粟类作物生育期短、抗逆性强、营养丰富,并且具有特殊保健功能,因此日益受到国内外研究人员的青睐和关注。本论文以6种粟米,分别为非洲糜子、金谷2号谷子、朝牧1号稗子、穆子、御谷、鹅头稗子为研究对象,在有效提取粟米淀粉后,以粳米淀粉和马铃薯淀粉为对照,系统研究粟米淀粉的结构和物理特性,并研究了粟米淀粉的化学改性,这些研究能为开发非粮作物淀粉资源开辟新的途径,也为粟米食品的加工奠定扎实的理论基础。本论文的主要内容和研究结论如下：首先,通过单因素和正交实验,确定了粟米淀粉提取的最佳工艺参数,为碱液浸泡时间24h、NaOH浓度0.2%、料液比1：3、SDS浓度0.5%。并对提取的6种粟米淀粉的外观及基本化学成分进行测定,结果表明,提取的6种粟米淀粉均色泽洁白、无异味、无杂质,淀粉的水分含量为7.64%～11.48%,灰分含量为0.39%～1.60%,蛋白质含量为0.31%～0.58%。非洲糜子直链淀粉含量为0.38%,鹅头稗子为17.60%,朝牧1号稗子为27.68%,穆子为28.40%,金谷2号谷子为25.68%,御谷为28.14%,非洲糜子为糯性品种,其他5种为非糯性品种。6种粟米淀粉的提取纯度在82.22%～86.86%。其次,利用扫描电镜(SEM)观察粟米淀粉颗粒形态,发现粟米淀粉大多数为不规则的多角体和极少数的椭球体,粒径大约为3～15μm。同时,粟米淀粉的结晶特性研究发现,所有淀粉均为A型结构,分别在15°、17°、18°和23°有最大衍射强度。此外,粟米淀粉的透明度、冻融稳定性测定结果为,非洲糜子淀粉的透光率和冻融稳定性都高于马铃薯淀粉和其他5种粟米淀粉。再次,粟米淀粉的热特性研究结果表明,糯性品种非洲糜子的糊化Tp(74.53℃)、Tr(13.87℃)、△Hg(5.16J/g)均最高。其余5种粟米淀粉,糊化热焓值为2.65J/g～3.98J/g。糊化后的样品进行回生测定的结果显示,除糯性的非洲糜子外,含有最低直链淀粉含量的鹅头稗子具有最低的回生焓值(0.93J/g)和回生率(28.35%),具有最高直链淀粉含量的穆子,其回生率最高(46.08%)。粟米淀粉粘度特性测定结果显示,穆子具有最高的峰值粘度(4522cP)和崩解值(3520cP),可能与其直链淀粉含量最高(28.40%)有一定的关联。不同介质对粟米淀粉粘度特性影响的结果表明,添加NaCl,崩解值均减小,并且随着NaCl浓度的增加,崩解值越来越低,这表明NaCl可以使淀粉糊的热糊稳定性得到改善；蔗糖的添加均提高了成糊温度、峰值粘度和最终粘度,不同pH值对粟米淀粉粘度特性的影响存在差异,pH值为3-9时对全部粟米淀粉粘度特性的影响较小,但pH值低至2的强酸环境时,对于非洲糜子和粳米淀粉,他们的糊化粘度降为0,可能是由于淀粉被酸水解的缘故。粟米淀粉流变学特性的测定结果显示,在升温阶段,5种粟米淀粉(非洲糜子淀粉G′、G″维持在0左右)G′、G″迅速升高到最大值,再渐渐的降下来,表明淀粉颗粒吸水膨胀引起G′、G″逐渐升高,在淀粉颗粒溶胀到最大,持续加热导致淀粉颗粒破裂,引起G′、G″的降低。在降温阶段,所有粟米淀粉糊的G′、G″不断增大。且在整个升温和降温阶段,G′始终大于G″,表明全部粟米淀粉凝胶的弹性是大于粘性的,淀粉糊倾向于类似固体的凝胶。最后,对粟米淀粉进行化学改性并测其性质,穆子和金谷2号谷子淀粉经酸改性后,透明度显著增加,其粘度特性测定结果为,在pH值5-9间,几乎不受影响；当pH值低至2的强酸环境时,糊化受到抑制,但在强碱性环境中粘度特性较稳定。朝牧1号稗子和鹅头稗子醋酸酯淀粉取代度测定结果均较低,其溶解度和溶胀力略微增大,透明度有大大提高。糜子交联淀粉属于中度交联淀粉,御谷交联淀粉高度交联,出现了不糊化现象,表明御谷淀粉易于制备交联淀粉。综上所述,粟米原淀粉具有一些不同于马铃薯淀粉和粳米淀粉的特性,尤其是非洲糜子淀粉的各项特性指标非常突出。通过适当的改性处理,粟米淀粉的耐酸、碱性都得到提高,御谷淀粉非常适合制备交联淀粉,且制备的御谷交联淀粉交联度高,不糊化。总之,粟米淀粉及其改性淀粉是一种具有开发潜力的一类新型淀粉资源。