几种淀粉的相对分子质量分布、微晶结构及形貌的研究-论文.pdf

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1、2014年3月中国粮油学报Vo1．29，No．3第29卷第3期JournaloftheChineseCerealsandOilsAssociationMar．20l4几种淀粉的相对分子质量分布、微晶结构及形貌的研究陈颖陈勉王辙赵思明(华中农业大学食品科学技术学院，武汉430070)摘要以小麦、马铃薯、甘薯、玉米、芋头为原料提取淀粉。采用碘兰值法、凝胶色谱、x衍射和扫描电镜，研究淀粉组成及淀粉级分的特性、淀粉的晶体特性和微观形态，为淀粉类食品的深加工提供理论基础。研究表明，芋头淀粉的碘兰值最小，其他4种淀粉碘兰值相差不大。玉米淀粉为高直链淀粉，小

2、麦淀粉的3个级分较明显。马铃薯淀粉表现为B型x衍射图谱的特征，甘薯淀粉表现为c型x衍射图谱的特征，而小麦淀粉、玉米淀粉和芋头淀粉表现为A型x衍射图谱的特征，马铃薯淀粉的结晶度最小，玉米淀粉的结晶度最大、微晶尺寸最小，甘薯淀粉的微晶尺寸最大。关键词淀粉直链淀粉支链淀粉相对分子质量分布晶体特性扫描电镜中图分类号：TS231文献标识码：A文章编号：1003—0174(2014)03—0019—05淀粉是由直链淀粉(Am)和支链淀粉(Ap)组成的相对分子质量分布、晶体特性和颗粒形态进行了的天然高分子化合物。天然淀粉来源于植物的种子较全面的概括和比较研究

3、，为淀粉的加工利用提供和块茎中，常见的如谷类淀粉(如小麦、稻米淀粉)、理论依据。薯类淀粉(如马铃薯、甘薯淀粉)、豆类淀粉(如豌豆、绿豆淀粉)，还有一些其他的植物淀粉(如莲藕淀1材料与方法粉)。1．1材料与仪器不同来源的淀粉，其物化性质不同，淀粉的级分1．1．1材料组成、分子结构、相对分子质量分布等对其晶体特鄂麦18型小麦、鄂玉11型玉米、中薯3号型马性、形貌等有很大的影响，进而影响到淀粉质食品的铃薯、甘薯鄂薯3号、武芋一号：武汉市售。深加工。国内外已有不少学者做过有关淀粉相对分1．1．2主要试剂与仪器子质量分布的研究，掌握了小麦J、玉米J、马铃

4、SepharoseCL一2B一300：国药集团化学试剂有薯J、芋头J、荸荠_5等单一淀粉的相对分子质量分限公司；乳酸，化学纯：天津市东丽区泰兰德化学试布特征。针对淀粉颗粒的晶体结构，在广角x衍射剂厂。技术的应用、处于不同时期淀粉颗粒的晶体结构的D／max—RA型x衍射仪：日本岛津有限公司；形成与特性、以及微晶结构的影响因素等方面也开721型分光光度计：上海第三分析仪器厂；BT一100展了大量的研究J。此外，利用光学显微镜、扫描型恒流泵、DBS一100型自动部分收集器：上海泸西电子显微镜或偏光显微镜，从整体形态、颗粒大小、分析仪器厂；JSM一63

5、90／LV型扫描电镜(SEM)轮纹特点、脐点位置等方面对一些常见淀粉的微观(Amrayl000B)：美国Amray公司。形貌进行的研究也有报道J。国内外虽然对马铃1．2试验方法薯、玉米、小麦等淀粉进行了各方面的研究，但是还1．2．1天然淀粉的提取没有结合多种不同来源的淀粉的分子特性进行详细采用水磨法提取马铃薯加]、小麦“]、玉米]、的概括和对比。、甘薯和芋头淀粉H]，在40℃烘箱中干燥约48h，本研究对马铃薯、小麦、玉米、甘薯和芋头淀粉经干燥后的淀粉含水量在14％以下。收稿日期：2013—05—03作者简介：陈颖，女，1988年出生，硕士，食品

6、科学1．2．2碘兰值(bluevalue，BV)的测定通讯作者：赵思明，女，1963年出生，教授，食品大分子结构与功能特性取样品0．125g于25mL比色管中，加l0滴无第29卷第3期陈颖等几种淀粉的相对分子质量分布、微晶结构及形貌的研究2l墨_小回塑堡坌塑坌王重量坌塑壁丝马铃薯淀粉的结晶度较低(25％)，玉米淀粉的结晶淀粉级分淀粉来源出峰范围／mL顶峰位置／mL物质的量的比／％度较高(39％)。图3不同来源淀粉的x一衍射图谱表2不同来源淀粉的结晶特性2．3晶体特性淀粉的结晶性质是在植物生长过程中受基因调控以及所处环境条件所决定的，并且受到结晶

7、区中淀粉分子链的长短以及支链淀粉的支叉程度的影响J。天然淀粉颗粒通常可以产生A、B和C型3种x一衍射光谱。不同来源淀粉的x一衍射图谱见图3，晶体参数见表2。由图3和表2可知，马铃薯淀粉在21．24。附近出现最强峰，微晶尺寸约为2．4淀粉的微观形貌0．24—1．O1nm，表现为典型的根茎薯类淀粉的B型马铃薯、小麦、玉米、甘薯和芋头淀粉的颗粒形x一衍射图谱特征。小麦淀粉在29．28。附近出现最貌特征见图4。从图4a可以看出，马铃薯淀粉颗粒强峰，微晶尺寸约为0．05～1．O0nm。芋头淀粉在较大，呈圆球形和椭球形，表面光滑完整、结构紧密。18．96。

8、附近出现最强峰，微晶尺寸为0．O1～0．88从图4b可以看出，小麦淀粉颗粒大小差异较明显，nm。小麦和芋头淀粉均表现为与大米淀粉等典型谷大粒的A型淀粉