淀粉颗粒结构及其结晶性是淀粉糊化、老化、塑化等应用的结构基础,也是淀粉科学研究的热点理论问题之一。通过外在的物理或化学手段,改变颗粒状淀粉的结晶性,使结晶结构转化为非晶结构,从而改善其溶解性、流变性、生物利用性及反应活性,具有十分重要的理论和现实意义。本研究以来源广泛的稻米淀粉为原料,采用高频振动式冷冻球磨处理,高效制备得到非晶颗粒态的稻米淀粉,采用ESCA、SEM、DSC、IR、XRD等现代仪器分析及高分子科学方法表征了其表面形貌、粒度分布;研究了机械力化学效应对稻米淀粉聚集态结构的影响;检测了稻米淀粉的晶体性质的改变对其理化特性和反应活性的作用。主要研究内容和结果如下:1、非晶颗粒态稻米淀粉的冷冻球磨高效制备稻米淀粉于高频振动式冷冻球磨机中处理不同时间的样品,采用SEM观察其表面形貌、激光粒度分析仪测定粒度分布,X-射线衍射分析晶态结构及结晶度。结果表明采用高频振动式冷冻球磨机对大米淀粉进行机械粉碎,可高效制备非晶颗粒态大米淀粉,20h球磨即可将结晶度降为10.78%;经过冷冻球磨作用后,淀粉产生裂缝和崩裂,颗粒的粒径明显增大,球磨20 h,粒度增加约1倍,形状变得不规则,颗粒表面变粗糙,球磨时间进一步延长,淀粉粒容易发生团聚,粒度进一步增加。2、机械力化学效应对非晶颗粒态稻米淀粉一级结构及热特性的影响冷冻球磨作用可使原淀粉以及其组分支链淀粉和直链淀粉的特性粘度值减小,表明各试样中的淀粉分子在空间所占的体积变小,分子量下降;以支链淀粉分子量下降较为明显。因淀粉粒的结晶结构主要存在于支链淀粉,故冷冻球磨对淀粉颗粒的结晶结构破坏较大。FT-IR表明,经过冷冻球磨作用得到的非晶颗粒态淀粉与原淀粉相比,并无分子结构和官能团上的变化,ESCA测试结果经过冷冻球磨作用,淀粉颗粒表面原子组成和成分以及结合能均没有明显改变,冷冻球磨处理对于淀粉的分子基团没有影响,但会显著地提高样品表面的粗糙程度。DSC分析结果表明,对稻米淀粉的冷冻球磨作用使淀粉分子中链水微晶被破坏而减少;淀粉分子中链链微晶熔融温度和热分解温度则变化不明显,但热分解的吸热焓明显下降。3、非晶颗粒态稻米淀粉理化性质、反应活性及结构解释淀粉的吸附能力以及与水的结合能力增强,吸湿性、溶解度和膨润度提高;淀粉的反应活性增强,酶解速度加快;淀粉碘结合能力下降,蓝值逐渐变小。该处理后的淀粉对制备高消化性的婴儿米粉制品等具有重要的意义,这些均与淀粉非晶化处理,分子量下降有关。而高频冷冻振动式球磨为一种制备非晶颗粒态淀粉及颗粒状冷水可溶性淀粉的一种有效手段。本研究的创新点和意义在于,选择了大宗粮食稻米为材料,首次使用高频振动式冷冻球磨机,在-4℃条件下制得非晶颗粒态稻米淀粉样品,研究其聚集态结构的变化,和由此带来的理化性质和反应活性的改变。证明了使用高频振动式冷冻球磨机来制备非晶颗粒态淀粉,为一种简单、便捷、高效的新方法;该研究同时也为高品质稻米淀粉的深加工开发应用提供了新的思路和线索。