉和糯米淀粉均为550 MPa,糯玉米淀粉约为650 MPa,马铃薯淀粉为750 MPa.     

The Study of Melting Temperature and Enthalpy of Starch from Rice,Barley, Wheat,Foxtail- and Proso-millets

Endosperm starch granules prepared from rice, barley, wheat, foxtail-and proso-millets were analyzed by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and the relationship between melting temperature and enthalpy for starch gelatinization was discussed. Peak temperature for gelatinization (Tp) ranged from 57 to 80°C and enthalpy from 6.4 to 15.6 J/g. Starch from rice, barley, foxtail- and proso-millets which has a waxy phenotype, has shown a correlation between Tp and enthalpy, while that of wheat has not.