高靜壓對木薯淀粉理化特性及結(jié)構(gòu)的影響

莫 芳，徐曉萍，陶曉奇，陳厚榮，張甫生*

木薯淀粉是木薯最主要的加工產(chǎn)品，其支鏈淀粉含量高于直鏈淀粉，晶體結(jié)構(gòu)屬于A型，但也有部分木薯淀粉呈B型晶體結(jié)構(gòu)[1]；目前木薯淀粉在食品、化工、生物等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[2]。天然木薯淀粉因存在不溶于冷水、成膜性差、易老化、抗剪切能力差等諸多性質(zhì)上的不足，極大地限制了其在食品、藥品等領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，為優(yōu)化木薯淀粉性能，擴大其應(yīng)用范圍，食品研究領(lǐng)域人員在不斷地探索其改性方法。近年來興起的高靜壓等非熱加工技術(shù)為木薯淀粉的改性提供了一種新思路。

高靜壓技術(shù)是在室溫條件下對食品原料施以100～1 000 MPa的壓力，來改善食品的質(zhì)地結(jié)構(gòu)、延長食品保質(zhì)期及開發(fā)新型食品的一項新型非熱加工技術(shù)[3-4]。高靜壓處理可使淀粉顆粒的非結(jié)晶區(qū)發(fā)生膨脹及結(jié)晶區(qū)變形，導(dǎo)致淀粉顆粒結(jié)構(gòu)被破壞[5]，從而使淀粉的晶體結(jié)構(gòu)、糊化性質(zhì)等發(fā)生改變[6-7]。目前高靜壓對木薯淀粉的改性研究大多集中在基本糊化性質(zhì)和表觀結(jié)構(gòu)等方面[8-10]；而系統(tǒng)研究高靜壓處理對木薯淀粉透明度、糊化和老化特性、凍融穩(wěn)定性等宏觀性質(zhì)及對其熱力學(xué)、流變學(xué)特性、晶體結(jié)構(gòu)等方面的影響還較少。

為此，本實驗采用高靜壓對木薯淀粉進行處理，結(jié)合儀器分析，系統(tǒng)研究高靜壓技術(shù)對木薯淀粉的透光率、溶解性和膨潤力、老化值、糊化特性、熱力學(xué)特性等宏觀性質(zhì)及對其淀粉顆粒結(jié)構(gòu)、結(jié)晶結(jié)構(gòu)等性質(zhì)的影響，以期為高靜壓可控處理其他薯類淀粉提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

木薯淀粉 上海禾煜貿(mào)易有限公司；溴化鉀（色譜純） 天津市光復(fù)精細化工研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

HHP-750高靜壓設(shè)備 包頭科發(fā)高靜壓科技有限責(zé)任公司；DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州奧華儀器有限公司；FA2104高精數(shù)顯電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；SHA-B型振蕩水浴鍋 常州國華電器有限公司；5810臺式高速離心機 德國Eppendorf公司；UV-2450紫外-可見分光光度計 日本Shimadzu公司；快速黏度分析儀 澳大利亞Perten公司；S-3000N型掃描電子顯微鏡 日本日立精密儀器公司；BX43型顯微鏡 日本奧林巴斯公司；Spectrum100型傅里葉變換紅外光譜儀、DSC4000差示掃描量熱儀 美國PerkinElmer公司；XRD D8 ADVANCE型X射線衍射儀德國布魯克公司；DHR-1動態(tài)流變儀 美國TA公司。

1.3 方法

1.3.1 原材料的預(yù)處理

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的木薯淀粉懸浮液，裝入耐高壓袋中真空封口并充分搖勻，分別在壓力梯度0、200、300、400、500、600 MPa下處理20 min，樣品取出后抽濾，置于烘箱中40 ℃烘干，后置于自封袋內(nèi)，常溫、干燥條件下密閉貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 透光率的測定

將質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%木薯淀粉懸浮液放入沸水浴中加熱30 min，并不停攪拌，使其充分糊化；取出快速冷卻至25 ℃后，在650 nm波長處測定淀粉糊的透光率。純水作為空白對照。

1.3.3 溶解性和膨潤力的測定

稱取0.5 g木薯淀粉置于50 mL離心管中，加入30 mL蒸餾水混勻，并在90 ℃水浴下振蕩30 min，之后以4 500 r/min的轉(zhuǎn)速離心30 min；將上清液倒入恒質(zhì)量鋁盒內(nèi)，105 ℃干燥至恒質(zhì)量，此質(zhì)量為水溶淀粉的質(zhì)量，離心后沉淀物質(zhì)量為膨脹淀粉質(zhì)量（不烘干），分別按式（1）、（2）計算溶解度及膨潤力。

式中：m1為水溶淀粉干燥至恒質(zhì)量后的質(zhì)量/g；m為絕干樣品的質(zhì)量/g；m2為離心后膨脹淀粉的質(zhì)量/g；S為溶解度。

1.3.4 淀粉老化值的測定

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%木薯淀粉懸浮液，沸水浴20 min，冷卻至室溫，后置于（4±1）℃下放置24 h，取出后于5 000 r/min下離心15 min，稱取分離出的水的質(zhì)量，老化值以離心分離出水的質(zhì)量來表示。

1.3.5 糊化特性的測定

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%（以干基計）的木薯淀粉懸浮液，采用快速黏度分析儀測定糊化黏度，測定條件為：1 min內(nèi)轉(zhuǎn)速由960 r/min降到160 r/min并保持穩(wěn)定，從50 ℃開始升溫，經(jīng)過7.5 min升至95 ℃，保溫5 min，再經(jīng)過7.5 min降溫到50 ℃，保溫2 min。

1.3.6 熱力學(xué)特性測定

稱取3 mg木薯淀粉樣品置于鋁樣品坩堝內(nèi)，加9 μL水并壓片密封，4 ℃下平衡24 h后，用差示掃描量熱儀對其熱力學(xué)性質(zhì)進行分析。操作參數(shù)條件：加熱范圍20～120 ℃，加熱速率10 ℃/min，高純氮氣流量20 mL/min。用空白坩堝作對照，記錄如下數(shù)據(jù)：起始糊化溫度（To）、糊化峰值（Tp）、糊化結(jié)束溫度（Tc）和糊化焓（ΔH）。

1.3.7 流變特性的測定

取適量的木薯淀粉糊于測定平臺上，刮去多余淀粉糊，并加入少量硅油防止水分蒸發(fā)。選取40 mm錐板，溫度設(shè)定25 ℃，剪切速率（γ）0～500 s－1，測定樣品的表觀黏度（η）。

1.3.8 淀粉偏光十字結(jié)構(gòu)的測定

配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的木薯淀粉懸浮液，取少量滴于載玻片上，用偏光顯微鏡來觀察淀粉顆粒的偏光十字的變化。

1.3.9 淀粉顆粒形貌的測定

用掃描電子顯微鏡研究木薯淀粉顆粒形態(tài)。取少量淀粉樣品，均勻涂在載樣器的雙面膠上，吹去周圍多余淀粉，噴金20 min后，置于掃描電子顯微鏡中，加速電壓15 kV，放大不同倍數(shù)進行觀察拍照。

1.3.10 X射線衍射分析

用X射線衍射儀對木薯淀粉晶體進行X射線衍射分析。分析條件為：采用Cu靶、石墨單色器，管壓40 kV，電流30 mA，衍射角2θ＝4°～70°，步寬0.02°，掃描速率4（°）/min。

1.3.11 傅里葉變換紅外光譜測定

將木薯淀粉與溴化鉀按1∶40（m/m）比例混勻，研磨壓片后進行傅里葉變換紅外光譜測定，制樣前將淀粉和KBr于105 ℃干燥2 h，測定參數(shù)：掃描范圍4 000～400 cm－1，分辨率4 cm－1。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

實驗數(shù)據(jù)用SPSS Statistics與Origin 7.5軟件處理分析，結(jié)果以 ±s表示，采用單因素方差分析，各實驗均重復(fù)3 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 高靜壓處理對木薯淀粉透明度的影響

圖1 高靜壓處理對木薯淀粉透光率的影響Fig. 1 Effect of high hydrostatic pressure on the light transmittance of cassava starch paste

淀粉的透明度是淀粉糊的一個重要性質(zhì)，會對淀粉類產(chǎn)品的外觀及用途產(chǎn)生直接影響。由圖1可知，經(jīng)200～600 MPa高靜壓處理后的木薯淀粉糊，其透光率與木薯原淀粉糊相比顯著降低，且隨著壓力增加，透光率降低更明顯；200～400 MPa處理的木薯淀粉糊透光率下降54.7%，500～600 MPa處理壓力時透光率下降66.5%。這可能因為經(jīng)高靜壓處理后，淀粉顆粒吸水膨潤，水分在高靜壓作用下破壞結(jié)晶區(qū)淀粉分子雙螺旋結(jié)構(gòu)，或使不同分子間發(fā)生重排，糊化后直鏈淀粉分子更易溶出，直鏈淀粉含量越高越易老化，透明度下降[11]。隨著壓力的增大，從500 MPa壓力開始，木薯淀粉被破壞的淀粉顆粒的數(shù)目增加，木薯淀粉分子的分散程度增大，分子重排且晶體結(jié)構(gòu)受到較大破壞，導(dǎo)致光投射量減少，因而透光率下降越來越明顯[10]。郭澤鑌等[12]研究發(fā)現(xiàn)500 MPa高靜壓同樣使蓮子淀粉的透光率下降，且貯藏時間越長，透光率下降越明顯。

2.2 高靜壓處理對淀粉顆粒溶解度和膨潤力的影響

淀粉溶解性能的優(yōu)劣會影響淀粉相容性、消化性能等，淀粉膨潤力直接關(guān)系到淀粉糊的黏度和流變學(xué)性能[9]。淀粉的溶解度和膨潤力反映了淀粉顆粒內(nèi)部結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)之間的相互聯(lián)系，這主要取決于淀粉分子與水分子通過氫鍵相互結(jié)合的能力。而淀粉顆粒大小及形態(tài)、直鏈淀粉含量和顆粒內(nèi)部脂類含量等因素都會對結(jié)晶區(qū)氫鍵的強弱及非結(jié)晶區(qū)淀粉分子之間的相互作用產(chǎn)生影響[10]。由圖2可知，與木薯原淀粉相比，經(jīng)200～600 MPa高靜壓處理過后的木薯淀粉的溶解度與膨潤力均有不同程度的下降，這與任瑞林等[9]的研究結(jié)論一致。這是因為高靜壓下，壓力能使木薯淀粉支鏈淀粉降解為更短的支鏈或直鏈淀粉[13]，減少雙螺旋結(jié)構(gòu)，進而降低膨潤力；也能使直、支鏈淀粉之間發(fā)生相互作用結(jié)合成雙螺旋結(jié)構(gòu)，增強顆粒剛性結(jié)構(gòu)，減少內(nèi)部物質(zhì)溶出，從而降低溶解度[14-15]。且當(dāng)壓力達到600 MPa時，木薯淀粉的溶解度和膨潤力下降尤為明顯，分別下降29.6%和69.4%，這是因為隨著壓力的增大，木薯淀粉受破壞程度逐漸增加，此時木薯淀粉顆粒受破壞最嚴(yán)重，分子發(fā)生重排，與水相互作用程度降低[16]，溶解度和膨潤力下降。

圖2 高靜壓處理對淀粉顆粒溶解度和膨潤力的影響Fig. 2 Effect of high hydrostatic pressure on solubility and swelling power of cassava starch

2.3 高靜壓處理對木薯淀粉老化值的影響

圖3 高靜壓處理對木薯淀粉老化值的影響Fig. 3 Effect of high hydrostatic pressure on retrogradation property of cassava starch

淀粉老化的實質(zhì)是其分子排列從無序至有序[17-18]。由圖3可知，經(jīng)高靜壓處理后的木薯淀粉老化值較木薯原淀粉老化值均升高，且隨著壓力的增加逐漸增加。在200～400 MPa壓力范圍內(nèi)老化值增加量較小，壓力增至500 MPa時老化值迅速增大，當(dāng)壓力達600 MPa時，老化值增至最大，約為原淀粉的350 倍，析水量也最大。這是因為木薯淀粉在高靜壓作用下，支鏈淀粉和直鏈淀粉分子的排列受到影響，顆粒結(jié)構(gòu)受到破壞，從而使淀粉分子與水分子通過氫鍵相結(jié)合的趨勢受到抑制，淀粉分子與水分結(jié)合的能力較低，因此導(dǎo)致淀粉顆粒中的水分較易析出[19]。200～400 MPa壓力對淀粉分子影響較小，即淀粉分子和水分子相互結(jié)合的作用能力下降較小，因此析水量上升相對較小。當(dāng)壓力逐漸增大到500 MPa時，木薯淀粉分子受破壞程度增加，吸水量急劇上升，特別是在600 MPa壓力下，木薯淀粉結(jié)構(gòu)破壞最嚴(yán)重，相互黏連聚集，所以在冷卻過程中有較多水分析出，老化值顯著增大。

2.4 高靜壓處理對淀粉糊化特性的影響

表1 高靜壓處理木薯淀粉的糊化特征參數(shù)Table 1 Pasting characteristic parameters of high hydrostatic pressure-treated cassava starch

淀粉黏度的變化是用來評價糊化的一個重要特性[14]。由表1可知，與木薯原淀粉相比，經(jīng)高靜壓處理的淀粉起始糊化溫度升高，且在600 MPa時達到最大；峰值黏度在200～400 MPa范圍內(nèi)逐漸升高，500 MPa時開始下降但仍高于木薯原淀粉，600 MPa時顯著低于木薯原淀粉，峰值黏度反映淀粉糊化過程中顆粒晶體結(jié)構(gòu)徹底破裂前的最大膨脹程度，為淀粉糊化過程中的膨脹與破裂的臨界點，當(dāng)在200～400 MPa內(nèi)淀粉結(jié)構(gòu)尚未遭到完全的破壞，淀粉在壓力作用下內(nèi)部淀粉分子間及分子內(nèi)結(jié)合緊密，峰值黏度逐漸增大，500 MPa的壓力加劇了對淀粉分子的破壞，淀粉分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸松散，因而峰值黏度有所下降，而600 MPa高靜壓處理使淀粉分子淀粉顆粒顯著破壞，變?yōu)闊o序狀態(tài)，經(jīng)過加熱黏度下降[15]；孫沛然等[20]研究也發(fā)現(xiàn)200 MPa高靜壓處理會顯著降低兩種大米淀粉的峰值黏度，400 MPa處理后的糯米淀粉峰值黏度開始降低，而秈米淀粉經(jīng)500 MPa處理后峰值黏度才開始降低；550 MPa壓力下，糯米淀粉峰值黏度有大幅度下降，與本研究的結(jié)論基本吻合。另外，600 MPa高靜壓處理后的木薯淀粉的谷值黏度及最終黏度也明顯低于木薯原淀粉；崩解值與回生值都呈下降趨勢，600 MPa時也最低，這是因為木薯淀粉顆粒在此壓力下相互黏連形成塊狀且分子重排，糊化過程中顆粒失去吸水膨脹的能力，故其成糊溫度升高，谷值黏度及最終黏度都顯著下降[21-22]。

2.5 高靜壓處理對木薯淀粉熱力學(xué)特性的影響

表2 高靜壓處理木薯淀粉的熱力學(xué)特性參數(shù)Table 2 DSC thermal parameters of high hydrostatic pressure-treated cassava starch

熱力學(xué)分析探究的是淀粉糊化過程中顆粒從有序至無序的相轉(zhuǎn)變。由表2可知，與木薯原淀粉相比，經(jīng)200～600 MPa處理后的木薯淀粉，其起始糊化溫度升高，表明木薯淀粉經(jīng)高靜壓處理后，糊化時與木薯原淀粉相比需要更多能量[15]。高靜壓處理后的木薯淀粉糊化焓均減小，200～500 MPa時減小范圍較小，因為此壓力范圍能夠離解淀粉螺旋結(jié)構(gòu)，但不能完全破壞雙螺旋結(jié)構(gòu)，這種作用使糊化焓降低，這也解釋了木薯起始溫度和最高溫度上升而糊化焓下降的原因[23]。壓力為600 MPa時木薯淀粉糊化焓顯著減小，而糊化焓下降說明木薯淀粉的結(jié)晶區(qū)受到破壞，糊化程度增加[13]，即高靜壓破壞了木薯淀粉顆粒內(nèi)經(jīng)支鏈淀粉分子互相作用而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，特別在600 MPa時破壞程度十分明顯。Molina-García等[24]研究發(fā)現(xiàn)高靜壓處后淀粉分子的糊化焓降低；Kawai等[25]證實淀粉的糊化焓隨著淀粉濃度的降低而降低，隨著高靜壓處理溫度的增加而減?。籐iu Peiling等[26]對木薯和玉米淀粉進行高靜壓處理，也發(fā)現(xiàn)類似結(jié)論，且處理后淀粉的成糊溫度和黏度減小，均與本研究結(jié)論一致。

2.6 高靜壓處理對木薯淀粉流變特性的影響

圖4 高靜壓對木薯淀粉靜態(tài)流變學(xué)曲線的影響Fig. 4 Effect of high hydrostatic pressure on static rheological curve of cassava starch

淀粉的流變性能夠決定其加工過程中的應(yīng)用性能，能解釋和預(yù)測各種淀粉基食品的質(zhì)地變化情況[27]。由圖4可知，木薯淀粉糊化后，隨著剪切速率的增加，表觀黏度呈先劇烈下降后趨于平緩的趨勢，存在剪切稀化現(xiàn)象，為假塑性流體[28]。與木薯原淀粉相比，200～600 MPa高靜壓處理后的木薯淀粉，都存在剪切稀化現(xiàn)象。壓力為200～500 MPa時，木薯淀粉表觀黏度與原淀粉相差不大，當(dāng)壓力達到600 MPa時，表觀黏度明顯低于木薯原淀粉，與熱力學(xué)性質(zhì)的研究結(jié)論一致，并且此壓力下的木薯淀粉表觀黏度的下降速率更加劇烈。這表明600 MPa壓力對木薯淀粉的影響較200～500 MPa時大，因為高靜壓使木薯淀粉顆粒間相互黏連形成塊狀，糊化過程中顆粒失去吸水膨脹的能力，導(dǎo)致淀粉表觀黏度在加熱剪切作用條件下較木薯原淀粉小且下降速率加快。

2.7 高靜壓處理對木薯淀粉偏光十字結(jié)構(gòu)的影響

圖5 高靜壓處理對木薯淀粉偏光十字結(jié)構(gòu)的影響（400×）Fig. 5 Effect of high hydrostatic pressure on the polarizing structure of cassava starch（400 ×）

淀粉顆粒在偏光顯微鏡下具有雙折射性，在淀粉顆粒上可以看到偏光十字，這是因為淀粉顆粒內(nèi)部存在著分子鏈有序排列的結(jié)晶區(qū)和無序排列的無定型區(qū)，兩種結(jié)構(gòu)的密度和折射率有差別，從而在偏振光通過淀粉顆粒時形成了偏光十字。淀粉顆粒的偏光十字消失與否可表征淀粉是否糊化。由圖5可知，木薯原淀粉顆粒偏光十字較清晰，十字交叉點位基本處于顆粒中心（圖5a），與Wei Cunxu等[29]的研究結(jié)論相似。經(jīng)200～500 MPa高靜壓處理后，部分顆粒的偏光十字變模糊（圖5b～e），表明其結(jié)晶結(jié)構(gòu)已有所破壞。而在600 MPa壓力下，大部分顆粒已觀察不到其偏光十字，且互相黏連失去顆粒形態(tài)（圖5f），此時淀粉顆粒吸水溶脹，顆粒間已基本無界限。這主要因為高靜壓處理會造成淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)受到破壞，顆粒的雙折射消失，偏光十字也就隨之消失。另外，周海宇等[10]發(fā)現(xiàn)高靜壓酯化后的木薯淀粉顆粒也有偏光十字消失現(xiàn)象，與本研究的相關(guān)結(jié)論一致。

2.8 高靜壓處理對木薯淀粉顆粒形貌的影響

圖6 高靜壓處理對木薯淀粉顆粒形貌的影響（1 500×）Fig. 6 Effect of high hydrostatic pressure on morphology of cassava starch (1 500 ×)

由圖6可知，木薯原淀粉顆粒大小不一，表面較為光滑，形狀有球形、橢球形及球缺形（圖6a）。木薯淀粉經(jīng)200～300 MPa壓力處理后表面變化不明顯，400～500 MPa開始有明顯變化，出現(xiàn)一些破損，處理前后均呈現(xiàn)不規(guī)則形狀（圖6b～e）。在600 MPa壓力下，木薯淀粉顆粒充分膨脹并完全崩潰，形態(tài)發(fā)生較大變化，失去了木薯原淀粉的較光滑的形狀結(jié)構(gòu)，相互黏連并聚合形成膠狀結(jié)構(gòu)[30]（圖6f）。淀粉顆粒內(nèi)部膠狀結(jié)構(gòu)的形成這主要是因為600 MPa處理會使木薯淀粉發(fā)生糊化，淀粉顆粒分子非結(jié)晶區(qū)與水分子發(fā)生水合作用，導(dǎo)致淀粉分子的晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞并相互聚集[1]。B?aszczak[31]、Liu Yeting[32]等也證實紅薯、土豆、小麥等不同種類的淀粉在高壓處理下顆粒結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生不同程度的變化。

2.9 高靜壓處理對木薯淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響

圖7 高靜壓處理對木薯淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響Fig. 7 Effect of high hydrostatic pressure on X-ray diffraction pattern of cassava starch

淀粉顆粒是由有序的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)兩部分組成，其晶體結(jié)構(gòu)的變化可用X射線衍射圖譜來分析。由圖7可知，2θ為15.088°、17.102°、18.062°、23.220°處木薯原淀粉均有衍射特征峰出現(xiàn)，呈現(xiàn)典型A型淀粉結(jié)晶形態(tài)[1]，這與Kasemwong等[33]對木薯淀粉的X射線衍射研究結(jié)果大體一致。經(jīng)200～400 MPa處理后，2θ在15°、17°、18°、23°處衍射強度均增加，表明其晶體結(jié)構(gòu)變得更加致密，但晶體類型沒有發(fā)生改變，仍為A型。500 MPa時，2θ為18°處衍射峰消失，2θ為15°、17°、23°衍射強度增加，木薯淀粉晶型開始變化，但結(jié)晶強度仍提高，結(jié)構(gòu)更加致密。當(dāng)達到600 MPa時，2θ為18°處衍射峰消失，2θ為15°、17°、23°處衍射強度均減小，晶型變化顯著，結(jié)晶結(jié)構(gòu)遭到破壞。這主要由于A型淀粉分子短支鏈形成較松散的雙螺旋結(jié)構(gòu)易被高靜壓破壞，從而導(dǎo)致淀粉晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生一定變化[34]。

2.10 高靜壓處理對木薯淀粉基團結(jié)構(gòu)的影響

圖8 高靜壓處理對木薯淀粉基團結(jié)構(gòu)的影響Fig. 8 Effect of high hydrostatic pressure on group structure of cassava starch

傅里葉變換紅外光譜分析可用來研究淀粉顆粒基團結(jié)構(gòu)變化，能對淀粉基團變化進行定性分析。由圖8可知，高靜壓對木薯淀粉的紅外吸收峰形狀及位置無明顯影響，也無新的吸收峰出現(xiàn)或特征峰消失，說明高靜壓處理沒有使木薯淀粉產(chǎn)生新的基團。但某些吸收峰強度因處理壓力不同有顯著差異，與木薯原淀粉相比，壓力為200～500 MPa時，吸收峰強度變化不顯著；壓力達到600 MPa時，在2 930.25 cm－1處—CH3的C—H不對稱伸縮振動峰、1 369.25～1 419.16 cm－1處C—H面內(nèi)彎曲振動吸收峰、852.04～929.24 cm－1處C—H面外彎曲振動吸收峰的強度減小[35]，說明高靜壓能對木薯淀粉中上述鍵產(chǎn)生一定影響；且3 000～3 700 cm－1處寬峰變窄，說明淀粉分子的羥基吸收強度受高靜壓影響而降低，這是因為淀粉吸收峰強度的改變通常是由于淀粉遠程結(jié)構(gòu)如結(jié)晶結(jié)構(gòu)的有序排列的變化引起的，在600 MPa壓力下，水分子和木薯淀粉分子的非結(jié)晶區(qū)相結(jié)合，令淀粉分子的長鏈斷裂[36]，擾亂了淀粉分子內(nèi)部通過氫鍵相互連接和排列的方式，故自由羥基由其他方式連接更加精密，從而進一步限制了加熱剪切作用下木薯淀粉顆粒膨脹，吸收強度明顯下降[37]。

3 結(jié) 論

高靜壓處理使木薯淀粉宏觀和微觀性質(zhì)發(fā)生了一定的變化，如使透光率、溶解度和膨潤力均下降，老化值顯著增大；淀粉表觀黏度降低，有剪切稀化現(xiàn)象。特別是在600 MPa的高靜壓下，木薯淀粉完全糊化，并形成“凝膠狀”，失去偏光十字，雙折射現(xiàn)象消失，其谷值黏度、最終黏度、崩解值及回生值顯著低于木薯原淀粉，糊化焓明顯降低；木薯淀粉的晶型受到了高靜壓改變，但沒有形成新的基團。相對木薯原淀粉，經(jīng)高靜壓處理后的木薯淀粉老化值增加，抗老化性變差，今后可以更加深入研究其他條件，如淀粉濃度等對高靜壓處理后的木薯淀粉老化值的影響，從而改善木薯淀粉類產(chǎn)品加工性質(zhì)，并將其作為有高附加值的新型食品穩(wěn)定劑等進行開發(fā)，其將在改善面制品、肉制品等產(chǎn)品的特性方面有較好的應(yīng)用前景。