微波加热技术已经广泛普及至各食品加工领域，淀粉对微波场的响应行为成为许多学术和应用研究关注的重点。目前，针对微波加热过程中淀粉颗粒形状、糊化性质及其他物性变化已经有一定的研究基础。从自由基的角度分析淀粉质物料在微波处理后的变化，有利于帮助我们理解淀粉在微波场中化学反应及微观结构变化的机制，对于促进微波食品加工技术的应用和评价体系的建立有推动作用。本文以大米淀粉为研究对象，考察其在微波场中产生自由基的数量变化、自由基组成及其演化情况；讨论微波处理并储存的大米淀粉自由基类型、化学结构变化规律，比较微波与热传导大米淀粉自由基数量，探索大米淀粉微波加热生成自由基的主要机制。论文主要内容如下：（1）大米淀粉自由基在微波电磁场中的响应及成分分析采用顺磁共振（EPR）技术对微波场中产生的淀粉自由基进行界定。研究发现，淀粉自由基是以碳原子为中心的；由微波处理淀粉产生自由基的顺磁共振的结果得出，自由基数量随功率和时间的增大而增加；水分活度低（Aw=0.4）的样品在微波加热后会产生更多的自由基，而且微波功率改变对低水分活度淀粉自由基生成量的影响更大。通过拟合软件对自由基信号成分进行模拟，发现微波淀粉中含有三种不同分子结构的主要成分。（2）微波对大米淀粉自由基各成分的增长及衰减特性的影响分别对加热过程和储存过程中的淀粉自由基进行相对定量检测以及组分拟合分析，考察自由基成分的生成和稳定性的研究。结果发现，淀粉自由基成分中C1自由基含量最大，还有少量C6自由基；恒定功率的微波处理会导致淀粉分子内脱水，使部分C1自由基发生转化。C6自由基半衰期长、性质稳定，而C1自由基在C2-C3之间生成双键后稳定性下降；顺磁共振信号在处理结束初期呈现增长趋势，在1d之后逐渐缓慢下降。（3）微波对大米淀粉自由基化学价键的影响红外光谱（FT-IR）结果表明，微波处理后，淀粉分子的官能团未发生改变；拉曼光谱结果表明；微波处理时淀粉糖苷键、葡萄糖环骨架等各化学键振动发生变化，对应着淀粉分子中C1位置和C6位置上自由基的生成以及C1自由基的结构转化。（4）微波处理过热淀粉自由基的探究通过热重分析（TGA），将热重曲线250℃~350℃之间质量损失百分率小于50%的微波处理淀粉样品界定为过热淀粉；采用扫描电子显微镜（SEM）观察微波处理不同阶段的大米淀粉颗粒性质变化情况，发现大量过热淀粉颗粒发生显著形变，部分转为片层结构。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）测定器官能团改变，发现过热淀粉中有少量酮羰基产生。顺磁共振结果表明过热淀粉自由基仍然为碳自由基，信号强度比非过热淀粉增大2个数量级左右，通过软件模拟推断其分子内含有新的组成成分。过热淀粉中的自由基在储存时分为快速衰减阶段，稳定增长阶段和最终的缓慢衰减阶段。（5）微波恒温与热传导恒温致大米淀粉自由基的比较通过单模微波变功率控温程序，将微波与烘箱热传导恒温对淀粉自由基相对产量的作用进行比较分析。结果表明，微波恒温处理时，样品池振动频率50%以上时，样品受辐照较均匀。120℃以下恒温处理，热传导处理1h几乎不产生自由基；在100℃以上恒温处理时，微波处理1h自由基产生量远大于热传导处理。微波加热低水分活度淀粉能产生性质较稳定的自由基；淀粉自由基中含有不同化学结构的成分，其中某些成分具有相互转化的特性；微波功率、加热时间和淀粉的水分活度决定了淀粉自由基的数量和结构组成；恒温条件下，微波加热可能比热传导加热产生更多淀粉自由基。