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摘 要：淀粉作为一种常见葡萄糖聚合物，是当今食品加工产业中广泛应用的一种原材料，其性质直接关系到食品加工产品的质量。本文首先介绍了淀粉糊化特性以及原理，然后详细的阐述了各种检测方法在淀粉糊化中的具體应用情况，指明了这些技术应用的优缺点，旨在为淀粉糊在食品工业中的进一步应用奠定基础。
关键词：淀粉糊化；检测；淀粉；食品工业
在当今的饲料、谷物以及食品加工生产当中，淀粉糊化技术不容忽视，如何科学的开展糊化检测工作已成为业界研究重点。淀粉糊化度可谓是判断这些加工产业加工技术科学与否的重要指标。在目前的淀粉糊化检测技术中，常见方法主要包含了快速粘度分析仪、差示扫描量热法、布拉班德粘度仪等。下面我们淀粉糊化原理以及检测方法做深入分析。
1 淀粉糊化概述
淀粉是当今食品工业中广泛应用的一种，是以淀粉糊性质为原理，等到淀粉颗粒达到糊化之后投入生产使用的加工流程，在这个过程中工作人员要非常熟悉淀粉糊化流程方可。在具体的工作中，未曾受到损伤的淀粉颗粒一般都不会在冷水中融化，但它却存在一定的吸水性，这种现象会让淀粉出现轻微的膨胀，干燥之后却又会回到原来的体积。当水的温度逐渐上升到一定程度的时候，淀粉颗粒糊化的时候，颗粒分子还会出现有序破坏，包含颗粒不可逆吸收膨胀、双折射乃至结晶区的消失等。这个时候，糊化的时候还会出现淀粉分子溶出以及温度上升的现象，由此可见糊化与测定方法、水的温度以及颗粒类型有着密切的关系。
1.1 淀粉糊化
淀粉糊化的过程也就是微结晶束溶的过程，这个时候淀粉中的微结晶束之间会呈现出氢键结合的形式，糊化后的淀粉分子之间的氢键会逐渐断裂，从而让水分子进入到淀粉微晶束结构之间，增加分子的混乱度，最终让糊化后的淀粉伴随水分子提取出来。在具体工作中，淀粉颗粒包含有结晶结构和非结晶结构两种。淀粉结晶结构与淀粉本身的组成是一个天然合成、糊化的过程，化学反应活性以及变性淀粉的性质都存在着密切的关系，其在淀粉改性处理中会出现一定的破坏，在显微镜观察的时候会出现偏光十字消失的现象，这个时候我们也可以说淀粉经过糊化和颗粒微膨胀之后产生了结晶体小时、无偏光十字的现象。
1.2 淀粉糊特性
淀粉糊特性是由淀粉的类型、淀粉自身的浓度以及加热处理方式构成的，不同的淀粉糊度、淀粉种类、淀粉浓度所构成的淀粉特性差异也很大，且淀粉糊粘度、淀粉糊稳定性、组织特性和交接能力的出现都会在一定程度上影响到淀粉的用途。因此，许多食品加工工业在生产之中都需要经过糊化淀粉之后方可使用，例如纺织业、工业用淀粉，必须要在使用之前提前对淀粉进行水解。而且糊化后的淀粉还会影响到系统内部的流变学力度和粘度，这个时候如果不对淀粉进行处理，那么必然在糊化的时候减少糊化程度，最终导致糊化成本的增加、效率的下降。
2 淀粉糊化检测技术分析
淀粉糊化是对淀粉颗粒的融化、水化膨胀程度以及粘度进行检测的过程，因此在检测的时候通常都是根据淀粉颗粒的吸水膨胀度、粘度、偏光特性、淀粉乳中水分多少以及加热后达到糊化温度的不可逆膨胀阶段进行检测的。目前我们常见的检测技术和方法主要有以下几种。
2.1 差示扫描量热法（DSC）
差示扫描量热法是过去常常使用的一种淀粉糊化检测技术，在具体的应用中是根据程序升温条件下，将物质与参照物之间温差控制在零上，然后测定被测物质化学、无相反应所引起的误差、能量差关系的检验方法，这种方法的应用是进行高分子聚合物转化以及热效应分析的常用技术，目前经常应用于测量高举物质晶体熔点、结晶度、物态转变热效应等。
目前，淀粉糊化温度大多采用差示扫描量热法测定，从DSC谱上可确定糊化起始温度（To）、峰值温度（Tp）、最终糊化温度（Tc）和糊化过程焓变（ΔH）等参数。差示扫描量热法是在程序升温下，保持待测物质与参照物温度差为零，测量输给待测物质和参照物的热量差随温度变化一种技术。根据所用测量方法不同，该技术又可分为功率补偿差示扫描量热法和热流式差示扫描量热法。
DSC用于研究淀粉优势主要体现在：（1）适用样品水分范围广；（2）试样盒密封，样品水分不变；（3）直接测出实验中试样热量变化；（4）省时，不需额外技术等。在淀粉研究中，DSC主要用于研究淀粉糊化特性、糊化程度、淀粉糊回生程度及淀粉颗粒晶体结构相转移温度测定。
2.2 布拉班德粘度仪（BrabenderViscograph，BV）
布拉班德粘度曲线是世界淀粉行业通用一种评价淀粉糊化性质手段，不同淀粉具有不同布拉班德粘度曲线。通过分析，可得到糊化速度快慢、糊化温度、粘度稳定性和糊凝沉性趋势等许多重要数据。布拉班德粘度仪是在恒定转子转速下，在对淀粉乳进行连续、均匀加热升温过程中，旋转样品钵中淀粉乳（糊）与静止测定探头之间存在一个扭矩力，这个扭矩信号通过探头，转换成电信号输入到相应计算机中，被特定数据处理软件处理后，成功将粘度、温度和时间三者完美体现在同一张图象中。为进一步了解淀粉颗粒糊化后粘度变化特性，布拉班德粘度仪还增加保温、降温、保温过程中粘度与温度变化之间关系。得到这条曲线就是通常所说布拉班德粘度曲线。
糊化温度越低，淀粉完全糊化需要能量越小。升温终点粘度到降温起点粘度这一段持续高温作用下粘度变化能反映糊化淀粉在温度和剪切作用下耐受能力，淀粉种类不同，粘度降低程度也不同。稳定性好和糊化温度高的淀粉在这一阶段能保持粘度，甚至粘度增加；淀粉在降温终点粘度增加能反映淀粉浓度增加能力。应用布拉班德粘度仪检测淀粉粘度时，虽测定时间较长，但更能反映出不同时刻粘度变化情况。
2.3 快速粘度分析仪（RVA）
2.3.1 RVA糊化原理。对使用RVA测试淀粉质试样所得到糊化曲线作简要解释和说明。采用典型“加热→保持→冷却”测试循环。RVA是一种由微处理器控制，能对试样施加可改变温度和剪切力，同时还能连续检测试样粘度的仪器，且具备便捷TCW操作软件，如可设定测试程序、测试温度、搅拌器转速、时间和pH值等，能很好与实际加工工艺拟合。RVA工作原理是将产品复煮，测定淀粉转化程度来分析熟化度，类似于实际生产线上调质机，可用于在线工艺控制、产品开发、计量、输送、故障排除和竞争性产品分析。
2.3.2 快速粘度分析仪主要技术特点。（1）内置微处理器与计算机共同完成RVA控制和检测（粘度和温度测量、转速与加热/冷却速率控制等）功能。操作者可利用在计算机上运行ThermoclineforWindows程序设定测试程序并对图形信息进行数据处理和结果分析。（2）由计算机控制恒速转动搅拌器既可保证试样温度均一，又起着粘度传感器作用。电动机工作电流由微处理器测量和调节，使搅拌器转速保持恒定。操作者可根据试样特点和测试目的选择合适搅拌器转速（剪切力）。
结束语
综上可知，RVA速度快，用料少，用途广泛，可测定绝对粘度；BV耗时长，样品需要量大，能较为真实反映淀粉糊化实际情况；DSC用料少，速度快，可提供糊化所需热焓，便于经济核算，但不能反映粘度。快速粘度分析仪（RVA）是一种由微处理器控制连续记录式旋转粘度计，能对试样施加可改变的温度，具有加热、冷却和可改变剪切力能力，同时还能连续检测试样粘度，采集数据和结果分析通过计算机接口送达专用软件进行处理，或通过前面板上显示器显示。因此，在今后淀粉特性分析时，应尽量应用RVA作为淀粉性质检测分析主要仪器，以便提高工作效率及分析准确度。
参考文献
[1]周继成，赵思明.变性淀粉的形貌与偏光特性研究[J].粮食与饲料工业，2008（2）.
[2]李光磊，李新华.抗性淀粉糊化特性的研究[J].粮油加工，2007（7）.
[3]强涛，潘利生，石玉，梁娟.小麦淀粉糊化特性研究[J].西安工业大学学报，2007（3）.
关键词：淀粉糊化；检测；淀粉；食品工业
在当今的饲料、谷物以及食品加工生产当中，淀粉糊化技术不容忽视，如何科学的开展糊化检测工作已成为业界研究重点。淀粉糊化度可谓是判断这些加工产业加工技术科学与否的重要指标。在目前的淀粉糊化检测技术中，常见方法主要包含了快速粘度分析仪、差示扫描量热法、布拉班德粘度仪等。下面我们淀粉糊化原理以及检测方法做深入分析。
1 淀粉糊化概述
淀粉是当今食品工业中广泛应用的一种，是以淀粉糊性质为原理，等到淀粉颗粒达到糊化之后投入生产使用的加工流程，在这个过程中工作人员要非常熟悉淀粉糊化流程方可。在具体的工作中，未曾受到损伤的淀粉颗粒一般都不会在冷水中融化，但它却存在一定的吸水性，这种现象会让淀粉出现轻微的膨胀，干燥之后却又会回到原来的体积。当水的温度逐渐上升到一定程度的时候，淀粉颗粒糊化的时候，颗粒分子还会出现有序破坏，包含颗粒不可逆吸收膨胀、双折射乃至结晶区的消失等。这个时候，糊化的时候还会出现淀粉分子溶出以及温度上升的现象，由此可见糊化与测定方法、水的温度以及颗粒类型有着密切的关系。
1.1 淀粉糊化
淀粉糊化的过程也就是微结晶束溶的过程，这个时候淀粉中的微结晶束之间会呈现出氢键结合的形式，糊化后的淀粉分子之间的氢键会逐渐断裂，从而让水分子进入到淀粉微晶束结构之间，增加分子的混乱度，最终让糊化后的淀粉伴随水分子提取出来。在具体工作中，淀粉颗粒包含有结晶结构和非结晶结构两种。淀粉结晶结构与淀粉本身的组成是一个天然合成、糊化的过程，化学反应活性以及变性淀粉的性质都存在着密切的关系，其在淀粉改性处理中会出现一定的破坏，在显微镜观察的时候会出现偏光十字消失的现象，这个时候我们也可以说淀粉经过糊化和颗粒微膨胀之后产生了结晶体小时、无偏光十字的现象。
1.2 淀粉糊特性
淀粉糊特性是由淀粉的类型、淀粉自身的浓度以及加热处理方式构成的，不同的淀粉糊度、淀粉种类、淀粉浓度所构成的淀粉特性差异也很大，且淀粉糊粘度、淀粉糊稳定性、组织特性和交接能力的出现都会在一定程度上影响到淀粉的用途。因此，许多食品加工工业在生产之中都需要经过糊化淀粉之后方可使用，例如纺织业、工业用淀粉，必须要在使用之前提前对淀粉进行水解。而且糊化后的淀粉还会影响到系统内部的流变学力度和粘度，这个时候如果不对淀粉进行处理，那么必然在糊化的时候减少糊化程度，最终导致糊化成本的增加、效率的下降。
2 淀粉糊化检测技术分析
淀粉糊化是对淀粉颗粒的融化、水化膨胀程度以及粘度进行检测的过程，因此在检测的时候通常都是根据淀粉颗粒的吸水膨胀度、粘度、偏光特性、淀粉乳中水分多少以及加热后达到糊化温度的不可逆膨胀阶段进行检测的。目前我们常见的检测技术和方法主要有以下几种。
2.1 差示扫描量热法（DSC）
差示扫描量热法是过去常常使用的一种淀粉糊化检测技术，在具体的应用中是根据程序升温条件下，将物质与参照物之间温差控制在零上，然后测定被测物质化学、无相反应所引起的误差、能量差关系的检验方法，这种方法的应用是进行高分子聚合物转化以及热效应分析的常用技术，目前经常应用于测量高举物质晶体熔点、结晶度、物态转变热效应等。
目前，淀粉糊化温度大多采用差示扫描量热法测定，从DSC谱上可确定糊化起始温度（To）、峰值温度（Tp）、最终糊化温度（Tc）和糊化过程焓变（ΔH）等参数。差示扫描量热法是在程序升温下，保持待测物质与参照物温度差为零，测量输给待测物质和参照物的热量差随温度变化一种技术。根据所用测量方法不同，该技术又可分为功率补偿差示扫描量热法和热流式差示扫描量热法。
DSC用于研究淀粉优势主要体现在：（1）适用样品水分范围广；（2）试样盒密封，样品水分不变；（3）直接测出实验中试样热量变化；（4）省时，不需额外技术等。在淀粉研究中，DSC主要用于研究淀粉糊化特性、糊化程度、淀粉糊回生程度及淀粉颗粒晶体结构相转移温度测定。
2.2 布拉班德粘度仪（BrabenderViscograph，BV）
布拉班德粘度曲线是世界淀粉行业通用一种评价淀粉糊化性质手段，不同淀粉具有不同布拉班德粘度曲线。通过分析，可得到糊化速度快慢、糊化温度、粘度稳定性和糊凝沉性趋势等许多重要数据。布拉班德粘度仪是在恒定转子转速下，在对淀粉乳进行连续、均匀加热升温过程中，旋转样品钵中淀粉乳（糊）与静止测定探头之间存在一个扭矩力，这个扭矩信号通过探头，转换成电信号输入到相应计算机中，被特定数据处理软件处理后，成功将粘度、温度和时间三者完美体现在同一张图象中。为进一步了解淀粉颗粒糊化后粘度变化特性，布拉班德粘度仪还增加保温、降温、保温过程中粘度与温度变化之间关系。得到这条曲线就是通常所说布拉班德粘度曲线。
糊化温度越低，淀粉完全糊化需要能量越小。升温终点粘度到降温起点粘度这一段持续高温作用下粘度变化能反映糊化淀粉在温度和剪切作用下耐受能力，淀粉种类不同，粘度降低程度也不同。稳定性好和糊化温度高的淀粉在这一阶段能保持粘度，甚至粘度增加；淀粉在降温终点粘度增加能反映淀粉浓度增加能力。应用布拉班德粘度仪检测淀粉粘度时，虽测定时间较长，但更能反映出不同时刻粘度变化情况。
2.3 快速粘度分析仪（RVA）
2.3.1 RVA糊化原理。对使用RVA测试淀粉质试样所得到糊化曲线作简要解释和说明。采用典型“加热→保持→冷却”测试循环。RVA是一种由微处理器控制，能对试样施加可改变温度和剪切力，同时还能连续检测试样粘度的仪器，且具备便捷TCW操作软件，如可设定测试程序、测试温度、搅拌器转速、时间和pH值等，能很好与实际加工工艺拟合。RVA工作原理是将产品复煮，测定淀粉转化程度来分析熟化度，类似于实际生产线上调质机，可用于在线工艺控制、产品开发、计量、输送、故障排除和竞争性产品分析。
2.3.2 快速粘度分析仪主要技术特点。（1）内置微处理器与计算机共同完成RVA控制和检测（粘度和温度测量、转速与加热/冷却速率控制等）功能。操作者可利用在计算机上运行ThermoclineforWindows程序设定测试程序并对图形信息进行数据处理和结果分析。（2）由计算机控制恒速转动搅拌器既可保证试样温度均一，又起着粘度传感器作用。电动机工作电流由微处理器测量和调节，使搅拌器转速保持恒定。操作者可根据试样特点和测试目的选择合适搅拌器转速（剪切力）。
结束语
综上可知，RVA速度快，用料少，用途广泛，可测定绝对粘度；BV耗时长，样品需要量大，能较为真实反映淀粉糊化实际情况；DSC用料少，速度快，可提供糊化所需热焓，便于经济核算，但不能反映粘度。快速粘度分析仪（RVA）是一种由微处理器控制连续记录式旋转粘度计，能对试样施加可改变的温度，具有加热、冷却和可改变剪切力能力，同时还能连续检测试样粘度，采集数据和结果分析通过计算机接口送达专用软件进行处理，或通过前面板上显示器显示。因此，在今后淀粉特性分析时，应尽量应用RVA作为淀粉性质检测分析主要仪器，以便提高工作效率及分析准确度。
参考文献
[1]周继成，赵思明.变性淀粉的形貌与偏光特性研究[J].粮食与饲料工业，2008（2）.
[2]李光磊，李新华.抗性淀粉糊化特性的研究[J].粮油加工，2007（7）.
[3]强涛，潘利生，石玉，梁娟.小麦淀粉糊化特性研究[J].西安工业大学学报，2007（3）.