大米淀粉晶体/非晶体结构耐热性研究

采用中红外(MIR)光谱及二维中红外(2D-MIR)光谱分别开展大米结构及其淀粉晶体/非晶体结构热变性研究。实验发现:大米的红外吸收模式主要包括:νOH-大米、νas CH2-大米、νs CH2-大米、νamide-Ⅰ-大米、νamide-Ⅱ-大米和νC-O-大米。随着测定温度升高(303~393 K),不同产地的大米淀粉晶体/非晶体结构对于热的敏感程度及变化快慢顺序均存在一定的差异性。进一步探究相关机理,认为不同大米淀粉晶体/非晶体结构耐热性存在一定差异性,因而进一步影响其口感。并拓展了MIR光谱及2D-MIR光谱技术在大米结构及其淀粉晶体/非晶体结构热变性的研究范围。

大米淀粉糊化过程的光谱分析

采用衰减全反射傅立叶变换红外光谱仪跟踪测定了不同品种大米淀粉的糊化过程,同时与X-射线衍射仪测定的淀粉结晶度相对比,研究了淀粉颗粒内结晶结构在糊化过程中变化的详细情况.利用红外光谱仪计算出天然大米淀粉及其在糊化过程中各个阶段代表结晶区特征的1047cm-1和代表非晶区特征的1022cm-1两处红外吸收峰强度的比值.结果表明,天然淀粉的结晶区主要由支链淀粉侧链的双螺旋结构所形成;在加热过程中淀粉的结晶结构被破坏,并且直链淀粉含量越高,其结晶结构在糊化过程中破坏越慢,说明直链淀粉能抑制淀粉结晶结构的破坏.利用X-射线衍射仪测定了大米淀粉糊化过程各个阶段的结晶度,进一步验证了淀粉的结晶结构在糊化过程中的损失.虽然,两种测定方法对"结晶度"的定义不同,但对于淀粉结晶程度的测定具有相关性和可比性,能为研究淀粉的糊化行为提供有利的补充信息.

非晶态辛烯基琥珀酸淀粉酯的结构与理化性质关系研究

以非晶态蜡质玉米淀粉与辛烯基琥珀酸酐反应制备了系列不同取代度(DS)的辛烯基琥珀酸淀粉酯,用红外、核磁进行了表征。研究了淀粉酯制备效率及其内部结构、取代度及分子量与乳化、包埋性能的关系。结果表明:与原淀粉相比较,非晶态淀粉和辛烯基琥珀酸酐的反应效率得到明显提高,DS也增大;非晶态淀粉酯的乳化和包埋性能明显高于具有相近DS的晶态淀粉酯,当DS=0.0203时,其乳化能力、乳化稳定性以及包埋率分别达到68%、67.3%及55.2%。乳化能力和乳化稳定性随着DS和分子量的增加没有明显对应关系,而包埋率则随着DS和分子量的增加逐渐升高,呈明显正相关。

非晶化改性淀粉的制备技术及应用现状

综述了非晶化改性淀粉的制备技术、理化性质及应用现状,为非晶化改性淀粉制备技术的进步、新型产品的研发及改性淀粉产业化应用提供一定的指导。

高静压物理变性制备非晶颗粒态木薯淀粉及理化性质研究

以木薯原淀粉为原料,选择压力为300、450、600 MPa的高静压处理,保压时间为30 min,含水量为50%,制备非晶颗粒态木薯淀粉。借助扫描电镜、偏光显微镜、激光粒度分析仪、X-射线衍射仪、快速黏度分析仪、差示扫描量热仪等仪器来研究非晶颗粒态木薯淀粉的理化性质及结构性质。结果显示,600 MPa处理后的偏光显微镜照片显示颗粒的偏光十字消失,X-射线衍射仪结果显示淀粉的相对结晶度为0,木薯淀粉的颗粒结晶结构消失,扫描电镜显示淀粉仍然保持颗粒状态,则非晶颗粒态木薯淀粉的制备条件是:木薯淀粉的体积浓度50 g/100 m L,处理压力为600 MPa,处理时间为30 min;在此制备条件下得到的非晶颗粒态木薯淀粉的膨胀度为16.48%;PV、TV、BD、FV显著下降,PT、SB、Pt显著增加;剪切应力的上升速度显著加快。非晶颗粒态淀粉可以作为原淀粉的替代品制备酶降解产物和变性淀粉,黏度性质显示非晶颗粒态木薯淀粉可以应用于谷类即食粥等制品的增稠剂和抗淀粉老化剂,焙烤食品表面涂膜剂等,具有很大优势。

利用^(13)C CP/MAS测定葛根淀粉晶体结构

对淀粉颗粒粒度分布、热力学性质、微观结构、淀粉晶型以及双螺旋含量和相对结晶度的测定等表征葛根淀粉的物理性质和物理化学性质进行系统性探究,并以马铃薯淀粉作为对照。结果表明,葛根淀粉颗粒粒度大小的分布模式呈双峰型;起始糊化温度为64.32℃,糊化焓为1.77 J·g^(-1)。通过固体核磁可以测定葛根淀粉的晶体结构含淀粉的晶型,双螺旋含量和相对结晶度,其中,通过对NMR图谱中化学位移在94~110 nm处的C1区进行分峰,产生了2个副峰表明了葛根淀粉为Cb型晶体,同时利用X晶体衍射(X-ray diffraction,XRD)对葛根淀粉颗粒进行,衍射角在5.7°、15.3°、17.2°和17.5°时出现明显尖峰,证明葛根淀粉晶型为C型。13C CP/MAS固体核磁和XRD对葛根淀粉相对结晶度含量的测定结果分别为28.7%和19.18%,且通过13C CP/MAS得到葛根淀粉双螺旋含量为41.21%。

食用淀粉结构中红外光谱研究

采用中红外(MIR)光谱技术进行淀粉的结构研究。实验发现,淀粉结构红外吸收模式主要为C-O伸缩振动模式(νC-O-食用淀粉);马铃薯淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉及豌豆淀粉均含有晶体结构和非晶体结构;小麦淀粉和红薯淀粉的结构与其他淀粉存在一定的差异。