淀粉的消化特性是影响淀粉类食品营养功能发挥的重要因素,对保障人类健康具有重大意义。木薯是我国南方重要的淀粉来源,其不同生长期内生物合成的木薯淀粉结构不同,继而导致木薯淀粉的消化性能、糊化和流变特性的差异。因此,通过控制木薯生长期改变淀粉的结构,实现淀粉品质特性的改良备受关注。论文以华南A、B、C品种为研究对象,考察其在不同生长期的消化性能,利用高分子结构现代分析技术,系统研究不同消化性能木薯淀粉在不同生长期的链结构和聚集态结构,探明影响木薯淀粉消化性能的多尺度结构特征,并考察其在不同生长期下的糊化和流变学特性,为筛选出具有不同消化性能的木薯淀粉及相应的木薯收获期提供理论依据。采用Englyst方法体外模拟人体消化过程,系统考察了生长期对木薯淀粉消化性能的影响规律,获得了快消化A、慢消化B和抗消化C三类不同消化特性的木薯淀粉,并筛选出高快消化淀粉含量的A-10、高慢消化淀粉含量的B-10和高抗消化淀粉含量的C-9木薯淀粉。通过碘复合法、荧光辅助毛细管电泳、凝胶渗透色谱和激光光散射以及红外光谱等方法,系统分析了不同消化性能木薯淀粉在不同生长期的链结构变化规律。研究发现,对于同一消化类型的木薯淀粉,慢消化淀粉含量随直链淀粉含量的增加而降低,抗消化淀粉含量随直链淀粉含量的增加而增加;生长期对木薯淀粉支链合成过程中A链(DP6-12)和B2链(DP 25-36)的影响较大,A链和B1链(DP 13-24)比例增大利于抗消化淀粉的形成,而A链和B1链比例增大,B2链和B3+链(DP≥37)比例变小的共同作用利于慢消化淀粉的形成;三种消化性能的木薯淀粉的分子量分布随着生长期的延长,均呈现较高分子量的比例逐渐增多继而逐渐降低的趋势。分子量在1~2×107g/mol的淀粉分子易于形成抗消化淀粉,而分子量在2~4×107g/mol范围的淀粉分子易于形成慢消化淀粉;木薯淀粉的分子短程有序化利于形成慢消化和抗消化淀粉,且有序化度越高,越有利于形成抗消化淀粉。同时,通过小角X射线散射仪和X射线衍射仪研究了不同消化性能木薯淀粉在不同生长期的聚集态结构的变化规律。研究发现,因生长期的不同,木薯淀粉颗粒半结晶层状结构厚度、结晶层厚度、无定型厚度和结晶度均发生变化。半结晶层状结构的结晶层厚度越大、结晶度越高、无定形层厚度越小越有利于SDS和RS的形成。可见,木薯淀粉消化性能由直链淀粉含量、支链淀粉分支结构、分子量及其分布、分子短程有序化程度、结晶度、半结晶层等淀粉多尺度因素共同决定。在此基础上,考察了不同消化性能木薯淀粉在不同生长期的糊化性质和流变特性。研究表明,高抗消化淀粉含量的C-9木薯淀粉糊性质优良,峰值温度和峰值粘度低、高温耐剪切能力较强、冷糊稳定性好、凝沉性弱,但起糊温度较高;高慢消化淀粉含量的B-10木薯淀粉的糊性质较好,起糊温度低、峰值粘度低、高温耐剪切能力较强、凝沉性弱,但冷糊稳定性较差。快消化A、慢消化B和抗消化C木薯淀粉均属于假塑性流体,在不同生长期下其淀粉糊均呈现剪切稀化、触变性和凝胶性。论文通过对不同消化性能木薯淀粉在不同生长期的链结构和聚集态结构的研究,探明了快消化、慢消化和抗消化淀粉的多尺度结构特征;通过对不同消化性能木薯淀粉在不同生长期的糊性质和流变特性的考察,获得了具有不同消化性能和加工应用性能的木薯淀粉及相应木薯的适宜收获期。研究成果为淀粉消化性能的调控及功能营养和品质的提升开辟了新的途径,对促进淀粉科学及食品的营养与健康具有重要的理论指导意义;同时为指导华南地区天然木薯淀粉的应用及拓展应用范围,提高其应用附加值提供了基础数据。