累积光密度法研究山药淀粉的糖/水热糊化机制

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2017.03.017

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2017, Vol. 45 ›› Issue (3): 117-124.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2017.03.017

累积光密度法研究山药淀粉的糖/水热糊化机制

李倩^1,2高群玉^1†

1．华南理工大学食品科学与工程学院，广东广州 510640;2．广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，广东广州 510610

收稿日期:2016-04-22 修回日期:2016-09-20 出版日期:2017-03-25 发布日期:2017-02-02
通信作者: 高群玉( 1965-) ，女，博士，教授，主要从事淀粉改性及碳水化合物功能材料研究． E-mail:qygao@scut.edu.cn
作者简介:李倩( 1989-) ，女，博士，主要从事淀粉改性及碳水化合物功能材料研究． E-mail: liqian． hubei@163． com
基金资助:
国家自然科学基金重点项目( 31230057) ; 东莞市产学研合作项目( 201450911106)

Investigation into Sugar /Water Hot Gelatinization Mechanism of Chinese Yam Starch by Means of Integral Optical Density Method

LI Qian^1,2 GAO Qun-yu¹

1.School of Food Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2.Sercultural &Agri-Food Research Institute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Guangzhou 510610,Guangdong,China

Received:2016-04-22 Revised:2016-09-20 Online:2017-03-25 Published:2017-02-02
Contact: 高群玉( 1965-) ，女，博士，教授，主要从事淀粉改性及碳水化合物功能材料研究． E-mail:qygao@scut.edu.cn
About author:李倩( 1989-) ，女，博士，主要从事淀粉改性及碳水化合物功能材料研究． E-mail: liqian． hubei@163． com
Supported by:
Supported by the Key Program of National Natural Science Foundation of China( 31230057)

摘要/Abstract

摘要： 采用数字图像分析方法———累积光密度( IOD) 法，结合晶变响应峰模型( MRDCC)研究了山药淀粉的糊化特性，并应用X 射线衍射法讨论淀粉的结晶结构，同时考察不
同浓度/种类小分子糖对淀粉糊化过程的影响．结果表明: 山药淀粉呈现C 型结构，MRDCC显示双峰，分别对应B 型和A 型同质晶体的糊化; 不同浓度蔗糖以及不同种类单糖、二糖、三糖和四糖对山药淀粉糊化过程的影响不同; 糖类的糊化抑制作用与其动态水合数有很好的相关性，糖分子的赤道羟基个数越大，对淀粉的糊化抑制作用越强; 除此之外，糖与水分子的结合能力还与糖分子的大小以及它们的三维结构有关．四糖的理想模型为通过氢键形成螺旋结构，削弱其水合能力，因此线性结构的棉籽糖比水苏糖的糊化抑制作用更强．

关键词: 山药淀粉, 糊化, 糖, 数字图像分析, 累积光密度法

Abstract:

Firstly,an image analysis method,namely integral optical density ( IOD) method,was combined with the model of response difference of crystallite change ( MRDCC) to analyze the gelatinization property of Chinese yam starch.Then,XRD was adopted to discuss the crystalline structure of the starch.Finally,the effects of concentration and sugars variety on the gelatinization process were analyzed.The results demonstrate that ( 1) Chinese yam starch is in a C-type structure; ( 2) MRDCC shows double peaks that correspond to the gelatinization process of types B and A paramorph; ( 3) different sucrose concentrations as well as various monosaccharide,disaccharide,trisaccharide and tetrasccharide have different effects on the gelatinization process; ( 4) the inhibition effect due to sugar shows good correlation with dynamic hydration number,concretely,the more the equatorial hydroxyl number ( e-( OH) ) of sugar molecules,the stronger the inhibition effect; ( 5) sugar-water hydration effect is also related to the size and three-dimension structure of sugar molecules; and ( 6) a helical structure bonded through hydrogen bond is ideal for tetrasccharide because this structure weakens the hydratability,which means that the gelatinization inhibitiion effect of stachyose is smaller than that of raffinose.

Key words: Chinese yam starch, gelatinization, sugar, digital image analysis, integral optical density method

李倩高群玉. 累积光密度法研究山药淀粉的糖/水热糊化机制[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(3): 117-124.

LI Qian GAO Qun-yu. Investigation into Sugar /Water Hot Gelatinization Mechanism of Chinese Yam Starch by Means of Integral Optical Density Method[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2017, 45(3): 117-124.

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累积光密度法研究山药淀粉的糖/水热糊化机制

Investigation into Sugar /Water Hot Gelatinization Mechanism of Chinese Yam Starch by Means of Integral Optical Density Method

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