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淀粉是高等植物的主要能量贮藏物质,也是人类能量的主要来源,并且广泛应用于食品和非食品工业中。不同植物来源的淀粉结构和功能特性不同,其用途也不同。植物淀粉根据晶体结构的不同分为A-、B-和C-型三种,其中C-型淀粉由A-和B-型晶体组成,常见于植物的种子和根茎变态器官中。以往人们对淀粉的研究和利用主要集中在A-和B-型淀粉上,而对C-型淀粉资源的报道较少,尤其是C-型淀粉的特性和A-和B-型晶体的分布研究较少,严重制约了人们对C-型淀粉资源的认识、开发和利用。课题组在前期工作中,从豆科植物土圞儿属土圞儿块根中分离淀粉,经鉴定为C-型淀粉。本论文首先研究了土圞儿C-型淀粉的特性,并与常见的玉米A-型淀粉、马铃薯B-型淀粉和豌豆C-型淀粉进行比较,其次查明了土圞儿C-型淀粉的晶态分布。研究结果不仅丰富和充实植物C-型淀粉相关知识,而且对土圞儿块根淀粉的开发和利用提供帮助。主要研究结果如下:1.土圞儿C-型淀粉的特性。土圞儿干块根中淀粉含量约为75%,其淀粉有球形、多角形和椭球形等形态,有典型的中心脐点,其粒径分布范围为3～30 μm。土圞儿淀粉含有35%的直链淀粉,表现为C-型晶体,有25.9%的结晶度和9.55 nm的片层厚度。土圞儿淀粉有典型的双峰糊化热力学曲线,第一个峰值温度为68℃,第二个峰值温度为75.6℃。淀粉在95℃下的膨胀势与水溶性分别为28.73 g/g和10.77%。粘度分析表明,土圞儿淀粉峰值粘度为1689mPas,热浆粘度为1420mPas,终止粘度为2103mPas。土圞儿原淀粉含有6.04%的快速消化淀粉、10.96%的缓慢消化淀粉和83%的抗性淀粉;糊化淀粉含有83.16%的快速消化淀粉、15.23%的缓慢消化淀粉和1.61%的抗性淀粉;回生淀粉含有87.13%的快速消化淀粉、8.87%的缓慢消化淀粉和3.99%的抗性淀粉。土圞儿淀粉酶水解为单相降解,水解速率常数明显比马铃薯淀粉高而比玉米淀粉低。2.土圞儿C-型淀粉的晶态分布。热台显微镜原位观察发现,土圞儿C-型淀粉含有两组不同糊化温度的淀粉粒。差示扫描量热仪分析表明,C-型淀粉由A-型淀粉粒和B-型淀粉粒组成,其中A-型淀粉粒数目约占总淀粉的54.5%,具有较高的糊化温度;而B-型淀粉粒的糊化温度较低。分离的A-型淀粉粒的糊化峰值温度与C-型淀粉的第二个糊化峰的峰值温度相一致。分离的A-型淀粉在形态、颗粒尺寸分布、直链淀粉含量和短程有序结构上与原淀粉没有明显差异。上述结果表明土圞儿C-型淀粉由A-型淀粉粒和B-型淀粉粒组成,即A-和B-型晶体分布在不同淀粉粒内,与目前国内外报道的C-型淀粉的晶态分布方式不同。