糯米淀粉结构与功能特性及其超声改性研究

发布时间：2020-06-06 04:36

【摘要】：为了探究糯米淀粉的结构特性与理化功能特性,以及超声处理对糯米淀粉性质的影响,本研究选取了 14份糯米材料,利用扫描电镜、X-射线衍射、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、离子交换色谱测定糯米淀粉的结构特性;采用差示热量扫描、快速粘度仪、流变仪、体外消化测定其理化功能特性,然后通过相关性分析探索糯米淀粉结构与功能之间的关系。最后,运用上述研究手段分析超声处理对糯米淀粉的结构与理化功能特性的影响,以期为糯米淀粉的应用与物理改性提供依据。本研究得出的主要结果如下:1.糯米淀粉颗粒呈现大小不一的无规则多面体,平均直径5 μm左右;淀粉颗粒的X-衍射图谱为A型,结晶度在25.59%-31.58%之间;FTIR光谱中1047cm-1/1022cm-1峰强度比值在1.45-2.03之间,颗粒表面有序性高;支链淀粉中fb1,fb2,fb3平均含量为21.82%,45.77%,13.42%,18.77%,fb2,fb3含量与非糯米淀粉比相对较高。2.糯米淀粉的 To、Tp、Tc 和 AH 分别为 58.20-73.61 ℃,65.86-78.44 ℃,75.19-91.50 ℃,13.83-20.14 J·g-1,糯米淀粉与非糯米淀粉相比具有较高的糊化温度和糊化晗;糯米淀粉的最高黏度为 172.2-272.5 RVU,最低黏度为 72.1-134.4 RVU,最终黏度为 102.5-166.5 RVU,崩解值为100.1-179.1 RVU,消减值为30.4-67.2RVU;糯米淀粉快消化淀粉含量高,抗性淀粉含量低。3.相关性分析表明糯米支链淀粉fa与糊化温度、糊化晗等呈负相关,与崩解值呈正相关;fb1与To、Tp、GT、PT呈正相关;fb3与Tc、ΔH呈正相关。表明支链淀粉链长分布的差异是影响糯米淀粉理化功能特性的主要因素。4.超声处理后,糯米淀粉颗粒表面产生凹陷、直链淀粉含量升高、结晶度下降、FTIR光谱的1047cm-1/1022 cm-1比值先增高后降低,弹性模量降低,凝胶强度减弱,糊化终止温度与起始温度之差(Tc-To)减小,快消化和抗性淀粉含量增加。
【图文】：

分子结构图,支链淀粉,分子结构

支链淀粉的基本组成单位还是Ｄ－葡萄糖，但Ｄ－葡萄糖连接形成的线性聚合物是有高逡逑度分支的，线性部分由ａ－Ｄ－１，邋４糖苷键连接，每隔１８－２５葡萄糖会形成一个分支，分支逡逑部分由ａ－Ｄ－１，６糖苷搖连接，其含量约为５％－６％邋（Ｂｕｌｅｏｎｅｔａｌ．，，１９９８）（图１．２）。支链逡逑淀粉平均聚合度比直链淀粉大，为４７００－１２８００。稻米淀粉的平均聚合度更大，为８２００－１２８００逡逑（Ｗａｎｇ邋ｅｔａｌ．邋，２０１０）。糯米淀粉因其含有支链淀粉含量比重较大，具有更高的平均分子质逡逑量（Ｚｈｅｎｎｉｅｔａｌ．，２０１８）。逡逑（ｂ）邋ＣＨ；ＯＨ逦ｔ＇Ｈ．－ＯＨ逦ＣＨ；ＯＨ逡逑０－逦士邋｜＾１丨邋°》逡逑ｈ0＼ｏｈ逦ｙ—＇＇Ａ邋ｏ」ＶＨ邋，ｕＡ逡逑？邋0Ｈ逦Ｈ逦Ｏ丨丨」ａ逦Ｈ邋ＯＨ邋＾Ｈ３逦ＣＨ．ＯＨ逡逑逦Ｏ—ｙＬ邋０－＼ｃ）Ｈ逦——逡逑、邋Ｈ邋ＯＨ」ｂ邋Ｈ邋0Ｈ逡逑图１．２支链淀粉的分子结构逡逑Ｆｉｇ邋１．２邋Ｔｈｅ邋ｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ逡逑通常情况下，支链淀粉能够组成淀粉颗粒的骨架。支链淀粉的链可以分为Ａ链Ｃ外逡逑链）、Ｂ链（内链）、Ｃ链（主链）（图１．３）。在整个支链分子上，位于最外侧的是Ａ逡逑链，Ａ链上不再形成分支，Ａ链通过ａ－Ｄ－ｌ，邋６糖苷搖连接在Ｂ链上。Ｂ链可以分三类

示意图,链长分布,粳米,支链淀粉

注：ＡＬ（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ邋ｌａｍｅｌｌａｅ）：无定形片层；ＣＬ邋（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ邋ｌａｍｅｌｌａｅ）：结晶片层；ＳＧＲ邋（ｓｅｍｉｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ逡逑ｇｒｏｗｔｈ邋ｒｉｎｇ）：半结晶生长环；ＡＧＲ邋（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ邋ｇｒｏｗｔｈ邋ｒｉｎｇ）：无定形生长环。逡逑１．１．４支链淀粉链长分布图１．３支链淀粉簇状结示意图（Ｌｉｅｔａｌ．，２００３）逡逑Ｆｉｇ邋１．３邋Ｃｌｕｓｔｅｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ邋（Ｌｉ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００３）逡逑直链淀粉含量多少会对稻米食用品质产生影响。当直链淀粉含量相同时，不同品种间逡逑食用品质差异就与支链淀粉的精细结构有关（彭小松等，２０１４；张昌泉等，２０１６）。根据逡逑Ｙａｏ等（２００６）人的报道，支链淀粉精细结构参数可以分为：链长、链长分布、平均链长逡逑（ＣＬ）、平均外链长（ＥＣＬ）、平均内链长（ＩＣＬ）、Ａ：邋Ｂ值等。逡逑９８１１２Ｊ＆ａｃ逡逑１０－００邋ｒ逡逑。N“ｉｌｌ邋—…逡逑６邋７邋８邋９邋１０邋１１１２邋１３邋１４１５邋１６１７１８１９邋２０邋２１邋２２邋２３邋２４邋２５邋２６邋２７邋２？邋２９邋３０邋３１邋３２邋３３邋３４邋３５邋３６逡逑ＤＰ逡逑图１．４某粳米中支链淀粉链长分布图（Ｗａｎｇｅｔａｌ．，２０】０）逡逑Ｆｉｇ邋１．４邋Ｕｎｉｔ邋ｃｈａｉｎ邋ｌｅｎｇｔｈ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｄｅｂｒａｎｃｈｅｄ邋ｒｉｃｅ邋ｓｔａｒｃｈ邋ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ邋（Ｗａｎｇ邋ｅｔ邋ａＬ，邋２０１０）逡逑支链淀粉结构很复杂，需要对支链淀粉进行脱支处理后再进行分析。酶法测定是测量逡逑支链淀粉链长分布的基本方法
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS231

【参考文献】