玉米_木薯及马铃薯淀粉颗粒微晶结构及性质的研究

2024年2月21日发(作者：呼叫转移设置)

基础研究２００１，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．２１１玉米木薯及马铃薯淀粉颗粒结晶结构及颗粒不同微晶结构的影响进行了系统研究并提供了在一条Ｘ射线衍射曲线图中确定微晶关键词淀粉　　微晶　　亚微晶　　非晶Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｔｈｅ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ　ｏｆ　ｓｔａｒｃｈ　ｇｒａｎｕｌｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｗｅｌｌｉｎｇ　ｉｎ　ｗａｔｅｒａｔ　ｎｏｒｍａｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｓｔａｒｃｈ　ｇｒａｎｕｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　ｗｅａｎｓ　ｏｆ　Ｘ－ｒａｙ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｒｅ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｓｕｂ－ｃｒｙｓｔａｌ　ｉｎ　ｃｏｒｎ，ｃａｓｓａｖａ　ｏｒ　ｐｏｔａｔｏ　ＳｔａｒｃｈＧｒａｎｕｌｅｓ，ａｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｒｅ　ｗｅｒｅ　ｔｗｏ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｎ　ｎａｔｉｖｅ　ｓｔａｒｃｈ　ｇｒａｎｕｌｅｓ．Ｉｔｗａｓ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｉｎｎｅｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｎａｔｉｖｅ　ｓｔａｒｃｈ　ｇｒａｎｕｌｅｓ　ｃｏｕｌｄ　ｉｎｃｌｕｄｅ．ｎｏｎ－ｃｒｙｓｔａｌ，ｓｕｂ－ｃｒｙｓｔａｌ　ａｎｄ　ｃｒｙｓｔａｌ，ａｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｉｎｎｅｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ａｎｙ　ｓｔａｒｃｈ　ｇｒａｎｕｌｅｓ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｔｏｉｎｃｌｕｄｅ　ｅｉｔｈｅｒ　ｏｎｅ　ｏｒ　ｔｗｏ，ｏｒ　ｔｈｒｅｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｔｙｐｅｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｓｔａｒｃｈ　　Ｃｒｙｓｔａｌ　　Ｓｕｂ－ｃｒｙｓｔａｌ　　Ｎｏｎ－ｃｒｙｓｔａｌ目前对淀粉及其衍生物微晶结构的研究已成为国内外淀粉科技工作者非常重视的前沿课题之一［１对于淀粉微晶而言因此根据在Ｘ衍射曲线上所表现出的不同衍射特征来划分淀粉微晶结构晶形完整及长程有序的区域在Ｘ衍射曲线上表现出明显的尖峰衍射特征而那些处于短程有序称为无定形区［９］这种结晶结构由于晶粒线度小此只表现出类似非晶结构的弥散衍射特征因别玉米原淀粉淀粉实验仪器实验方法拌３０ｍｉｎＲｉｇａｋｕ马铃薯原常温搅对样品然后在４５预糊化玉米淀粉中的这种亚微晶结构是在淀粉糊的干燥过程中随着水分含量的减少因此研究淀粉微晶在不同过程中的变化规律和准确划分淀粉广角Ｘ射线衍射图中的不同区域木薯原淀粉及马铃薯原淀粉进行了ｘ射线衍射研究木薯及马铃薯原淀粉中也存在一种介于微晶和非晶之间的晶粒线度小由此作者提出把淀粉微晶按其广角Ｘ射线衍射特征的不同这两种结构在晶体粒度大小和晶形完整的程度上存在着一定的差批准号同时对水分含量分别为１２．６％木薯原淀粉和马铃薯原淀粉在同样条件下也进行Ｘ射线衍射分析电压３０ｋＶ扫描速度８０／ｍｉｎ时间常数１ｓ超始角度６００２结果与讨论图１中曲线曲线分别是水分含量为１２．６％未经处理的玉米原淀粉和经处理的水分含量为４０％曲线分别是水分含量为１２．２％

１２基础研究这些分解图中的Ａ曲线在形状上基本上是一致的从图２和图３看出这说明常温时由于大量水分存在衍射曲线由于曲线样品本身呈凝胶状态其衍射曲线只包含一个形状近似对称的非晶衍射峰及曲线然而当重新干燥处理样品这部分结构基本上又恢复到原来的状态即当水分含量较高的淀粉颗粒在干燥过程中一种介于微晶和非晶之间的晶粒线度小但常温下当水分含量增大时因此晶形不完整的亚微晶结构而是表现出类似于非晶的弥散衍射峰［１３］从图２这部分曲线表现出明显的尖峰特征这部分结晶结构在常温下当水分含量增高时也会受到一定程度的破坏只是部分受到破坏当水分含量降低时因此玉米原淀粉颗粒结构可以划分为非晶结构它们在Ｘ射线衍射曲线上表现出不同的衍射特征亚微晶表现出类似于非晶结构的弥散衍射特征非

基础研究晶结构只有短程有序而无长程有序晶面间距大及晶形完整和晶粒线度大的特晶形不完整点的特点表１列出了这三种结构在不同水分含量下的Ｘ射线衍射的累积衍射强度表1 淀粉颗粒不同结晶结构的X射线衍射累积衍射强度样品水分含量%亚微晶累积衍射程度Cps微晶累积衍射强度Cps非晶累积衍射强度Cps12.628146640.03108312.8281466２００１，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．２１３晶组合而成两种或三种成分水分含量对淀粉颗粒的不同结构有不同程度的影响亚微晶结构的累积衍射强度从２８Ｃｐｓ降低到３Ｃｐｓ微晶结构的累积衍射强度从１４Ｃｐｓ降低至１０Ｃｐｓ而非晶结构由于亚微晶结构和微晶结构被破坏增大了约２６％由于常温下水对淀粉颗粒的溶胀作用而微晶结构仅受到较小程度的破坏晶体残缺及晶体稳定性较差有关当在干燥过程中随着淀粉分子链间距离的缩短微晶结构也将恢复和可以发现在木薯原淀粉和马铃薯原淀粉中同样存在类似于玉米原淀粉的亚微晶结构亚微晶结构和微晶结构三种结构各种淀粉的物态组成都可以看成是由亚微在Ｘ射线衍射曲线图上对应着各自不同的区域木薯和马铃薯原淀粉颗粒中存在大量的介于微晶和非晶之间的晶粒线度小３．２原淀粉颗粒结构可以划分为非晶结构它们具有不同的Ｘ射线衍射特征及性质微晶和非晶态三者中的一种３．３常温下水的溶胀作用对原淀粉颗粒中的亚微晶结构和微晶结构有不同的影响微晶结构只受到一定程度的破坏受破坏的亚微晶结构和微晶结构都会恢复到原来的状态１１６．２Ｓｈｉ，ＹＣ，Ｓｅｉｂ，ＰＡ．Ｆｉｎｅ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｍａｉｚｅ　Ｓｔａｒｃｈｅｓ　ｆｒｏｍｆｏｕｒ　Ｗｘ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　Ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｗ６４Ａ　Ｉｎｂｒｅｄ　Ｌｉｎｅ　ｉｎＲｅｌａｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｇｅｌａｔｉｎｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒｅｔｒｏｇｒａｄａｔｉｏｎ．　Ｃａｒｂｏｈｙ－ｄｒａｔｅ　Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，１９９５，２６（２）：１４１３６９．４Ｍｕａ，ＪＰ．Ｊａｃｋｓｏｎ，ＤＳ．Ｆｉｎｅ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｃｏｒｎ　Ａｍｙｌｏｓｅ　ａｎｄＡｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ　Ｆｒａｃｔｉｏｎｓ　ｗｉｔｈ　Ｖａｒｉｏｕｓ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｗｅｉｇｈｔｓ．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ａｎｄ　Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９７，　４５（１０）：３８４０３８９．

１４基础研究黑米双螺杆挤压机的螺杆转速机筒温度三种操作参数对双螺杆挤压机的挤压膨化效果的影响通过对响应面和等高线的分析本实验研究对于开发谷物膨化食品关键词　　　　双螺杆挤压机　　系统分析模型　　响应面分析法Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｖａｒｙｉｎｇ　ｓｃｒｅｗ　ｓｐｅｅｄ双螺杆挤压机是食品挤压加工的重要设备能耗低目前正在逐步取代单螺杆挤压机在食品挤压加工领域中的地位具有指导意义Ｍｅａｓｅｒ等人提出的系食品的挤压加工过程十分复杂还没有应用于双螺杆食品挤压机的精确的数学模型挤压机的结构参数和加工条件来预测挤压机的工作情况和加工结果本文通过实验研究了物料湿度机筒温度这三个操作参数对反映双螺杆食品挤压机挤压加工效果的重要参数－糊化度的影响促进挤压膨化食品的开发黑龙江省自然科学基金资助项目统分析模型ｘ在这个模型中ｙ机械能等膨化指数产品外观口感淀粉糊化度水溶性指数等６Ｖ．Ｇａｒｃｉａ，Ｐ．Ｃｏｌｏｎｎａ，Ｂ．Ｂｏｕｃｈｅｔ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆＣａｓｓａｖａ　Ｓｔａｒｃｈ　Ｇｒａｎｕｌｅｓ　ａｆｔｅｒ　Ｈｅａｔｉｎｇ　ａｔ　Ｉｎｔｅｒｍｅ－ｄｉａｔｅ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｔｅｎｔ．Ｓｔａｒｃｈ，１９９７，４９（５）：１７１８１２０．Ｙ．Ｅ．Ｍ．Ｖａｎｄｅｒ　Ｂｕｒｇｔ，Ｊ．Ｂｅｒｇｓｍａ，Ｉ．Ｐ．Ｂｌｅｅｂｅｒ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ｍｅｔｈｙｌａｔｅｄ　ＳｔａｒｃｈＧｒａｎｕｌｅｓ．Ｓｔａｃｈ，２０００．５２（２４３．９张力田．碳水化合物化学．北京１９８８３２２．１０　　张本山１９９７２１１１．１１　　王煜明．非晶体及晶体缺陷的Ｘ射线衍射．北京１９８８钟维烈多晶和非晶物质的Ｘ射线衍射．济南１９８５冶金工业出版社，１９９０，１６９１４　　丛秋滋．多晶二维Ｘ射线射．北京１９９７４１．