摘要：研究球磨處理對(duì)藜麥淀粉結(jié)構(gòu)的影響，采用射線衍射儀、激光粒度儀及傅里葉紅外光譜儀等對(duì)淀粉顆粒的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并對(duì)改性后的藜麥淀粉特性進(jìn)行進(jìn)一步研究。結(jié)果表明，球磨處理可顯著減小藜麥淀粉粒徑，降低藜麥淀粉的結(jié)晶度，使淀粉無(wú)序化程度增加。球磨處理后，藜麥淀粉吸水指數(shù)由1.84%提高到3.13%，溶解度由8.50%提高到19.60%，膨脹度和凝膠強(qiáng)度也顯著增大，而析水率由41.62%降低到30.10%。

　　關(guān)鍵詞：藜麥淀粉;球磨;理化特性;淀粉結(jié)構(gòu)

　　藜麥，別名南美藜，由于具有突出的營(yíng)養(yǎng)和保健作用，藜麥被盛贊為糧食之母”和“黃金谷物”。藜麥中淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58.1~64.2，可作為乳液穩(wěn)定顆粒、淀粉膜等，并應(yīng)用于食品、化妝品、藥物配方等領(lǐng)域。另外，藜麥還具有抗氧化、抗菌、增強(qiáng)免疫力、預(yù)防糖尿病及心血管疾病等功能。

　　淀粉類論文范例： 香芹酚淀粉復(fù)合膜對(duì)草莓保鮮的研究

　　由于天然淀粉存在一定的局限性，需要進(jìn)行一定的改性加工才能滿足人們的需要，球磨微細(xì)化處理技術(shù)被認(rèn)為是最有效的改善植物性原料加工特性的方法之一。它是通過(guò)研磨體的沖擊作用以及研磨體與球磨內(nèi)壁的研磨作用對(duì)淀粉進(jìn)行機(jī)械粉碎[1。此法工藝簡(jiǎn)單，且對(duì)環(huán)境污染小，純度高，可作為淀粉深加工的一種新方法[1,1。

　　郞雙靜等[1采用球磨法對(duì)蕎麥淀粉進(jìn)行粉碎，發(fā)現(xiàn)淀粉粒徑增大，結(jié)晶形貌由光滑變?yōu)榇植冢�顆粒由多晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)定形態(tài)，并且熱焓值、糊化溫度及黏度值均顯著降低。王立東等[1用球磨法處理豌豆淀粉，認(rèn)為豌豆淀粉在球磨處理下的機(jī)械變化可分為兩個(gè)階段，第一階段為研磨初期，淀粉在球磨處理時(shí)，由于存在摩擦力及剪切力，淀粉顆粒粒徑增大，粒度分布曲線變寬，結(jié)晶度下降;第二階段為研磨后期，淀粉發(fā)生塑性變形，整個(gè)顆粒結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o(wú)定型態(tài)。劉燦燦等[1以檳榔芋原淀粉為原料，采用球磨結(jié)合辛烯基琥珀酸(OSA)酯化方法制得復(fù)合改性淀粉，發(fā)現(xiàn)其溶解度、膨潤(rùn)力、透明度、抗凝沉性、凍融穩(wěn)定性均明顯提高，具有良好的增稠效果。

　　逯蕾等[1考察用不同球磨時(shí)間處理綠豆淀粉，發(fā)現(xiàn)隨著球磨時(shí)間增加，綠豆淀粉顆粒表面會(huì)出現(xiàn)凹痕，而且淀粉顆粒破裂，淀粉糊黏度也會(huì)下降。本研究采用球磨處理藜麥淀粉，探討球磨處理時(shí)間對(duì)藜麥淀粉結(jié)構(gòu)和特性的影響，改善藜麥淀粉的加工性能，以期為藜麥淀粉的開(kāi)發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)支持。

　　1材料與方法

　　1.1材料與試劑

　　藜麥;溴化鉀、氫氧化鈉等均為分析純。

　　1.2儀器與設(shè)備

　　EMAX型高能球磨儀，TAXTplus型質(zhì)構(gòu)儀，IRPrestige型傅立葉變換紅外光譜儀，RVATecMaster型快速黏度分析儀，1800PC型紫外分光光度計(jì)，D8ADVANCE型射線衍射儀，Mastersizer3000E型激光粒度儀。

　　1.3方法

　　1.3.1藜麥淀粉的制備

　　將藜麥粉碎后過(guò)100目篩，去除篩上物，與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2的NaOH溶液按照料液比：進(jìn)行混合、攪拌，浸泡4h后，4000r/min離心15min，刮去表層和底層灰黃色物質(zhì)，將中層白色物質(zhì)水洗至中性，然后離心取其白色沉淀物，置于培養(yǎng)皿中，40℃干燥箱中熱風(fēng)干燥12h，粉碎過(guò)100目篩，得到粗淀粉[6]，其中淀粉含量為85.8%，含水量為14.0%。

　　1.3.2球磨處理

　　用球磨機(jī)對(duì)藜麥淀粉進(jìn)行粉碎，球料質(zhì)量比為，固定轉(zhuǎn)速300r/min，控制球磨溫度在35℃以下，球磨時(shí)間分別為2、4、6h，制得損傷程度不同的藜麥淀粉，對(duì)照組為未經(jīng)球磨處理的藜麥淀粉。

　　1.3.3藜麥淀粉結(jié)構(gòu)的測(cè)定1.3.3.1晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定將制備好的樣品在室溫下平衡24h后，進(jìn)行射線衍射分析。衍射條件為：銅靶電壓40kV，電流40mA，CuKa輻射，掃面范圍為~35°，步長(zhǎng)0.02°，掃描速度為5°/min。

　　1.3.3.2分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定取待測(cè)淀粉樣品與KBr以1:100在紅外燈下充分研磨混合后，用壓片機(jī)壓片，壓力為10MPa，壓片完畢后，置于紅外光譜儀中進(jìn)行測(cè)量，得紅外光譜圖。掃描范圍是4000~400cm，光譜分辨率為0.01cm19。

　　1.3.3.3顆粒粒徑的測(cè)定采用激光粒度分析儀測(cè)定藜麥淀粉的粒度，用純水沖洗管道3~4次，扣除背景后，向盛有純水的燒杯中逐漸加入少量淀粉溶解，直到折光率在一定范圍內(nèi)，開(kāi)始測(cè)樣，每組測(cè)完都需沖洗一次儀器[2。

　　1.3.4藜麥淀粉特性的測(cè)定

　　1.3.4.1吸水指數(shù)的測(cè)定稱取約0.5g樣品于50mL的離心管中，稱量離心管和樣品的質(zhì)量，加入20mL的純水，在30℃水浴鍋中攪拌30min，4000r/min離心15min，上清液倒去后將離心管倒置2min，稱量離心管與沉淀的總質(zhì)量。吸水指數(shù)=[(m)/m]×1001.3.4.2析水率的測(cè)定配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的淀粉乳，95℃水浴鍋攪拌30min，分裝到已稱重的50mL離心管中，經(jīng)快速冷卻后，再稱重，記為，將樣品在18℃條件下冷凍24h，取出，在室溫條件下解凍，以000r/min離心20min，倒掉上清液，稱取沉淀物質(zhì)量，利用下式計(jì)算凍融24h后的析水率。

　　析水率=[()/()]×1001.3.4.溶解度和膨脹度的測(cè)定配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)的淀粉糊，質(zhì)量記為。95℃的水浴鍋攪拌30min，4000r/min離心20min，上清液置于105℃烘箱烘干直至恒重，得到水溶性淀粉質(zhì)量，記為離心管中沉淀部分為膨脹淀粉，質(zhì)量記為。淀粉糊的溶解度和膨脹度用公式計(jì)算。

　　溶解度×100膨脹度/[×(100溶解度)]×1001.3.4.糊化特性的測(cè)定測(cè)出各組樣品的含水率，根據(jù)每組淀粉的含水率算出所需淀粉的質(zhì)量，加入裝有25g蒸餾水的鋁盒中，配成淀粉乳，用旋轉(zhuǎn)漿攪拌均勻后置于快速黏度儀中。測(cè)定程序：起始溫度為50℃保持1min，以6℃/min升溫到95℃，保持3min，再以6℃/min降溫至50℃，保溫2min;旋轉(zhuǎn)漿最初10s，以960r/min攪拌，其后保持160r/min的轉(zhuǎn)速。

　　1.3.4.凝膠強(qiáng)度的測(cè)定配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)淀粉液，95℃水浴鍋攪拌30min，冷卻至室溫，樣品封口置于4℃冰箱靜置24h。采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定凝膠質(zhì)構(gòu)特性，選用TextureAnalyzerP/0.5探頭進(jìn)行測(cè)定，具體參數(shù)：測(cè)前速度1mm/s，測(cè)試速度2mm/s，測(cè)后速度2mm/s，觸發(fā)力3g，測(cè)定高度5mm[2。

　　1.4數(shù)據(jù)處理

　　每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)次，取平均值，采用St方差分析軟件進(jìn)行顯著性分析.

　　2結(jié)果與分析

　　2.1球磨處理對(duì)藜麥淀粉結(jié)構(gòu)的影響

　　2.1.1球磨處理對(duì)藜麥淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響

　　可以看出球磨處理后的藜麥淀粉與原淀粉均在衍射角2θ為15.5°、17.0°、18.0°和23.5°處出現(xiàn)個(gè)較強(qiáng)的衍射峰，其結(jié)構(gòu)屬于典型的型[2。這個(gè)衍射峰出現(xiàn)的位置基本彼此吻合，說(shuō)明球磨處理對(duì)藜麥淀粉晶體的有序性沒(méi)有造成太大破環(huán)，曲線的基本趨勢(shì)走向沒(méi)有發(fā)生變化，也沒(méi)有出現(xiàn)新的衍射峰，淀粉顆粒的晶型并未發(fā)生變化。

　　但是各峰峰值強(qiáng)度稍有波動(dòng)，在球磨2h后峰值強(qiáng)度達(dá)到最大，說(shuō)明球磨處理對(duì)藜麥淀粉結(jié)晶區(qū)有一定的影響。進(jìn)一步分析藜麥淀粉的結(jié)晶度可知，原淀粉結(jié)晶度為39.62%，球磨2、4、6h后結(jié)晶度分別為31.13%、29.63%、25.92%。可見(jiàn)隨著球磨時(shí)間的延長(zhǎng)，藜麥淀粉結(jié)晶度逐漸降低。董弘旭等研究表明球磨處理對(duì)小麥淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)造成了一定程度的破壞，使其結(jié)晶度由20.00%降至16.78%[2。

　　2.1.2紅外光譜分析球磨處理對(duì)藜麥淀粉結(jié)構(gòu)的影響

　　可以通過(guò)觀察各吸收峰的位置來(lái)判斷其分子結(jié)構(gòu)的改變。未處理的藜麥淀粉圖譜在930、023、081cm處有峰值，這些峰值表示的振動(dòng)收縮吸收峰，而577、764、858、929cm處的峰值表示整個(gè)糖環(huán)的振動(dòng)伸縮吸收峰;153cm是和的振動(dòng)伸縮峰;在929cm處表示CH的非對(duì)稱吸收峰;385cm的寬峰是OH的振動(dòng)峰[2。根據(jù)與不同處理時(shí)間的圖譜的比較，發(fā)現(xiàn)其各吸收峰沒(méi)有明顯的變化，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有新的吸收峰產(chǎn)生，其淀粉的骨架沒(méi)有發(fā)生基本改變。

　　結(jié)論

　　藜麥淀粉經(jīng)過(guò)不同時(shí)間球磨研磨處理后，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生了明顯變化。球磨處理顯著降低了藜麥淀粉的結(jié)晶度，使淀粉無(wú)序化程度增加，但其中并無(wú)新的基團(tuán)產(chǎn)生。經(jīng)球磨處理后，淀粉顆粒粒徑減小，在球磨6h時(shí)90為40.80μm，降幅為52.78。淀粉特性方面，球磨處理后藜麥淀粉吸水指數(shù)、溶解度、膨脹度和凝膠強(qiáng)度顯著增大，而析水率和黏度顯著降低。

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　　作者：杜涓寇福斌1,2劉芳蘭豁銀強(qiáng)吳進(jìn)菊