【摘 要】
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淀粉是人类饮食的主要组成部分,也是工业利用的重要原材料。淀粉具有价廉、易得、无毒、易通过各种方法改性和普遍存在的羟基转化等特点,在食品和非食品工业中得到了广泛的应用。韧化处理（ANN:annealing）作为一种以物理方式来改性淀粉的技术手段,具有高效、环保的优点。本研究以三种不同晶型淀粉、两种不同链/支比淀粉为原料,采用等离子体活化水（PAW:plasma-activated water）和韧化
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淀粉是人类饮食的主要组成部分,也是工业利用的重要原材料。淀粉具有价廉、易得、无毒、易通过各种方法改性和普遍存在的羟基转化等特点,在食品和非食品工业中得到了广泛的应用。韧化处理（ANN:annealing）作为一种以物理方式来改性淀粉的技术手段,具有高效、环保的优点。本研究以三种不同晶型淀粉、两种不同链/支比淀粉为原料,采用等离子体活化水（PAW:plasma-activated water）和韧化处理相结合的方法对其进行改性,来探究PAW-ANN对淀粉多尺度结构及性能的影响。研究内容及结论如下:1、PAW-ANN对不同晶型淀粉结构及性能的影响研究选取小麦、马铃薯和豌豆三种不同晶型淀粉为原料,采用X-射线衍射（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）、旋转流变仪、体外消化等技术和方法研究PAW-ANN（水分含量60%,温度50℃）对不同晶型淀粉颗粒结构、结晶结构等多尺度结构和热性质、流变性质、体外消化等性质的影响。结果显示,对于小麦和豌豆淀粉,PAW-ANN增加了其相对结晶度、长程和短程有序性、糊化焓值,而对马铃薯淀粉则有相反的作用;在粘度特性、动态流变特性和体外消化方面,小麦淀粉、豌豆淀粉和马铃薯淀粉具有相似的趋势。2、PAW-ANN对不同链/支比淀粉结构及性能的影响研究以不同链/支比玉米淀粉（直链淀粉含量:蜡质玉米淀粉＜5%、普通玉米淀粉23-25%）为原料,用PAW-ANN进行改性（水分含量60%,温度50℃）并进行分析和表征。结果表明,与普通韧化相比,PAW-ANN没有改变蜡质玉米淀粉和普通玉米淀粉的结晶类型,但降低了淀粉的相对结晶度、糊化焓值、峰值粘度,同时提高了淀粉的峰值糊化温度、凝胶强度和消化性。PAW-ANN对蜡质玉米淀粉结构及性质的影响明显大于普通玉米淀粉,这说明该改性方法可能主要作用于支链淀粉而非直链淀粉。3、PAW-ANN对淀粉结构和性能的影响机制研究选用不同等离子体活化时间的PAW（0-210 s）协同韧化处理来改性马铃薯淀粉。分别测定PAW的理化性质、主要活性物质含量和改性后淀粉的结晶结构、热性质和体外消化性质。通过Pearson相关性分析,建立PAW相关参数与淀粉相关参数的相关性,以明确PAW中发挥改性作用的关键因素。分析结果发现,PAW的p H、电导率、H2O2及NO3-对淀粉的结构和性能的影响较大,这表明PAW-ANN过程中H2O2和HNO3可能是PAW发挥改性作用的活性组分,其通过与淀粉分子发生解聚或氧化反应,导致淀粉的RC、ΔH、RS含量降低,RDS和SDS含量增加。
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