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抗性淀粉（resistant starch,RS）具有膳食纤维特性和降低血糖、预防胃肠道和心血管疾病、提高免疫力、促进矿物质吸收等与代谢健康相关的益处,被广泛应用于食品工业、医疗工业和材料科学等领域。据报道,马铃薯RS含量约为80%。淀粉的消化过程复杂,受淀粉尺寸、结构和构象等因素的影响。从分子水平了解RS的结构和构象信息,对更好地理解其抗消化特性具有重要意义。淀粉的分子量大并且分子量分布较宽,导致研究RS分子结构和构象具有挑战性。在整个分子量分布上同时表征RS的结构和含量仍然是一个难题。此外,淀粉的结构与酶解之间的关系亦需要进一步研究。因此,发展准确的RS结构表征与含量测定的方法尤为重要。非对称场流分离技术（asymmetrical flow field-flow fractionation,AF4）是一个温和的分离技术,其与多角度激光光散射检测器（multiangle light scattering,MALS）和示差折光检测器（differential refractive index,d RI）联用（AF4-MALS-d RI）,已被用于淀粉分子结构的表征。本论文以准确表征马铃薯抗性淀粉（potato resistant starch,PRS）的含量和分子结构为目的,通过优化AF4的分离条件,提高了AF4-MALS-d RI方法的PRS回收率,并在分子层面上表征了马铃薯淀粉（raw potato starch,RPS）的结构与构象;在此基础上,采用AF4-MALS-d RI监测了马铃薯淀粉消化过程中的结构及构象变化;考虑到低于AF4超滤膜截留量样品的透膜损失对RS定量表征结果准确性的影响,进一步发展了AF4与液相色谱（liquid chromatography,LC）结合的RS定量分析新方法,实现了在整个分子量分布范围内的RS的定量测定与结构表征。马铃薯淀粉脱支处理后再经糊化退化处理可增加抗性淀粉的含量,本文考察了普鲁兰酶（pullulanase,PUL,一种淀粉脱支酶）改性过程中马铃薯淀粉的结构变化,并监测了低温储存后普鲁兰酶改性马铃薯淀粉（pullulanase modified potato starch,PULMPS）的退化行为,研究了酶改性马铃薯淀粉的构效关系。具体工作如下:（1）构建了AF4-MALS-d RI表征RPS的方法。研究了RPS的溶解行为;评价了载液离子强度、样品进样量、交叉流流速和聚集时间对RPS回收率的影响;考察了AF4-MALS-d RI方法的重复性。结果发现,在载液包含5 m M Na NO3和3 m M Na N3,p H 7.00;样品进样量15μg,交叉流流速1.0 m L/min,聚集时间2.5 min的条件下,RPS的回收率最高为97.3%±1.5%。回转半径（radius of gyration,Rg）的相对标准偏差为1.2%,重均分子量（weight average molar mass,Mw）的相对标准偏差为5.7%。结果表明,构建的AF4-MALS-d RI方法的重复性较好。（2）考察了AF4-MALS-d RI系统监测RPS酶消化过程中结构和构象变化的能力。研究了2型马铃薯抗性淀粉（PRS）的溶解行为;研究了混合酶（α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶）作用时间,以及葡萄糖淀粉酶的用量对RPS结构和构象的影响。结果发现,PRS的Rg和Mw分布分别为10~180 nm和9×105~4×108 g/mol。AF4-MALS-d RI测量的表观密度（apparent density,ρapp）和Rg与水合半径（hydrodynamic radius,Rh）的比值（Rg/Rh）被用于研究PRS的构象。结果表明,糊化过程使马铃薯直链淀粉（amylose,AM）分子呈松散、无规则的卷曲构象,这有助于RPS的酶解。此外,在AM和支链淀粉（amylopectin,AP）组分之间还发现了一种具有长分支构象的中间体,它可能影响马铃薯淀粉的消化。结果表明,AF4-MALS-d RI有助于更好地理解PRS的结构和构象。（3）评估了AF4结合LC方法对RS进行准确定量和结构表征的能力。AF4-MALSd RI用于表征分子量大于5 k Da的RS的结构和含量。同时,通过扫描电子显微镜（scanning electron microscopy,SEM）、X-射线衍射（X-ray diffractometer,XRD）和傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）对RS进行了表征。采用LC-d RI定量测定淀粉消化液上清中的葡萄糖（180 Da）含量。通过减差法计算Mw在180 Da~5k Da范围内的RS含量。结果发现,不同植物来源的RS的含量差异较大。结果表明,AF4-LC可以在整个Mw分布范围内对RS进行结构表征和定量分析。（4）基于AF4-MALS-d RI技术结合多种检测技术研究了PULMPS的结构特性与退化行为。为避免碱溶解过程可能存在的淀粉样品的降解,本章采用二甲基亚砜（dimethyl sulfoxide,DMSO）溶解PULMPS。研究了p H、酶处理时间、酶用量和酶解温度对PULMPS结构的影响;考察了酶改性对RPS的形貌、晶型、结晶度、AM含量、热力学性质、分子结构、构象以及退化行为的影响。结果发现,p H 5.0、酶处理时间12 h、酶浓度45 U/g和酶解温度55℃为PULMPS的最佳制备条件。普鲁兰酶改性后,RPS颗粒破碎,表皮剥落,颗粒残片布满孔穴;结晶度降低;糊化温度和AM含量升高;4℃存放,短时间内即观察到退化现象。结果表明,通过PUL改性增加AM含量,有利于淀粉的退化。AF4-MALS-d RI所获得的信息对了解淀粉的酶改性机理及开发功能食品提供数据支持。