摘要：研究球磨處理對藜麥淀粉結構的影響，采用射線衍射儀、激光粒度儀及傅里葉紅外光譜儀等對淀粉顆粒的結構進行分析，并對改性后的藜麥淀粉特性進行進一步研究。結果表明，球磨處理可顯著減小藜麥淀粉粒徑，降低藜麥淀粉的結晶度，使淀粉無序化程度增加。球磨處理后，藜麥淀粉吸水指數由1.84%提高到3.13%，溶解度由8.50%提高到19.60%，膨脹度和凝膠強度也顯著增大，而析水率由41.62%降低到30.10%。

　　關鍵詞：藜麥淀粉;球磨;理化特性;淀粉結構

　　藜麥，別名南美藜，由于具有突出的營養和保健作用，藜麥被盛贊為糧食之母”和“黃金谷物”。藜麥中淀粉質量分數為58.1~64.2，可作為乳液穩定顆粒、淀粉膜等，并應用于食品、化妝品、藥物配方等領域。另外，藜麥還具有抗氧化、抗菌、增強免疫力、預防糖尿病及心血管疾病等功能。

　　淀粉類論文范例： 香芹酚淀粉復合膜對草莓保鮮的研究

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

　　郞雙靜等[1采用球磨法對蕎麥淀粉進行粉碎，發現淀粉粒徑增大，結晶形貌由光滑變為粗糙，顆粒由多晶態轉變為無定形態，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，認為豌豆淀粉在球磨處理下的機械變化可分為兩個階段，第一階段為研磨初期，淀粉在球磨處理時，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，結晶度下降;第二階段為研磨后期，淀粉發生塑性變形，整個顆粒結構變為無定型態。劉燦燦等[1以檳榔芋原淀粉為原料，采用球磨結合辛烯基琥珀酸(OSA)酯化方法制得復合改性淀粉，發現其溶解度、膨潤力、透明度、抗凝沉性、凍融穩定性均明顯提高，具有良好的增稠效果。

　　逯蕾等[1考察用不同球磨時間處理綠豆淀粉，發現隨著球磨時間增加，綠豆淀粉顆粒表面會出現凹痕，而且淀粉顆粒破裂，淀粉糊黏度也會下降。本研究采用球磨處理藜麥淀粉，探討球磨處理時間對藜麥淀粉結構和特性的影響，改善藜麥淀粉的加工性能，以期為藜麥淀粉的開發利用提供一定的理論依據和技術支持。

　　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儀器與設備

　　EMAX型高能球磨儀，TAXTplus型質構儀，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，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100目篩，去除篩上物，與質量分數為0.2的NaOH溶液按照料液比：進行混合、攪拌，浸泡4h后，4000r/min離心15min，刮去表層和底層灰黃色物質，將中層白色物質水洗至中性，然后離心取其白色沉淀物，置于培養皿中，40℃干燥箱中熱風干燥12h，粉碎過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

　　用球磨機對藜麥淀粉進行粉碎，球料質量比為，固定轉速300r/min，控制球磨溫度在35℃以下，球磨時間分別為2、4、6h，制得損傷程度不同的藜麥淀粉，對照組為未經球磨處理的藜麥淀粉。

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

　　1.3.3.2分子結構的測定取待測淀粉樣品與KBr以1:100在紅外燈下充分研磨混合后，用壓片機壓片，壓力為10MPa，壓片完畢后，置于紅外光譜儀中進行測量，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顆粒粒徑的測定采用激光粒度分析儀測定藜麥淀粉的粒度，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，開始測樣，每組測完都需沖洗一次儀器[2。

　　1.3.4藜麥淀粉特性的測定

　　1.3.4.1吸水指數的測定稱取約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量。吸水指數=[(m)/m]×1001.3.4.2析水率的測定配制質量分數為的淀粉乳，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，稱取沉淀物質量，利用下式計算凍融24h后的析水率。

　　析水率=[()/()]×1001.3.4.溶解度和膨脹度的測定配制質量分數的淀粉糊，質量記為。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，得到水溶性淀粉質量，記為離心管中沉淀部分為膨脹淀粉，質量記為。淀粉糊的溶解度和膨脹度用公式計算。

　　溶解度×100膨脹度/[×(100溶解度)]×1001.3.4.糊化特性的測定測出各組樣品的含水率，根據每組淀粉的含水率算出所需淀粉的質量，加入裝有25g蒸餾水的鋁盒中，配成淀粉乳，用旋轉漿攪拌均勻后置于快速黏度儀中。測定程序：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;旋轉漿最初10s，以960r/min攪拌，其后保持160r/min的轉速。

　　1.3.4.凝膠強度的測定配制質量分數淀粉液，95℃水浴鍋攪拌30min，冷卻至室溫，樣品封口置于4℃冰箱靜置24h。采用質構儀測定凝膠質構特性，選用TextureAnalyzerP/0.5探頭進行測定，具體參數：測前速度1mm/s，測試速度2mm/s，測后速度2mm/s，觸發力3g，測定高度5mm[2。

　　1.4數據處理

　　每個實驗重復次，取平均值，采用St方差分析軟件進行顯著性分析.

　　2結果與分析

　　2.1球磨處理對藜麥淀粉結構的影響

　　2.1.1球磨處理對藜麥淀粉結晶結構的影響

　　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°處出現個較強的衍射峰，其結構屬于典型的型[2。這個衍射峰出現的位置基本彼此吻合，說明球磨處理對藜麥淀粉晶體的有序性沒有造成太大破環，曲線的基本趨勢走向沒有發生變化，也沒有出現新的衍射峰，淀粉顆粒的晶型并未發生變化。

　　但是各峰峰值強度稍有波動，在球磨2h后峰值強度達到最大，說明球磨處理對藜麥淀粉結晶區有一定的影響。進一步分析藜麥淀粉的結晶度可知，原淀粉結晶度為39.62%，球磨2、4、6h后結晶度分別為31.13%、29.63%、25.92%。可見隨著球磨時間的延長，藜麥淀粉結晶度逐漸降低。董弘旭等研究表明球磨處理對小麥淀粉的結晶結構造成了一定程度的破壞，使其結晶度由20.00%降至16.78%[2。

　　2.1.2紅外光譜分析球磨處理對藜麥淀粉結構的影響

　　可以通過觀察各吸收峰的位置來判斷其分子結構的改變。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收縮吸收峰，而577、764、858、929cm處的峰值表示整個糖環的振動伸縮吸收峰;153cm是和的振動伸縮峰;在929cm處表示CH的非對稱吸收峰;385cm的寬峰是OH的振動峰[2。根據與不同處理時間的圖譜的比較，發現其各吸收峰沒有明顯的變化，沒有發現有新的吸收峰產生，其淀粉的骨架沒有發生基本改變。

　　結論

　　藜麥淀粉經過不同時間球磨研磨處理后，其結構和性質發生了明顯變化。球磨處理顯著降低了藜麥淀粉的結晶度，使淀粉無序化程度增加，但其中并無新的基團產生。經球磨處理后，淀粉顆粒粒徑減小，在球磨6h時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、溶解度、膨脹度和凝膠強度顯著增大，而析水率和黏度顯著降低。

　　[參考文獻]

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　　CORDEIROALMC,BAGGIOCH,WERNERMFDP,etal.Arabinanandarabinanrichpecticpolysaccharidesfromquinoa(Chenopodiumquinoa)seeds:Structureandgastroprotectiveactivity[J].FoodChemistry,2012,130(4):937944

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　　作者：杜涓寇福斌1,2劉芳蘭豁銀強吳進菊