韧化温度和时间对不同直链淀粉质量分数玉米淀粉物化性质的影响

为进一步探讨韧化处理对淀粉性质的作用机理,通过测定糊化性质、热特性、膨胀力、结晶特性及观察偏光十字现象和微观结构,研究了不同韧化温度和时间对不同直链淀粉质量分数玉米淀粉（普通玉米淀粉（normal corn starch,NCS）和蜡质玉米淀粉（waxy corn starch,WCS））物化性质的影响。结果表明,韧化处理主要作用于NCS和WCS淀粉颗粒的无定形区,对淀粉结晶类型没有影响;但韧化处理能够明显增强NCS和WCS的热稳定性和抗剪切能力,抑制淀粉老化和糊化,显著降低峰值黏度和膨胀力（P＜0.05）。韧化温度升高至60 ℃时韧化效果更加明显,糊化焓和相对结晶度明显降低,颗粒表面被明显破坏。但延长韧化时间对NCS和WCS老化的抑制效果和对糊化焓、膨胀力、颗粒形貌等的影响不明显。     

介质阻挡放电等离子体处理对玉米淀粉结构和功能性质的影响

目的 研究低温介质阻挡放电等离子体对高直链玉米淀粉和蜡质玉米淀粉的多尺度结构及功能性质的影响。方法 以高直链玉米淀粉(high-amylose corn starch, HAMS)和蜡质玉米淀粉(waxy maize starch, WMS)为研究对象, 采用介质阻挡放电等离子体技术, 控制输入电压110 V, 调节输入电流为0.8、1.0、1.2和1.4 A, 分别对淀粉粉体进行改性处理1 min, 探究两种淀粉在不同处理电流下等离子体场中的多尺度结构和理化功能性质的变化。结果 经过等离子体处理后, 两种淀粉颗粒的粒径增大, HAMS颗粒出现团聚现象, WMS的表面孔道和刻蚀现象更加明显, 淀粉乳的pH降低, 其溶胀力和成糊黏度均呈现降低的趋势, 其中WMS峰值黏度从3113.50 cP显著降低至795.50 cP。随着处理电流的增加, 两种玉米淀粉的吸热相转变焓值降低, 其中蜡质玉米淀粉焓值从(13.83±0.07) J/g降低至(8.20±0.03) J/g, 广角X射线衍射结果显示淀粉相对结晶度逐渐降低, 而傅立叶变换红外光谱法分析发现红外比值R1047/1022和R1022/995分别略微下降和升高。结论 等离子体处理对WMS的改性效率相比HAMS较大, 等离子体改性处理主要影响玉米淀粉的长程晶体结构, 而对短程双螺旋结构的影响较为有限。     

等离子体活化水韧化处理对小麦淀粉结构及性质的影响

该文研究了等离子体活化水(plasma-activated water, PAW)协同韧化处理(annealing, ANN)对小麦淀粉结构及性质的影响。X射线衍射结果表明,与常规韧化处理相比,PAW-ANN没有改变小麦淀粉的结晶类型,但导致相对结晶度增加。傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱结果表明,PAW-ANN没有使淀粉分子产生新的官能团,但增强了小麦淀粉的短程有序性。差示扫描量热分析表明,PAW-ANN使小麦淀粉的糊化焓值升高。黏度特性和动态流变特性分析表明,PAW-ANN降低了小麦淀粉的峰值黏度,增强了淀粉糊的凝胶强度。该研究提出了一种PAW协同韧化的双重物理改性新方法,为PAW在淀粉改性中的应用提供了新思路。     

酸解结合热处理对玉米淀粉性质影响

利用酸水解结合热处理对玉米淀粉进行复合改性。研究不同pH、温度对玉米淀粉性质影响。实验结果表明,酸解结合热处理会使部分改性淀粉溶胀度降低、可溶指数升高,糊化温度升高。大多酸解结合热处理玉米淀粉样品峰值粘度、谷值粘度、最终粘度、衰减值和回生值低于其原淀粉。当pH=1时,酸解结合热处理玉米淀粉没有糊化曲线。改性玉米淀粉最大凝胶硬度为76.55 g,高于原淀粉,但是其凝胶弹性和内聚性变化不大。酸解结合热处理玉米淀粉Tc–To下降了,ΔH从11.41 J/g降到9.65 J/g。改性后玉米淀粉结晶峰型仍为A型,且相对结晶度降低。     

重复韧化对普通玉米淀粉消化、理化性质和结构特性的影响

通过体外消化、快速黏度分析、X射线衍射、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜观察等方法,探究重复韧化处理(55℃,24 h)1～3次对普通玉米淀粉消化、糊化性质及淀粉颗粒结构等的影响。结果表明,重复韧化3次可以降低普通玉米淀粉的膨胀力、快速消化淀粉和慢速消化淀粉含量,降低衰减值和回生值,提高抗性淀粉含量和凝胶硬度,相对结晶度增加4.1%,糊化温度升高2.3℃,淀粉颗粒微观表面的孔洞和缝隙增多,但没有破坏结晶结构。重复韧化处理通过促进淀粉分子链间的相互作用,使淀粉易于形成完美晶体结构,提高淀粉颗粒的热稳定性。     

韧化处理对不同玉米淀粉理化特性的影响

以不同直/支链比例的普通玉米淀粉和蜡质玉米淀粉为材料,在40、50、60℃进行韧化处理,研究韧化处理对玉米淀粉理化特性的影响。结果表明：韧化处理的两种玉米淀粉颗粒形貌有较小变化。韧化处理后,两种淀粉的溶解度和膨胀度随着处理温度的升高而降低;所有韧化处理过的玉米淀粉黏度低于原淀粉,起糊温度高于原淀粉;韧化处理后淀粉的糊化温度升高,热焓变化不大。     

湿热和韧化处理对莜麦淀粉结构及消化特性的影响

目的 为研究湿热和韧化改性对莜麦淀粉理化性质和消化特性的影响,扩大莜麦淀粉在慢消化主食食品中的应用,方法 分别在体系水分含量为15%、20%、25%、30%,温度为100℃的条件下和料液比为1:5,体系温度为30℃、40℃、50℃、60℃下对莜麦淀粉进行湿热和韧化处理,并采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）和酶解实验等分析湿热和韧化处理前后莜麦淀粉的理化性质和消化特性变化。结果 结果表明,湿热和韧化处理均未改变莜麦淀粉原有的A-型结晶结构,但淀粉结晶度表现为下降趋势,且淀粉的糊化焓从1.49J/g分别降低至0.92J/g和0.8J/g。此外,微观结构表明莜麦淀粉颗粒表面结构出现聚集行为。在体外酶解实验中,经过湿热、韧化处理后的莜麦淀粉中慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）含量均出现不同程度的增加,表现为湿热处理后RS含量增加显著,而韧化处理则显著提高了SDS的含量。结论 结果表明湿热和韧化处理可以通过改变淀粉结构降低莜麦淀粉的消化速率。     

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。     

超声波辅助韧化改性甘薯淀粉的结构及理化特性

为研究超声波辅助韧化对甘薯淀粉特性的影响，在其韧化处理不同阶段施加超声波，并对其表观直链淀粉含量、相对分子质量、支链淀粉链长分布、淀粉颗粒形态、结晶结构、糊化、流变、凝胶性质等理化特性进行表征。结果表明，在韧化处理中施加超声波对支链淀粉侧链分布和淀粉颗粒形态特征无显著影响；超声波辅助韧化在一定程度上改变了甘薯淀粉的结晶结构，韧化中间阶段施加超声波使其相对结晶度从31.98%减少至25.71%；与单独韧化相比，超声波辅助韧化使甘薯淀粉具有更高的回升值（1220 cp）和更低的崩解值（1594 cp），同时使甘薯淀粉凝胶的G″与G′值升高，大幅提高了甘薯淀粉凝胶的弹性和黏性；超声波辅助韧化使甘薯淀粉的凝胶硬度、胶黏性和咀嚼性增加。     

湿热和韧化处理对荞麦淀粉结构及消化特性的影响

为研究湿热和韧化改性荞麦淀粉的消化机制,分别在体系水分含量为15%、20%、25%、30%,温度为100℃的条件和料液比为1:5,体系温度为30℃、40℃、50℃、60℃对荞麦淀粉进行湿热和韧化处理,测定了湿热和韧化处理前后荞麦淀粉的理化性质和消化特性。结果表明：湿热和韧化处理并未改变荞麦淀粉原有的A-型结晶结构,但淀粉的糊化焓显著降低,从7.96J/g分别降低到6.68J/g和2.77J/g。微观结构表明,淀粉颗粒表面出现裂痕和凹陷。同时,经过湿热和韧化处理后的荞麦淀粉中慢消化淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）含量出现不同程度的改变,表现为湿热处理过程中SDS含量增加（HMT-25,HMT-30除外）,RS含量减少,而韧化处理只有（ANN-50）提高了RS的含量,SDS含量也出现了增加（ANN-40,ANN-60除外）。结论：荞麦淀粉可以通过湿热和韧化改变理化结构从而改变消化速率。     

微波对玉米淀粉结构及理化性质的影响

本实验采用微波（累积能量值为1 680 J/g）处理不同的淀粉-水体系,观察淀粉颗粒形态的变化,并测定透明度、沉降物体积、吸水率、持水性、相对结晶度和流变特性等指标。结果表明,随着淀粉-水体系中水分质量分数的增加,淀粉颗粒的完整性和偏光十字逐渐减弱;与玉米淀粉相比,微波处理淀粉乳透明度、沉降物体积、吸水率和持水性明显增加;X射线衍射图谱表明微波处理后淀粉颗粒仍为A型而相对结晶度下降,说明微波处理破坏了淀粉的结晶结构;微波处理没有改变淀粉乳流体的类型,弹性模量均大于黏性模量,表明均以弹性性质为主。结论：微波处理淀粉-水体系对淀粉的颗粒结构和理化特征均有显著影响,本研究结果可为开发具有独特理化性质的改性淀粉或改进淀粉改性工艺提供实验与理论依据。     

高直链玉米III型抗性淀粉制备及其结构和特性

以高直链玉米淀粉G50和G70为原料,经酸解、糊化、脱支和重结晶步骤获得III型抗性淀粉,通过退火与压热处理以进一步提升淀粉的抗性比例。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、差示扫描量热、快速黏度分析等方法,研究淀粉颗粒形貌、结晶结构、热特性及糊化特性,利用Englyst法测试淀粉消化特性。结果表明：高直链玉米淀粉G50和G70酸解后的得率分别为77.9%和84.5%,重结晶后的得率降为54.4%和70.2%。原G50和G70改性后,淀粉颗粒形貌被破坏,形成大小不等、颗粒形貌不规则的团聚体;淀粉结晶型由B＋V型转变为A＋V型,且结晶度升高;淀粉糊化温度升高,且加热过程中黏度几乎消失。溶解与膨胀特性结果表明,经酸解、糊化、脱支和老化处理后原G50和G70的溶解性显著升高,退火和压热处理后降低了III型抗性淀粉的溶解性和膨胀度。体外消化特性分析表明,改性后的G50和G70具备更强的抗消化性能,抗性淀粉含量最高可达80.5%（G70-RS3-压热20%）。本研究的改性处理能有效提高高直链玉米淀粉G50和G70中抗性淀粉含量,同时抗性淀粉含量与结晶度和糊化温度呈显著正相关。     

机械活化法制备冷水可溶性玉米淀粉的工艺研究

采用搅拌球磨机对玉米淀粉进行了机械活化降解,考察了机械活化时间、温度及搅拌速度对玉米淀粉溶解度的影响。实验结果表明,机械活化作用对玉米淀粉的冷水溶解度有显著的影响,当机械活化时间为2 h、温度为60℃、搅拌速度为415 r/min时,玉米淀粉的冷水溶解度达69.79%。玉米淀粉溶解度提高的原因是由于机械活化使得淀粉颗粒结晶结构受到破坏,结晶程度降低,最终由多晶态转变成非晶态。     

茶多酚-高直链玉米淀粉共研磨混合物的制备与结构表征

为了提高抗性淀粉的含量,以茶多酚(TPs)和高直链玉米淀粉(HAMS)为原料,利用研磨技术制备茶多酚-淀粉共研磨混合物,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和热重分析对其结构、形貌和热稳定性进行表征,并采用模拟体外消化方法对其营养片段(快消化淀粉、慢消化淀粉、抗性淀粉)进行评价。X-射线衍射表明,随着球磨时间的延长,所得共研物中淀粉的结晶衍射峰强度逐渐减弱,经3 h球磨的处理后,淀粉的结晶度由38.1%降低到8.3%。扫描电镜结果表明:淀粉颗粒膨胀,颗粒形状发生形变,表面变得相对粗糙,部分颗粒发生破裂,茶多酚与淀粉在共研磨过程中发生聚集粘连。热重分析结果表明,所得共研磨物较高直链玉米淀粉的稳定性低,但比茶多酚的热稳定性高。经共研磨处理后,当TPs与HAMS质量比由1:50增加到1:10时,所得共研磨物的抗性淀粉含量由6.31%±0.88%增加到31.92%±1.53%。经过共研磨处理后茶多酚-高直链玉米淀粉共研磨混合物的结晶度降低,形态发生变化,表面变得粗糙,颗粒黏连,热稳定性降低,抗性淀粉的含量增加。     

Chemical and Physical Characterisation of Grain Tef [Eragrostis tef (Zucc.) Trotter] Starch Granule Composition

Chemical and physical properties of starch granules isolated from five grain tef (Eragrostis tef) varieties were characterised and compared with those of maize starch. Endogenous starch lipids extracted with hot water‐saturated n‐butanol and total starch lipids extracted with n‐hexane after HCl hydrolysis were 7.8 mg/g (mean) and 8.9 mg/g (mean), respectively, slightly lower than in the maize starch granules. The starch phosphorus content (0.65 mg/g) was higher than that of maize starch but virtually the same as reported for rice starch. The starch granule‐swelling factor was lower than that of maize starch and extent of amylose leaching was higher. The starch X‐ray diffraction pattern was characteristic of A type starch with a mean crystallinity of 37%, apparently lower than the crystallinity of maize starch and more similar to that reported for rice and sorghum starches. The starch DSC gelatinisation temperature was high, like for other tropical cereals; T_o, T_p, T_c and ΔH were in the range 63.8—65.4, 70.2—71.3, 81.3—81.5 °C and 2.28—7.22 J/g, respectively. The lower swelling, apparently lower percentage crystallinity and lower DSC gelatinisation endotherms than maize starch suggest that the proportion of long amylopectin A chains in tef starch is smaller than in maize starch.     

Physiochemical Changes of Starch During Maize Tortilla Production

The physiochemical changes of starch in maize tortillas and their intermediate products commercially processed by the traditional way have been determined. Samples of maize, nixtamal, dough or masa, tortilla and nejayote (steep liquor) were analyzed. The samples were assayed for water absorption index (WAI), resistant starch (RS), X-ray diffraction patterns, viscosity and with Differential Scanning Calorimetry (DSC). Enthalpy of fusion (ΔH), initial temperature (T_o) and transition temperature (T_p) of gelatinization were obtained from DSC curves. Resistant starch contents increased as the products advanced in the process. Significant differences (p > 0.05) in the fusion enthalpy values of maize, nixtamal and masa could not be found. X-ray diffraction patterns of maize, nixtamal and masa did not show significant changes; however, when masa was transformed into tortillas there was a large loss in crystallinity. The viscoamylograph peak viscosities increased from maize to masa and decreased drastically in tortillas. The data showed that the tortilla baking stage caused the most pronounced changes in starch.     

低氧胁迫下发芽玉米淀粉特性及高γ-氨基丁酸玉米饮料开发

以糯玉米（京甜紫花糯）为试材,研究低氧胁迫下其籽粒发芽期间淀粉特性变化,筛选了高γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）含量的玉米保健饮料的稳定剂及产品配方。结果表明,玉米经低氧胁迫发芽72 h,GABA含量增加12.2 倍,达0.65 mg/g,淀粉含量显著下降,淀粉糊透光率降低27.8%,淀粉持水性、持油性和乳化性均增强,淀粉乳化稳定性降低7.4%;玉米匀浆最佳料液比1∶8,最优复合稳定剂为羧甲基纤维素钠0.03%、藻酸丙二醇酯0.09%、海藻酸钠0.04%和黄原胶0.06%,其饮料静置沉淀率最低,仅为3.7%;白砂糖添加量为4.8 g/100 mL和体系pH值为4.6 时,模糊综合评价表明该高GABA玉米饮料达到“容易接受”级别,符合消费者饮用要求。     

Crystallinity and Pasting Properties of Freeze‐Thawed High Amylose Maize Starch

Native and defatted high amylose (about 70%) maize starch gels were freeze‐dried or repeatedly freeze‐thawed, and the effects of the treatments on the crystallinity, pasting viscosity, and resistance to digestive enzymes of the dried starch were examined. Both native and defatted starches showed a B‐type crystal structure in the X‐ray diffractogram, but the crystallinity was decreased by repeating the freeze‐thawing cycle. In the DSC thermogram, the freeze‐thawed starches exhibited two endothermic transitions in the temperature ranges of 90—110 °C and 130—160 °C, representing amyloselipid complexes and amylose‐amylose double helix crystals, respectively. By defatting, the melting enthalpy for the amylose double helices was increased, indicating that the residual lipids inhibited the amylose crystal formation. Ice crystals in the starch gel matrix became smaller and the ice cell membrane became thinner as freeze‐thawing was repeated. The freeze‐dried or freeze‐thawed starch powders swelled to a paste by heating in water as did typical granular starch, but the setback by cooling was significantly high due to the rapid retrogradation of leached amylose. By the treatments, the resistance of the starch to digestive enzymes was also raised. The defatted starches displayed greater paste viscosity and resistance to digestive enzymes than the native starches. But the overall viscosity was decreased as the number of freeze‐thawing cycles increased.     

韧化处理对3种晶型淀粉消化特性的影响

比较玉米淀粉(A型)、马铃薯淀粉(B型)和锥栗淀粉(C型)韧化处理前后的颗粒形貌、结晶特性和热特性变化,探究韧化处理对3种晶型淀粉消化特性的作用机理。SEM图片显示,韧化处理后玉米淀粉表面出现凹坑,马铃薯淀粉表面出现少许裂痕,锥栗淀粉表面变得光滑,褶皱消失;XRD和FTIR分析表明,3种淀粉经韧化后晶型未有改变,但结晶度均显著提高,分子短程有序性增加,晶体结构更趋稳定;DSC分析表明,韧化处理后3种晶型淀粉的糊化温度显著升高,热焓值无显著变化;韧化处理对不同晶型淀粉消化特性的影响存在差异,3种淀粉经韧化后RS含量均显著增加,水解指数HI和血糖指数GI显著降低;玉米淀粉韧化后RDS含量显著增加,SDS含量显著减少,水解平衡浓度由84.81%降至76.79%;马铃薯淀粉中SDS和RDS含量均显著减少,水解平衡浓度由30.59%降至21.84%;韧化处理对锥栗淀粉的RS、SDS、RDS含量及水解平衡浓度变化影响较小。