酶解法研究三種薯類淀粉的殼層和小體結構.pdf

1、淀粉是食物最重要的組成部分，其顆粒結構是目前淀粉領域的研究熱點。殼層是淀粉顆粒的結構層次之一，小體是構成殼層的結構單元。當前對于淀粉顆粒殼層和小體結構的研究還不成熟，因此，本研究通過α-淀粉酶、β-淀粉酶和普魯蘭酶的單獨作用及復合作用，對馬鈴薯、紅薯和木薯淀粉顆粒分別進行有限酶解以探究薯類淀粉的殼層和小體結構。同時對酶解顆粒的粒徑、直鏈淀粉含量、熱力學性質、黏度特性、凝膠特性、淀粉糊的透明度以及淀粉顆粒的結晶性質進行測定分析，驗證酶解作

2、用對淀粉理化性質的影響。通過偏光顯微鏡和掃描電鏡觀察了酶解淀粉的顆粒形貌、殼層和小體結構。
　　馬鈴薯淀粉顆粒的酶解率遠低于紅薯和木薯淀粉，說明馬鈴薯淀粉的抗酶解性高，這是因為馬鈴薯淀粉顆粒的比表面積小且其顆粒表面致密性比紅薯和木薯淀粉的高。而經(jīng)α-淀粉酶作用的淀粉酶解率大約是β-淀粉酶與普魯蘭酶作用的20倍，說明淀粉顆粒表面主要是α-1,4糖苷鍵，而非還原末端與支鏈分子的分支點（α-1,6糖苷鍵）主要位于顆粒內部。
　　經(jīng)

3、酶解的三種薯類淀粉的粒徑、直鏈淀粉含量、糊化溫度、黏度、凝膠特性、淀粉糊的透明度以及結晶性質變化均較小，與原淀粉的理化性質相似，說明酶解淀粉的結構接近原淀粉的結構。
　　經(jīng)α-淀粉酶單獨或與其他酶復合作用時，三種薯類淀粉的顆粒均發(fā)生了不同程度的破裂，且破裂的馬鈴薯和木薯淀粉顆粒出現(xiàn)了空腔結構，而紅薯淀粉顆粒則未發(fā)現(xiàn)空腔結構，但經(jīng)其他酶處理的淀粉顆粒幾乎不會破裂。經(jīng)α-淀粉酶單獨或與其他酶復合作用后的三種薯類淀粉顆粒表面均出現(xiàn)劃痕，

4、且紅薯和木薯顆粒酶解后表面出現(xiàn)了隨機分布的孔洞，而馬鈴薯淀粉酶解顆粒表面未出現(xiàn)孔洞。由此得知，馬鈴薯和木薯淀粉顆粒的致密程度不均勻，顆粒中心疏松，外圍致密，而紅薯淀粉顆粒中心和外圍的致密性差異小。同時，紅薯和木薯淀粉顆粒表面致密程度不均勻，而馬鈴薯淀粉顆粒表面致密性差異小。
　　另外，破裂的馬鈴薯和紅薯淀粉顆粒內部有同心環(huán)交替的殼層結構出現(xiàn)，馬鈴薯淀粉殼層的厚度約為300～400 nm，紅薯淀粉殼層的為100～280 nm，而破裂

5、的木薯淀粉顆粒內部殼層結構不明顯。經(jīng)α-淀粉酶單獨或與其他酶復合作用后的三種淀粉顆粒表面均出現(xiàn)了規(guī)則排列的小體結構，其中馬鈴薯淀粉顆粒表面的小體排列緊湊，尺寸為30～65 nm，而紅薯和木薯淀粉顆粒表面小體的排列較疏松，尺寸分別為30～60 nm和32～73 nm。馬鈴薯、紅薯和木薯淀粉顆粒的平均粒徑分別為28.8μm、13.5μm和12.9μm，通過對比分析三種淀粉的粒徑，殼層厚度和小體尺寸，推測殼層的厚度與淀粉顆粒大小有關，而小體尺