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淀粉晶体特性与糊化温度的关系研究

【摘要】:稻米淀粉晶体属A型,晶体特性与淀粉粒形态解剖学特征和淀粉分子结构有关,对稻米的糊化特性具有重要影响。Vandeputte等研究表明,支链淀粉的链长比与糊化温度的关系,依赖于构成淀粉颗粒结晶层的方式,短支链淀粉会降低淀粉结晶层的稳定性。结晶度高的淀粉需要更高的温度,以破坏长链形成的双螺旋结构。

植物淀粉具有晶体特性,可以分为A型小麦稻米,B型块茎果实如马铃薯的根和种子淀粉,还有一类是C型,主要是直链淀粉与其他物质的复合体。稻米淀粉晶体属A型,晶体特性与淀粉粒形态解剖学特征和淀粉分子结构有关,对稻米的糊化特性具有重要影响。

淀粉颗粒形态、大小及其分布依品种而不同。淀粉糊化就是淀粉颗粒有序结构的破坏和双折射现象的丧失。因此,淀粉结晶度越低越容易被糊化。淀粉的结晶区主要由A链和B1链组成,短链的增加降低了水稻淀粉结晶层的有序性,长支链则在淀粉颗粒的结晶区内形成双螺旋结构,从而使糊化温度升高。较多的短支链会导致结晶缺陷,结晶度越大说明长支链淀粉越多;相反,短支链淀粉会降低结晶层的厚度和密度,导致结晶度下降,使淀粉的糊化温度下降。Vandeputte等(2003年)研究表明,支链淀粉的链长比与糊化温度的关系,依赖于构成淀粉颗粒结晶层的方式,短支链淀粉会降低淀粉结晶层的稳定性。Vandeputte等(2003年)利用扫描电子显微镜和小角X-射线衍射研究发现,5~7 nm厚的结晶层主要由DP15-20的链组成。结晶度高的淀粉需要更高的温度,以破坏长链形成的双螺旋结构。结晶度高时,无定形区不易被水解,因而糊化和膨胀延迟。Vermeylen等(2006年)研究发现,B型淀粉丰富会阻碍结晶层内双螺旋结构的形成,降低淀粉的结晶度,从而导致糊化温度的降低。随着相对结晶度的增加,正常水稻淀粉的糊化起始温度、中间温度、终结温度也随之上升。