淀粉化学与工艺学试卷.docVIP

DSC在淀粉糊化、回生过程和结构分析中的应用 本文分析了采用差示扫描量热（DSC）技术研究淀粉的玻璃化转变温度及其影响因素；综述了近几年国外学者采用DSC技术研究低压、高压对淀粉糊化的影响以及恒温、循环储藏温度在淀粉回生过程中的不同作用。资料表明，DSC技术可以很好地应用于淀粉物态性质的分析研究，可以有效的用于比较研究同种条件下、不同程度因素对淀粉多方面性质的影响。 Application of DSC in the Analysis of gelatinization、retrogradation and fractions of starch Abstract： The paper analyzes the glass transition temperature and its influencing factors of starch using differential scanning calorimetry (DSC) technology; through leaning the conclusion of foreign authors recent studies focusing on starch gelatinization under pressure studied by high pressure DSC and retrogradation of waxy and normal corn starch gels by temperature cycling in the process of starch retrogradation. The results indicate that the DSC technology can be well applied to the analysis of the nature state of the starch and it is a good method for the comparative study on many properties of starch under the same conditions, the varying degrees of factors. 1. 前言 淀粉是人类的主食，一般淀粉颗粒由直链淀粉和支链淀粉组成，为半晶体结构。了解淀粉的结构、性能和加工特性对于淀粉类食品、药品和功能性食品的发展十分重要[1]。淀粉结构中延伸出去的支链淀粉的链段为晶体区域，而直链淀粉呈现线性的链段，并随机的以无定形态分布在支链淀粉链段之间[1]。由于淀粉的糊化和回生性质影响淀粉产品的货架期和消费者的接受程度，因此人们对淀粉的研究比较深入和广泛，已有许多食品专家对淀粉的回生速率和程度进行了大量的研究[2]，此外人们还对淀粉颗粒中非晶态物质的含量进行了一些研究。 糊化和老化是淀粉的重要特性之一。淀粉的糊化包括淀粉颗粒胀大，晶体熔融，淀粉糊变得黏稠，透明度增加等一系列过程。淀粉的老化是指存放过程中淀粉糊发生凝聚和产生胶体网络结构等现象。淀粉的糊化特性和老化特性都会影响到淀粉质食品的加工和食用品质。淀粉质食品储藏过程中的老化可能导致食品硬度的增大及其特征风味的消失，并可能产生一种特殊的老化臭味，降低食品营养价值和感官品质。有研究者认为，糖酯同时具有亲水和亲油基团，可进入淀粉颗粒的螺旋体结构中，与直链淀粉结合形成稳定的络合物，抑制淀粉分子的结晶，延缓淀粉的老化。目前，研究淀粉糊化和老化特性的主要方法有用偏光显微镜、黏度仪、差示量热扫描仪、X一衍射仪、核磁共振光谱等。 因为DSC具有灵敏度与准确度较高，可在宽广的温度范围内对样品进行研究、可使用各种温度程序、所需样品量很少、可与其他技术联用并获取多种信息的优点被广泛应用于蛋白质、脂肪、水分含量测定等方面研究。淀粉的特殊结构和热力学性质决定了使用DSC对其进行物态分析研究可靠性。 2. DSC的原理与应用 DSC( Differential Scanning Calorimetry)即差示扫描量热法，是在程序控温下，测量输给样品和参考物的热量差与温度关系的一种技术。DSC可用于测量包括高分子材料在内的固体、液体材料的熔点、沸点、玻璃化转变、比热、结晶温度、结晶度、纯度、反应温度、反应热。DSC包括两种类型：功率补偿型和热流式。其中功率补偿型是在样品和参考物始终保持相同温度的条件下，测定为满足此条件样品和参考物两端所需的能量差，并直接作为信号△Q（热量差）输出；热流式是在给予样品和参考物相同的功率下，测定样品和参考物两端的温差△T，然后根据热流方程，将△T（温差）换算成△Q（热量差）作为信号的输出。 DSC热分析技术是通过对试样因热效应而发生的能量变化进行及时补偿，保持试样与参比物