X射线衍射法研究不同类型淀粉高静压处理后晶体结构的变化

对300, 450和600 MPa不同高静压力下导致的淀粉结晶结构变化进行研究。选择不同类型、不同链/支比的三种淀粉为研究对象,进行高静压处理,利用X射线衍射法分析高静压对不同类型,不同链/支比淀粉晶体结构的影响。结果表明：由于X射线衍射峰加强及相对结晶度增大,糯玉米淀粉在300 MPa表现为韧化作用,在450 MPa结晶结构完全解体,600 MPa时发生重结晶;HylonⅦ淀粉在600 MPa以下的高静压处理只表现出韧化效果,结晶度增加但不明显;木薯淀粉在300 MPa具有韧化作用,600 MPa结晶结构完全消失,表现为韧化-颗粒结晶解体两个过程。因此,本文提出淀粉颗粒在高静压处理过程中经历压缩韧化-晶体结构解体-重结晶三个发展阶段。     

水分对高静压处理不同类型淀粉微观结构的影响

利用高静压(HHP)作为物理变性方法处理糯玉米淀粉和木薯淀粉,考察水分含量对不同类型淀粉的糊化及重结晶的影响。用偏光显微镜、扫描电子显微镜观测HHP处理后淀粉颗粒的形态变化,利用激光粒度分析仪记录淀粉颗粒的粒度分布及变化规律,结合X射线衍射曲线及低场核磁共振图谱,分析淀粉颗粒内水分的结合方式及程度。结果表明:当粉水比(淀粉质量和水质量之比)为3/10~5/10时,在HHP处理下,两种淀粉均发生结晶解体和溶胀现象。糯玉米淀粉的重结晶程度顺序为4/10粉水比3/10粉水比5/10粉水比;木薯淀粉颗粒结晶结构完全消失,结晶破坏的程度是3/10粉水比4/10粉水比5/10粉水比。随着水分含量增大,糯玉米淀粉及木薯淀粉的粒度逐渐增大。干燥后淀粉中的水分主要以结合水的形式存在,且水分参与结晶结构的形成。     

高静压物理变性处理糯玉米淀粉的糊化及重结晶机理研究

采用高静压技术(HHP)作为物理变性方法处理糯玉米淀粉,考察高静压力对糯玉米淀粉糊化及重结晶的影响。采用偏光显微镜及扫描电子显微镜观测处理后的淀粉颗粒的形态变化,激光粒度分析仪用于记录淀粉颗粒的粒度分布及变化规律;利用红外光谱技术分析可能发生的微观二级结构变化,结合X射线衍射曲线及DSC差热分析曲线,验证淀粉颗粒内部结构的变化。结果表明:300MPa的高静压对淀粉具有压缩作用,使其粒度减小,结晶度提高,起始糊化温度、糊化焓值增加;450MPa高静压处理后,淀粉的结晶结构几乎完全被破坏,糊化度达到95%,膨胀度为57.07%,并以此验证了HHP处理会导致淀粉颗粒发生有限膨胀;600MPa高静压处理后,淀粉颗粒发生重结晶现象,表现为典型的多峰、宽峰DSC曲线,结晶度增加。综合本研究及其他研究成果,提出"3个发展阶段"的HHP对糯玉米淀粉颗粒微观结构变化的新机制,包括:颗粒被压缩、内部结晶结构解体及颗粒解体并重新排序阶段。     

高静压对淀粉结构及糊化性质的影响

综述了高静压对淀粉的影响。阐述了高静压的定义及其原理,与高静压的作用直接相关的淀粉结构及其性质。根据文献资料报道对25种以上淀粉的研究表明,高静压不仅对淀粉结构影响明显,包括微观结构、宏观颗粒形态,而且对淀粉糊化过程及性质也有较大的影响。施加的压力、淀粉的种类、处理温度、溶液浓度不同,对淀粉的结构和糊化影响也显著不同。大量的研究表明,高静压对淀粉的处理是有潜力的非热物理变性的手段,通过利用不同的高静压处理手段,得到不同品质的高静压淀粉产品,使淀粉在不同的领域中发挥更大的作用。