淀粉及变性淀粉颗粒形貌结构的研究

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1、万方数据淀粉及变性淀粉颗粒形貌结构的研究洪雁顾正彪(教育部食品科学与安全重点实验室，江南大学食品学院，无锡，214036)摘要通过扫描电子显微镜观察了各种原淀粉及其经过不同处理方式得到的变性淀粉的颗粒形貌结构，发现运用不同的处理方式得到的淀粉与原淀粉具有不同的颗粒形貌结构并具有一定的规律性，为判断未知变性淀粉样品的处理方式提供了一定的依据。关键词淀粉，变性淀粉，SEM，颗粒形貌结构不同来源的淀粉由于其原料品种、生长环境以及成熟度的不同(例如玉米、马铃薯、小麦、木薯等)，已经证实其和淀粉的结构以及物化性质的不同有很

2、大的内在联系⋯。淀粉颗粒的形状、大小和成分也和来源有关。目前原淀粉已被广泛的应用于多个行业，而经过物理和化学变性后的淀粉更能适应新工业和新技术的要求。淀粉在物理和化学变化过程中，淀粉分子可能会经历降解、水合、颗粒空胞结构的形成，颗粒结构在径向和切向上的溶胀，双折射性的消失、结晶性的消失以及粘度的变化等一系列的过程旧J。这一系列的变化，使得变性淀粉的颗粒形貌结构和原淀粉有很大的差别。由于淀粉在各种变性过程中受到的作用力和变性方式不同，不同方法处理的变性淀粉的颗粒形貌也有较大的区别。电子显微镜，特别是扫描电子显微镜(

3、SEM)广泛应用于淀粉的研究中，主要用于观察淀粉的超微结构，用形态学来分析淀粉分子的结构变化和测定淀粉颗粒的大小等¨J。本文通过扫描电子显微镜观察各种原淀粉以及运用不同方法处理的变性淀粉的颗粒形貌，从颗粒形貌的不同可为判断样品采取的处理方式提供一定的依据。1材料和方法1．1材料和仪器玉米原淀粉，山东诸城兴贸玉米淀粉有限公司提供；马铃薯淀粉，宁夏固原六盘山淀粉有限公司提供；木薯淀粉，江苏东台食品机械厂提供；蜡质玉米淀粉，长春大成实业有限公司提供；甘薯淀粉，徐州龙泰保健食品厂提供；绿豆淀粉，市售(酸浆法)；豌豆淀粉，

4、市售(酸浆法)；小麦A淀粉，实验室自提；小麦B淀第一作者：硕士，讲师。收稿日期：2006—04—17，改回日期：2006—06一14粉，实验室自提；滚筒预糊化淀粉，无锡金陵塔淀粉有限公司提供；挤压预糊化淀粉，包头铁路物资储运供销公司提供；喷雾干燥冷水可溶淀粉，丹麦KMC公司提供；乙醇碱法冷水可溶淀粉，实验室自制；喷雾干燥麦芽糊精：实验室自制。临界点干燥仪(CPD一030)，BAL．TEC公司；离子溅射仪：(CPD一030)。BAL—TEC公司；扫描电子显微镜，Quanta一200荷兰FEI公司。1．2方法用Qua

5、nta-200扫描电子显微镜观察，将经过相同细度筛子的样品先用戊二醛固定，磷酸缓冲液漂洗，再用锇酸固定，磷酸缓冲液冲洗，用体积分数50％、70％、90％、100％乙醇梯度洗脱。醋酸异戊酯过渡，临界点干燥(临界点干燥仪)，离子溅射(离子溅射仪)，最后用Quanta一200扫描电子显微镜观察。2结果与讨论2．1不同来源原淀粉的颗粒形貌结构不同品种的淀粉由于来源不同，在大小和形状方面存在着差异，根据这些差异可以区别和确定淀粉的种类。从图1的电镜照片可以看出，普通玉米淀粉颗粒表面光滑，多为多角形，还有少许球形，颗粒表面具

6、有多个平面和棱角；马铃薯淀粉颗粒较大，粒径大的多为卵形，粒径较小的多为球形，颗粒表面光滑、完整；蜡质玉米淀粉颗粒的形状多为多角形，此外，还有球形，其表面相对普通玉米淀粉较为粗糙，无裂纹；木薯淀粉颗粒粒度较小，从外部形状可以看出，它并非完整的球形，而是切去了一个球缺的大半圆球形；甘薯淀粉颗粒大部分呈球形，其中掺有少量被削掉部分的不完整球形，还有少量的多角形，颗粒表面较为光滑；绿豆淀粉较大颗粒呈卵形，较小颗粒呈球形，还有一!鱼堂笙蔓望鲞篁!塑f星差!垫塑!I19万方数据表1淀粉粒的粒径图．1各种原淀粉的SEM图些颗粒

7、呈肾状，与马铃薯淀粉相比，颗粒表面较为粗糙，但无裂纹；豌豆淀粉大粒呈卵形，小粒呈球形，与绿豆淀粉较为相似，但是有些颗粒表面有裂纹；小麦A淀粉中主要是较大粒径的淀粉颗粒，呈球形，另有少部分为小颗粒卵形的淀粉，淀粉颗粒分散性好；而20I至堂y旦!：墼丛垒：!!!殳塑!丝i!小麦B淀粉中主要为小颗粒的淀粉，颗粒和颗粒之间粘结紧密，这是由于B淀粉的比重小，在加工中趋向于和蛋白质、戊聚糖等粘性物质相粘结而造成的。通过扫描电子显微镜上的微尺可测得各种原淀粉的粒径。2．2不同处理方式的变性淀粉的颗粒形貌结构淀粉在受到外界的各种

8、作用时，如高剪切力、热以及搅拌等，颗粒的内部结构会发生一系列的变化，淀粉的颗粒形貌会有所不同。图2～图6显示了几种不同处理方式的变性淀粉的颗粒形貌。变性淀粉有许多种生产方法，最常见的是运用湿法生产通过气流干燥的化学变性淀粉，运用喷雾干燥、挤压、滚筒干燥、乙醇一碱法生产的物理变性淀粉等。万方数据a—KMC喷雾干燥淀粉，b一麦芽糊精，c一酯化变性蓰粉图2喷雾干燥变性淀粉的颗粒