何 萌， 張 倩， 楊 瑩， 李衛(wèi)華， 湯尚文， 豁銀強(qiáng)

(湖北文理學(xué)院1，襄陽(yáng) 441053) (襄陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院2，襄陽(yáng) 441057) (襄陽(yáng)市公共檢驗(yàn)檢測(cè)中心3，襄陽(yáng) 441001)

蕎麥為蓼科一年生雙子葉擬谷物，在中國(guó)已有幾千年種植與消費(fèi)蕎麥的歷史。由于富含黃酮類等生物活性成分，蕎麥具有較高的促健康作用。淀粉是蕎麥中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多的營(yíng)養(yǎng)組分，占干基的70%～91%[1,2]，直鏈淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)20%～38%[3,4]，支鏈淀粉中有12%～13%的分支比較長(zhǎng)[5]，相較于其他谷物淀粉，蕎麥淀粉易回生、水化力低，因而不易消化并有助于降低血糖指數(shù)。天然蕎麥淀粉常作為增稠劑、黏結(jié)劑、成膜劑及穩(wěn)定劑廣泛應(yīng)用于食品和非食品領(lǐng)域。不過(guò)，由于存在冷水中溶解度低、抗剪切和pH耐性差等問(wèn)題，天然蕎麥淀粉在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用受到一定的限制。目前主要采用物理、化學(xué)、酶法、生物方法修飾來(lái)改善天然淀粉的特性[6]，擴(kuò)大其在食品及非食品領(lǐng)域中的應(yīng)用。各種修飾方法中，物理修飾法由于不涉及化學(xué)試劑及相對(duì)容易操作而越來(lái)越受到人們的重視。

干熱處理是一種重要的淀粉物理改性方式。干熱處理表現(xiàn)出與化學(xué)交聯(lián)改性相似的效果[7]，其能有效改變淀粉的熱特性、表觀黏度、糊化行為、膨脹力等物化特性，而對(duì)淀粉顆粒形貌影響不大[8,9]。相對(duì)于化學(xué)改性來(lái)說(shuō)，干熱處理是一種簡(jiǎn)單、安全和環(huán)境友好型淀粉改性方式，不會(huì)引起任何污染。由于具有無(wú)毒無(wú)害等特性，淀粉干熱改性成為研究的熱點(diǎn)。一些研究報(bào)道了干熱處理對(duì)淀粉物化特性的影響，干熱處理降低了淀粉的分子大小、結(jié)晶度、凝膠化溫度，而增加了其油結(jié)合力[10,11]。淀粉的種類和來(lái)源對(duì)干熱處理效果有較大的影響，目前有關(guān)干熱處理對(duì)蕎麥淀粉結(jié)構(gòu)和特性的影響還鮮見(jiàn)報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)研究干熱處理對(duì)蕎麥淀粉物化特性的影響，并從淀粉結(jié)構(gòu)角度闡述其特性改變的可能機(jī)制，為干熱處理修飾蕎麥淀粉提供借鑒，以期為擴(kuò)大蕎麥淀粉在工業(yè)中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：苦蕎麥產(chǎn)于2019年，江蘇省宿遷市；溴化鉀，光譜純；其他試劑為分析純。

主要儀器：闊誠(chéng)800A多功能粉碎機(jī)，TA-2000差示掃描量熱儀，TechMaster快速黏度儀；Mastersizer 3000 激光粒度儀，DM2700P 偏光顯微鏡，Nexus 470 傅里葉變換紅外光譜儀，D8 Advance X-射線衍射儀，SU8010掃描電子顯微鏡，LXJ-IIB離心機(jī)，KWS2046ALQ-S1C電烤箱。

1.2 方法

1.2.1 蕎麥淀粉制備

蕎麥經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過(guò)80目篩。精確稱取500 g，加入2 500 mL 0.2%的NaOH溶液，室溫?cái)嚢? h，靜置30 min，3 200 g離心15 min，去上清，去除表層黃色膠狀物，向淀粉殘?jiān)屑尤? 500 mL蒸餾水室溫?cái)嚢? h，重復(fù)1次離心。向淀粉殘?jiān)屑? 000 mL蒸餾水使其分散，調(diào)節(jié)pH至中性，過(guò)180目篩除去雜質(zhì)，3 200 g離心15 min，去上清，所得蕎麥淀粉于40 ℃烘箱過(guò)夜干燥，粉碎，經(jīng)石油醚浸泡脫脂，過(guò)濾除去石油醚，所得淀粉置于通風(fēng)櫥中揮干殘留石油醚，所得淀粉(含水量7.0%，干基蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.2%)裝入密封袋中于干燥器中室溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 干熱處理

稱取一定量的蕎麥淀粉均勻平鋪在有錫箔紙的托盤(pán)上，置于預(yù)熱至所設(shè)溫度(120、130、140、150、160、170 ℃)的烤箱中進(jìn)行干熱處理30 min，處理結(jié)束后迅速移入干燥器中冷卻至室溫，用密封袋包裝后于干燥器中室溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 糊化特性分析

利用快速黏度分析儀分析測(cè)試淀粉的糊化特性。分別稱取2.5 g蕎麥淀粉和25 g蒸餾水，置于測(cè)量罐中，用攪拌器上下來(lái)回?cái)嚢枋沟矸鄯稚⒕鶆颍瑢y(cè)量罐置于快速黏度分析儀上進(jìn)行分析測(cè)試。測(cè)試程序?yàn)椋?0 ℃保持90 s，以0.2 ℃/s勻速升溫至95 ℃，在95 ℃下保持150 s，再以0.2 ℃/s勻速降溫到50 ℃，在此溫度保持90 s。起始10 s內(nèi)攪拌子轉(zhuǎn)速為960 r/min，隨后維持160 r/min。利用儀器自帶軟件分析得到峰值黏度、谷值黏度、崩解值、回生值、最終黏度、峰值時(shí)間、起糊溫度等糊化特性參數(shù)。

1.2.4 熱特性分析

每份樣品準(zhǔn)確稱取干基5.0 mg置于差示掃描量熱儀專用鋁盒中，用微量移液器加蒸餾水使干基淀粉與水的比為1∶2(g∶mL)，密封，置于4 ℃過(guò)夜促進(jìn)水化。以空鋁盒作參照，進(jìn)行DSC測(cè)試。溫度掃描范圍為25～120 ℃，升溫速率為2 ℃/min，利用TA Universal Analysis 2000軟件分析獲得樣品凝膠化起始溫度(To)、峰值溫度(Tp)和焓值(ΔH)。

1.2.5 顆粒形貌分析

取適量樣品均勻涂布于黏附在載物架的雙面膠上，經(jīng)離子濺射儀噴金3 min，利用掃描電子顯微鏡觀察樣品的表觀形貌并拍照。

采用偏光顯微鏡分析樣品的顯微特征。樣品經(jīng)適量蒸餾水分散后涂布于載玻片上，蓋上蓋玻片進(jìn)行顯微觀察并采集圖像。

1.2.6 粒徑分析

利用激光粒度儀分析樣品的粒徑特征，測(cè)量前對(duì)樣品超聲處理1 min使其分散均勻。按照儀器說(shuō)明進(jìn)行分析測(cè)試，利用儀器自帶軟件獲得樣品的Dv10、Dv50和Dv90等特征值，通過(guò)式(1)計(jì)算獲得跨度(Span)值。

Span=(Dv90-Dv10)/Dv50

(1)

式中：Dv10和Dv90分別為樣品中粒徑小于該值的顆粒體積占樣品總體積的10%和90%；Dv50為中位徑，即有50%的顆粒粒徑低于此值。

1.2.7 結(jié)晶特特征

利用X-射線衍射儀分析樣品的結(jié)晶特征。操作電壓40 kV，電流30 mA，以Cu作靶。將樣品置于樣品架上，掃描速率10(°)/min，收集衍射角2θ在5°～60°的衍射數(shù)據(jù)。

1.2.8 FTIR光譜測(cè)定

分別取適量樣品于瑪瑙研缽中，加入100倍樣品質(zhì)量的溴化鉀，于紅外燈下研磨15 min，使溴化鉀與淀粉樣品混合均勻，壓片。以空氣為參比背景，記錄4 000～400 cm-1范圍的光譜數(shù)據(jù)，分辨率為2 cm-1，掃描次數(shù)為64。

1.2.9 數(shù)據(jù)分析

除電鏡和顯微結(jié)構(gòu)分析外，所有指標(biāo)均獨(dú)立進(jìn)行3組重復(fù)實(shí)驗(yàn)，用SAS 8.0軟件中Duncan方法進(jìn)行顯著性分析，比較樣品間的差異性(P<0.05)，利用Microsoft Excel 2010處理其他數(shù)據(jù)，結(jié)果用平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差表示，利用Origin 8.5繪制圖形。

2 結(jié)果與分析

2.1 干熱處理對(duì)蕎麥淀粉糊化特性的影響

圖1為不同溫度干熱處理和對(duì)照蕎麥淀粉的RVA圖。溫度低于170 ℃干熱處理和對(duì)照蕎麥淀粉的RVA曲線總體變化趨勢(shì)相似。測(cè)試初期，蕎麥淀粉的黏度均非常低(趨于0)且變化不明顯，當(dāng)溫度升高至55～60 ℃時(shí)，淀粉顆粒無(wú)定形區(qū)吸水溶脹，體系黏度增加。隨著溫度進(jìn)一步升高，淀粉顆粒結(jié)晶區(qū)開(kāi)始吸水溶脹，大多數(shù)直鏈淀粉及少量支鏈淀粉從淀粉顆粒中運(yùn)動(dòng)到溶液中形成乳液，溶出的淀粉分子使體系黏度迅速增加。當(dāng)?shù)矸垲w粒膨脹與剪切達(dá)到平衡時(shí)呈現(xiàn)峰值黏度。在高溫保持一段時(shí)間，膨脹過(guò)度的淀粉顆粒發(fā)生崩解，黏度又下降。隨著溫度降低，淀粉分子熱運(yùn)動(dòng)減弱，淀粉顆粒和凝膠網(wǎng)絡(luò)收縮，黏度又增加。170 ℃干熱處理淀粉的RVA曲線與其他樣品明顯不同，隨著溫度升高，黏度起初增加的幅度非常小，達(dá)到最高值后趨于恒定，其整體黏度曲線顯著低于其他樣品，表明170 ℃干熱處理對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)的影響比較大，可能該溫度干熱處理使淀粉分子發(fā)生了較大程度的降解，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)該溫度干熱處理樣品顏色明顯變暗。

圖1 不同溫度干熱處理苦蕎麥淀粉的RVA圖

表1為干熱處理和對(duì)照蕎麥淀粉的糊化特征參數(shù)。干熱處理引起蕎麥淀粉的峰值黏度、低谷黏度、崩解值、最終黏度、回生值均降低，降低幅度隨處理溫度升高而加劇。起糊溫度是淀粉顆粒膨脹引起懸液黏度開(kāi)始增加時(shí)的溫度，溫度低于130 ℃時(shí)，干熱處理對(duì)蕎麥淀粉的起糊溫度影響不顯著，進(jìn)一步提高溫度，樣品的起糊溫度降低，當(dāng)處理溫度達(dá)到170 ℃時(shí)，樣品開(kāi)始糊化時(shí)的黏度增加比較小，需要通過(guò)人工處理獲得起糊溫度數(shù)值。干熱處理降低了糊化測(cè)試過(guò)程中淀粉分子內(nèi)或分子間氫鍵的作用力，水分子更容易滲入淀粉顆粒內(nèi)部而引起膨脹，導(dǎo)致起糊溫度降低[12,13]。干熱處理引起直鏈淀粉和支鏈淀粉分子降解及結(jié)晶結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致RVA測(cè)試過(guò)程中不能形成黏度較高的體系[14]，體系的峰值黏度、低谷黏度等RVA相關(guān)特征黏度參數(shù)均降低。干熱處理對(duì)淀粉糊化特性的影響受淀粉來(lái)源的影響，170 ℃以上干熱處理降低了玉米淀粉的峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、崩解值，而使回生值增加，190 ℃以上干熱處理才引起玉米淀粉起糊溫度降低[8]。

表1 不同溫度干熱處理苦蕎麥淀粉的RVA參數(shù)

2.2 干熱處理對(duì)蕎麥淀粉熱特性的影響

圖2為蕎麥淀粉的DSC曲線。對(duì)照樣品及溫度低于160 ℃干熱處理淀粉均出現(xiàn)2個(gè)連在一起的吸熱峰，其分別稱為吸熱峰G和吸熱峰M1，而經(jīng)170 ℃干熱處理蕎麥淀粉僅出現(xiàn)一個(gè)明顯的吸熱峰G，該結(jié)果可能是干熱處理導(dǎo)致吸熱峰M1消失，更可能是吸熱峰M1向低溫方向偏移而與峰G重疊。在一定條件下DSC圖譜上會(huì)出現(xiàn)多個(gè)吸熱峰，目前對(duì)不同峰產(chǎn)生的機(jī)制還沒(méi)有一個(gè)被廣泛接受的觀點(diǎn)。有研究指出峰G和峰M1分別在雙折射消失后由淀粉顆粒膨脹和雙螺旋結(jié)構(gòu)解旋產(chǎn)生的吸熱峰[15]；也有學(xué)者提出峰G和峰M1是無(wú)定形區(qū)溶脹和晶體結(jié)構(gòu)解體的吸熱峰[16]；也有研究指出峰G和峰M1分別由短程有序機(jī)構(gòu)的雙螺旋解旋和長(zhǎng)程有序晶體結(jié)構(gòu)無(wú)序化吸熱形成的[17]；或峰G和峰M1分別由晶體由近晶相轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛄邢嗉半p螺旋結(jié)構(gòu)解旋產(chǎn)生的吸熱峰[18]。淀粉是一種典型的多晶結(jié)構(gòu)，DSC測(cè)試過(guò)程中，短程結(jié)晶的雙螺旋結(jié)構(gòu)解旋、晶體結(jié)構(gòu)崩解、淀粉顆粒溶脹及直鏈淀粉分子從淀粉顆粒中滲出，伴隨著不同程度的吸熱。不定形區(qū)對(duì)凝膠化溫度可能有一定的影響，而峰值溫度主要受淀粉顆粒結(jié)晶致密程度的影響[13]，淀粉分子間的相互作用力及淀粉分子間的化學(xué)鍵均會(huì)影響DSC測(cè)定過(guò)程中的凝膠化溫度[19]。干熱處理改變了淀粉分子間相互作用力，進(jìn)而影響蕎麥淀粉的凝膠化溫度和焓變等熱特性。

圖2 不同溫度干熱處理苦淀粉的DSC曲線

由于吸熱峰G和M1連在一起，本研究將2個(gè)峰放在一起進(jìn)行分析，所得熱特性參數(shù)如表2所示。干熱處理引起苦蕎麥淀粉的To、Tp及ΔH均降低，降低幅度隨干熱處理溫度升高而加劇。干熱處理馬鈴薯淀粉相關(guān)參數(shù)表現(xiàn)出類似的變化趨勢(shì)，隨著干熱處理時(shí)間延長(zhǎng)，馬鈴薯淀粉的To、Tp及ΔH均減小。ΔH主要與淀粉的晶體結(jié)構(gòu)崩解和雙螺旋結(jié)構(gòu)解旋有關(guān)[20]，有序程度越大的ΔH越高。高溫干熱處理對(duì)淀粉顆粒結(jié)晶區(qū)晶束的有序排列及雙螺旋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定程度的破壞，使相轉(zhuǎn)變溫度及焓值均降低。

表2 不同干熱處理溫度苦蕎淀粉的DSC參數(shù)(峰G+峰M1或峰G)

2.3 表觀形貌

肉眼觀察溫度低于140 ℃干熱處理對(duì)蕎麥淀粉的色澤影響不明顯；樣品均呈現(xiàn)潔白色，150 ℃和160 ℃干熱處理樣品顏色略有變暗；與其他樣品相比，170 ℃干熱處理樣品明顯加深，呈現(xiàn)灰白色，干熱處理結(jié)束時(shí)有微小的焦糊味。所研究條件干熱處理對(duì)蕎麥淀粉顆粒宏觀上的形態(tài)并沒(méi)有顯著的影響，所有樣品均呈現(xiàn)均一的粉體。

圖3為干熱處理和對(duì)照蕎麥淀粉的掃描電鏡圖。大多數(shù)蕎麥淀粉顆粒為多面體形，具有一些明顯的棱和角，顆粒表面不均勻分布一些通向內(nèi)部的孔或腔。干熱處理并沒(méi)有引起淀粉顆粒形貌發(fā)生顯著的變化，當(dāng)干熱處理溫度升高至150 ℃以上時(shí)，淀粉顆粒表面的孔逐漸變得模糊，可能是淀粉分子發(fā)生降解導(dǎo)致顆粒出現(xiàn)熔融。該結(jié)果與此前報(bào)道的結(jié)果相一致[8]，但干熱處理并未引起淀粉顆粒黏結(jié)成團(tuán)，其可能與本實(shí)驗(yàn)中蕎麥淀粉顆粒表面蛋白質(zhì)去除比較徹底有關(guān)。干熱處理引起黍稷粉中淀粉顆粒與表面的蛋白質(zhì)等其他組分發(fā)生交聯(lián)，而純淀粉并未出現(xiàn)明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象[9]。與板栗、紅薯和山藥淀粉發(fā)生膨化破裂不同[21-23]，干熱處理并未引起蕎麥淀粉顆粒塌陷或破裂，可能與不同來(lái)源淀粉的結(jié)構(gòu)和特性不同有關(guān)，蕎麥和黍稷等谷物淀粉顆粒相對(duì)較小，干熱處理不易引起其膨化塌陷。

圖3 不同溫度干熱處理苦淀粉的SEM圖

雙折射是淀粉顆粒結(jié)晶區(qū)內(nèi)的雙螺旋結(jié)構(gòu)徑向分布呈現(xiàn)出的特征，即馬耳他十字與淀粉的片層結(jié)構(gòu)和晶體的結(jié)晶度有關(guān)。當(dāng)?shù)矸郯l(fā)生凝膠化時(shí)，淀粉結(jié)晶被破壞，雙折射現(xiàn)象消失。采用偏光顯微鏡對(duì)不同溫度干熱處理和對(duì)照蕎麥淀粉進(jìn)行觀察。對(duì)照樣品展現(xiàn)出明顯的典型馬耳他十字，隨著干熱處理溫度升高，馬耳他十字清晰度逐漸降低。該結(jié)果與干熱處理紅薯淀粉的結(jié)果相類似[23]。結(jié)果表明，干熱處理對(duì)淀粉顆粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的破壞作用，本研究的XRD結(jié)果也證實(shí)了這一影響。

不同溫度干熱處理和對(duì)照蕎麥淀粉粒徑分布如圖4所示。不同溫度干熱處理和對(duì)照蕎麥淀粉的粒徑均為單峰分布，在10 μm附近呈現(xiàn)一個(gè)大峰，不同溫度干熱處理對(duì)蕎麥淀粉粒徑的影響不顯著，僅170 ℃干熱處理的蕎麥淀粉粒徑分布峰值向大粒徑方向偏移。淀粉顆粒的大小與淀粉的結(jié)晶度和直鏈/支鏈淀粉含量比密切相關(guān)，其對(duì)淀粉的熱動(dòng)力學(xué)和凝膠化及流變等物化特性有重要的影響[24]。170 ℃干熱處理時(shí)，可能?chē)?yán)重破壞了蕎麥淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)并引起淀粉分子發(fā)生嚴(yán)重的降解，顆粒發(fā)生膨脹而使粒徑增大。

圖4 不同干熱處理溫度苦蕎淀粉的粒徑分布圖

由表3可知，溫度低于160 ℃干熱處理30 min，苦蕎麥淀粉的Dv10、Dv50、Dv90的值變化不顯著，而170 ℃干熱處理30 min使表征蕎麥淀粉粒徑指標(biāo)的相應(yīng)值均增大，可能是由于淀粉顆粒在該溫度下發(fā)生了一定程度的膨化，170 ℃干熱處理引起Span值降低，即樣品顆粒大小更均勻，干熱處理引起小粒徑顆粒增加的更多。

表3 不同溫度干熱處理苦蕎淀粉的粒徑參數(shù)

2.4 結(jié)晶特征

淀粉的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)在X射線衍射圖上表現(xiàn)為不同的特征：結(jié)晶區(qū)為尖峰型，非結(jié)晶區(qū)為彌散型。由于淀粉顆粒內(nèi)晶束排列不同，淀粉可分為A、B、C三種晶型。圖5為不同溫度干熱處理蕎麥淀粉的X射線衍射圖。2θ在15°、23°附近出現(xiàn)單峰，17°和18°處出現(xiàn)連在一起的雙峰，所有樣品均表現(xiàn)為A型結(jié)晶特征。20°附近出現(xiàn)一個(gè)微小的峰，表明樣品存在V型結(jié)晶結(jié)構(gòu)，通常認(rèn)為其是球形單甘脂與直鏈淀粉螺旋間相互作用形成的復(fù)合體[25]，也可能是由于直鏈淀粉左手單螺旋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的衍射峰[26]。干熱處理并未引起蕎麥淀粉衍射模式出現(xiàn)顯著變化，說(shuō)明所研究干熱處理并沒(méi)有改變蕎麥淀粉的結(jié)晶類型。

圖5 不同溫度干熱處理苦蕎麥淀粉的XRD圖

由表4可以看出，120 ℃干熱處理對(duì)蕎麥淀粉結(jié)晶度沒(méi)有顯著影響，當(dāng)處理溫度高于140 ℃時(shí)，蕎麥淀粉的結(jié)晶度顯著降低，170 ℃處理樣品的結(jié)晶度最低。該結(jié)果與干熱處理大米淀粉及粟米淀粉的結(jié)果相似[9.10]，干熱處理對(duì)淀粉微晶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的破壞作用，改變了微晶的取向。但也有研究顯示，干熱處理使糯米淀粉的結(jié)晶度增加[27]。干熱處理對(duì)淀粉結(jié)晶度影響的差異可能與不同來(lái)源淀粉的結(jié)構(gòu)不同及其與非淀粉組分的相互作用有關(guān)。

表4 不同溫度干熱處理苦蕎麥淀粉的結(jié)晶度和紅外指數(shù)

2.5 FTIR特征

FTIR能夠反映淀粉對(duì)干熱處理的敏感程度及分子結(jié)構(gòu)的變化。對(duì)照和不同溫度干熱處理蕎麥淀粉的FTIR譜圖如圖6所示。所有樣品在35 000～3 400 cm-1波段的強(qiáng)吸收產(chǎn)生于O—H的伸縮振動(dòng)，2 900 cm-1明顯的吸收峰為C—H伸縮振動(dòng)的光吸收，1 647 cm-1較強(qiáng)的光吸收表明淀粉中存在緊密結(jié)合的水分子。在1 019 cm-1波段出現(xiàn)脫水葡萄糖殘基C—O振動(dòng)的典型峰。干熱處理并沒(méi)有引起樣品產(chǎn)生新的峰，表明所研究干熱處理并未破壞或引起蕎麥淀粉產(chǎn)生新的化學(xué)鍵或基團(tuán)。

圖6 不同處理溫度苦蕎淀粉的紅外光譜圖

淀粉的結(jié)晶區(qū)是由支鏈淀粉的分支堆積成的半結(jié)晶片層組成的，短程有序結(jié)構(gòu)主要反映樣品的雙螺旋結(jié)構(gòu)含量，其包含結(jié)晶區(qū)和無(wú)定形區(qū)中的雙螺旋結(jié)構(gòu)，可利用FTIR進(jìn)行分析檢測(cè)短程有序機(jī)構(gòu)變化。FTIR圖譜中，1 045、1 022cm-1和995 cm-1波數(shù)處的紅外吸收對(duì)淀粉分子構(gòu)象的變化較為敏感。1 045/1 022 cm-1與淀粉分子短程有序度有關(guān)，其有序度包括結(jié)晶區(qū)及非結(jié)晶區(qū)的雙螺旋和單螺旋結(jié)構(gòu)；1 022/995cm-1常用來(lái)分析淀粉結(jié)構(gòu)中的無(wú)定形及有序結(jié)構(gòu)相對(duì)含量。120 ℃干熱處理對(duì)蕎麥淀粉1 045/1 022 cm-1的影響不顯著，當(dāng)溫度高于130 ℃時(shí)，干熱處理使該比值出現(xiàn)輕微的增加，且增加幅度隨干熱處理溫度升高而加劇，表明干熱處理使蕎麥淀粉分子短程有序結(jié)構(gòu)含量增加，其可能是高溫處理使淀粉分子鏈間相互作用增強(qiáng)，部分無(wú)規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成雙螺旋結(jié)構(gòu)，干熱處理也引起紅薯淀粉分子短程有序度增加[22]。其他溫度干熱處理對(duì)蕎麥淀粉1 022/995 cm-1的影響不顯著，而170 ℃處理使其顯著升高，表明干熱處理對(duì)結(jié)晶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定程度的破壞。

3 結(jié)論

干熱處理能夠用來(lái)修飾蕎麥淀粉的糊化、凝膠化及結(jié)構(gòu)特征。作為一種物理改性方式，該過(guò)程相對(duì)安全，且不會(huì)產(chǎn)生有害副產(chǎn)物。干熱處理對(duì)蕎麥淀粉顆粒中結(jié)晶產(chǎn)生了一定的破壞作用，而使部分線性或無(wú)定形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p螺旋結(jié)構(gòu)。干熱處理淀粉能夠應(yīng)用于需要低黏度和低起糊溫度的產(chǎn)品。干熱處理蕎麥淀粉的溫度需要控制在170 ℃以下，以免溫度過(guò)高淀粉發(fā)生焦糊化。為了深入探究干熱處理對(duì)蕎麥淀粉特性影響的機(jī)理，未來(lái)需要進(jìn)一步研究干熱處理如何改變淀粉分子大小及分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)。