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1、经济林研究2003,21(4):1122116EconomicForestResearchesX淀粉品质特性研究进展何钢,谢碧霞,谢涛(中南林学院生命科学与技术学院,湖南株洲412006)[摘要]淀粉作为重要的可再生工业原料,愈来愈受到人们的广泛重视。近些年来,在淀粉品质特性的研究方面,不断取得了一些新的成果和突破。综述这些研究进展,对淀粉质食品的加工和淀粉的改性等具有很重要的作用。[关键词]淀粉;品质特性;研究进展[中图分类号]TS23[文献标识码]B[文章编号]1003-8981(2003)04-0112
2、-05TheDevelopmentsofResearchonStarchPropertiesHEGang,XIEBi-Xia,XIETao(CollegeofLifeScienceandTechnologyofCSFU,Zhuzhou412006,Hunan,China)1淀粉的种类淀粉按来源分以下四类:(1)粮豆类:大米、玉米、绿豆、豌豆等;(2)薯类:马铃薯、甘薯等;(3)粮食加工副产物:米糠、麸皮等;(4)野生植物类:葛根、蕨根等。依据淀粉消化的难易,将淀粉分为三类:(1)快速消化淀粉:新鲜煮熟的淀粉食
3、品等;(2)缓慢消化淀粉:大多数未加工禾谷类等;(3)抗消化淀粉(RS)。其中抗消化淀粉又可分为:①物理性不消化淀粉(RS1):部分研磨的谷类、种子、豆类等;②抗消化淀粉颗粒(RS2):未加工马铃薯、香蕉、高直链淀粉等;③回生淀粉(RS3):煮熟冷却后马铃薯、面包、玉米片等;④化学改性淀粉(RS4):包括化学改性、商业用的变性淀粉。按布拉班德粘度特性将淀粉分类为:A型,具有高溶胀性和高峰值粘度,如(甜)马铃薯淀粉、木薯淀粉、蜡质谷物类淀粉和离子型衍生物等;B型,具有适中的溶胀性和低峰值粘度,如玉米淀粉等普通谷
4、物淀粉;C型,具有有限的溶胀性,如交联淀粉、豆类淀粉、湿热处理马铃薯淀粉等;D型,具有高度有限的溶胀性,如直链淀粉含量高于55%的淀粉类。2淀粉的颗粒特性淀粉的颗粒特性主要是指淀粉颗粒的形态、大小、轮纹、偏光十字和晶体结构等。轮纹结构又称层状结构,各轮纹层围绕的一点叫“粒心”或“脐点”。不同种类的淀粉根据粒心和轮纹情况可分为单粒、复粒和半复粒三种。另外,淀粉颗粒具有双折射性,在偏光显微镜下可以观察到颗粒的偏光十字。淀粉颗粒的形态、大小、轮纹和偏光十字可用多功能光学显微镜、扫描电子显微镜和偏光显微镜等测定(见表
5、1)。淀粉是一种天然多晶聚合物,目前对淀粉及其衍生物颗粒的晶体结构的研究已成为各国淀粉科研究领域的一个前沿课题。根据X-射线衍射特征谱线,可将淀粉的晶体结构分为A、B、C、V四种类型(见表2)。并根据不同的X-射线衍射特征进一步划分淀粉微晶结构:那些晶粒线度大、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,称为结晶区;而那此处于短程有序、长程无序状态的区域在X-衍射曲线上表现出明显的弥散衍射特征,称为无定形区。大量研究表明,在淀粉的非晶与微晶结构之间存在着亚微晶结构,这种结晶结构由于晶粒线
6、度小、晶形不完整不会表现出尖峰衍射特征,只表现出类似非晶结构的弥散衍X[收稿日期]2003206205[作者简介]何钢(1965-),男,湖南湘潭人,副教授,硕士,主要从事经济林生物技术及产品利用教学和科研。第4期何钢等:淀粉品质特性研究进展113表1常见淀粉的颗粒特性长轴长度ö平种类形状整齐度轮纹脐点单复粒偏光型均长度,Lm大米淀粉多角形,棱角显著2～10ö5整齐不清楚中央复粒颗粒小,难辨认玉米淀粉圆形或多角形5～30ö15整齐较清楚中间单粒黑十字小麦淀粉圆形或卵形5～40ö20不整齐不清楚中间单粒多,复粒
7、少黑十字高梁淀粉圆形或多角形5～25ö15不整齐较清楚中间单粒黑十字甘薯淀粉多角形10～25ö15不整齐不清楚偏心单粒黑十字马铃薯淀粉椭圆形15～100ö49较整齐明显偏心单粒多,复粒少不规则黑十字豌豆淀粉大粒卵形,小粒球形5～35ö17整齐清楚中间单粒不规则,若干呈“X”形板栗淀粉多种形状1～20ö15不整齐清楚中央单粒呈“X”形球形、椭球形、多面银杏淀粉3.5～46ö15.5整齐不明显中央单粒黑十字体形芋头淀粉圆形、多角形3～4ö1.5不整齐不清楚中央单粒颗粒小,难辨认射特征。任何淀粉颗粒的物态组成都可看
8、成是由亚微晶、微晶和非晶态三者中的一种、两种或三种成分所组成。另外,淀粉颗粒的非晶化现象也是淀粉研究的一个热点。所谓非晶化,是指通过物理或化学等方法处理后,原淀粉多晶颗粒态发生变化,从而使淀粉中只含无定形结构的非晶颗粒态。国内外文献已有许多报道,如马铃薯淀粉颗粒在用高碘酸氧化制备双醛淀粉的过程中,小麦、玉米及豆类淀粉颗粒在高压下,木薯淀粉在中等水分含量下加热,都会产生非晶化现象。张本山等研究发现,随
