不同种类及脱支处理对淀粉与脂质相互作用的影响研究

发布时间：2020-08-25 17:40

【摘要】：不同淀粉的糊化特性、结晶特性、有序结构等存在一定差异。淀粉分子具有螺旋结构,在螺旋空腔内可以容纳尺寸相当的小分子,如脂质等。本课题以三种不同种类(小麦、玉米和大米)淀粉及脱支处理前后的普通玉米淀粉和蜡质玉米淀粉为研究对象,利用快速黏度分析仪分别与不同脂质(丙三醇、亚麻籽油和甘油三亚麻酸酯)进行混合,对混合物的形貌进行观察,并对结晶性质和有序结构进行分析。主要研究结果与结论如下:(1)三种不同种类(小麦、玉米和大米)淀粉在添加脂质后糊化温度未发生明显变化,且添加脂质的种类对淀粉糊化温度也无明显影响。小麦淀粉与脂质相互作用后峰值黏度降低,增稠能力减弱;玉米淀粉和大米淀粉的峰值黏度变化差异不明显。添加不同脂质后小麦、玉米和大米淀粉的回生值分别降低14.5%~35.2%,2.9%~15.5%和2.3%~12.1%,说明添加脂质能抑制不同种类淀粉的回生。添加亚麻籽油小麦、玉米和大米淀粉谷值黏度分别增加了15.1%、5.8%和14.9%,衰减值分别降低了51.2%、10.0%和24.7%,小麦淀粉的热糊稳定性提高的幅度最大。(2)三种不同种类淀粉在添加脂质后其凝胶粉末表面未发生明显变化,均呈不规则块状,表面不光滑。添加亚麻籽油后小麦、玉米和大米淀粉均形成了孔隙分布均匀的凝胶网络结构,网孔尺寸分别为18~44μm,22~51μm,14~40μm。添加脂质后三种淀粉X-射线衍射图谱的衍射峰强度均降低,相对结晶度分别下降了21.0%~41.3%,28.0%~37.2%和9.6%~27.7%。添加脂质后小麦淀粉和大米淀粉的红外光谱图1047cm~(-1)/1022cm~(-1)处吸收峰强比值增大,内部结构的有序程度增加。添加脂质的种类对玉米淀粉内部有序性的影响不同,添加丙三醇和亚麻籽油的玉米淀粉有序性降低,而添加甘油三亚麻酸酯其有序性增加。(3)普通玉米淀粉与蜡质玉米淀粉中直链淀粉含量不同,其糊化特性也存在差异。普通玉米淀粉的黏度范围由脱支处理前的2153~3628 cP降低至脱支处理后的25~69 cP,蜡质玉米淀的黏度范围由脱支处理前的1475~4003 cP降低至脱支处理后的0~18 cP。添加脂质对脱支后淀粉的黏度特性无明显影响。对脱支处理后的淀粉及其脂质混合物进行扫描电镜观察发现,普通玉米淀粉呈絮状,有不规则突起,表面变粗糙,未见网络结构。添加脂质对脱支玉米淀粉凝胶形貌无明显影响。脱支处理后蜡质玉米淀粉呈规则竖条纹层状,层间距在15~39μm之间。添加丙三醇的脱支蜡质玉米淀粉呈絮状,但添加亚麻籽油和甘油三酯的脱支蜡质玉米淀粉出现散乱的卷曲薄片。(4)普通玉米淀粉脱支对照组的X-射线衍射图谱中无明显衍射峰,脱支处理后在2θ=17.2°处出现衍射峰,发生重结晶现象,脂质的种类对脱支前后的普通玉米淀粉的重结晶无明显影响。蜡质玉米淀粉脱支对照组呈弥散状“馒头峰”,添加脂质后蜡质玉米淀粉峰型无明显变化。脱支处理后的蜡质玉米淀粉在2θ=17.2°处也出现衍射峰,添加丙三醇后该处的衍射峰仍存在,而添加亚麻籽油和甘油三亚麻酸酯的脱支蜡质玉米淀粉近乎弥散状,相对结晶度比对照组分别减小39.7%和45.9%。脱支处理后的普通玉米淀粉红外光谱图1047cm~(-1)/1022cm~(-1)处吸收峰强比值减小,内部结构有序程度降低;脱支处理后的蜡质玉米淀粉该值增加,淀粉内部结构发生重排。添加脂质后不同种类淀粉的回生值均降低,抗回生性增强。添加亚麻籽油能提高三种不同种类淀粉的热糊稳定性,小麦淀粉的提高幅度最大。淀粉脱支处理后得到的线性短链会发生重结晶,添加丙三醇对脱支蜡质玉米淀粉的重结晶无明显影响,添加亚麻籽油和甘油三亚麻酸酯能抑制脱支蜡质玉米淀粉的内部结晶重排。添加三种脂质对脱支普通玉米淀粉的重结晶无影响。
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS231
【图文】：

直链淀粉,结构示意图

粉分子基本结构为α-（1→4）-D-葡聚糖，其中大概含有 700~5研究认为直链淀粉仅有单一的还原端与非还原端，故而推测研究发现在直链淀粉中存在部分α-1,6 糖苷键的分支点，侧链影响直链淀粉的性质，说明直链淀粉除线型外还可能存在轻度GC-MS 检测技术对直链淀粉进行了分析，经甲基化后测定了 2现直链淀粉确实存在分支结构，经计算其分支比例约为 2.2%合约 DP 800，存在分支的直链淀粉则为 DP 1400，经脱支处长侧链 2（LS 2）两个长链部分外，其侧链之聚合度集中于 DP淀粉是以螺旋状的空心结构存在，而非线性长直链结构，由链折叠缠绕形成了螺旋状。Bertoft[23]对淀粉进行了 X-射线衍双螺旋结构的理论。直链淀粉的结构示意图如图 1-1 所示。在构，不会相互连结，主要会呈现出三种形式的构型，即螺旋则卷曲结构，每 10~15 个螺圈构成一个螺旋区域，在不同构的螺旋区域。

支链淀粉,结构示意图

b 支链淀粉支链淀粉属于高度分支化形态（branch-on-branch type）分子，主链及分支链均为α-苷键，分支点通过α-1,6 糖苷键进行连接，约占 5%~6%，平均分支链长约为 18~24萄糖单元。Hizukuri[29]指出，早期研究中以淀粉的糊化温度为基准，略微提高温度粉进行处理，实现了淀粉直链与支链分子的分离，并提出了支链淀粉的灌木bush-like）模型。后来的研究学者对灌木状结构进行了一系列修改和完善，目前主为支链淀粉呈现束状（cluster）结构，图 1-2 为支链淀粉的结构示意图。玉米 27 糯米 0蜡质玉米 0 小麦 27高直链玉米 70 马铃薯 20高粱 27 木薯 17蜡质高粱 0 甘薯 18稻米 19

淀粉,结构模型,螺旋,复合物

淀粉-脂质复合物的结构模chematic model of amyl定了淀粉-脂质复合物合物螺旋中有 6 个葡萄，单个复合物螺旋中有单个复合物螺旋中有速形成的非结晶态的 I高处理温度下可以形成温度高，一般可达到其进一步转化为 II 型淀解性能，都能影响淀粉的熔融解旋温度升高；和脂肪酸相比，反式不

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