《表1 不同碱浓度处理下木薯淀粉样品的相对结晶度》

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《木薯淀粉的可控去结晶化研究》

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碱浓度处理对木薯淀粉的影响的X射线衍射如图1。由图1可知，原木薯淀粉在15.08、17.16、17.83以及23.04°附近出现四个强的衍射吸收峰，表明其晶体的结晶构型属于典型的A型[12-14]。与原木薯淀粉相比，去结晶化处理的木薯淀粉，其衍射吸收峰强度随着碱浓度的变化，表现出明显的规律性变化。当碱浓度为0.25 mol/L时，处理后的淀粉在2θ为14.98、17.10、17.86以及22.94°处仍保留有四个衍射吸收峰，没有峰的消失或新峰的出现，说明该碱浓度下并没有改变淀粉的晶体结构类型，其晶型仍保持A型；当碱浓度为0.50、0.75 mol/L时，17.16°处的衍射峰消失，其余三个衍射吸收峰的2θ角均随碱浓度的提高而下降，其中，碱浓度为0.75 mol/L，木薯淀粉的衍射吸收峰2θ为14.68、17.63和22.76°，淀粉晶体结构被破坏，其晶型发生变化。当碱浓度为1.00 mol/L时，15.08和23.04°处的衍射吸收峰消失，淀粉晶体结构破坏严重，丧失其原有晶型；进一步提高碱浓度至1.25 mol/L时，木薯淀粉的衍射吸收尖峰完全消失，整个衍射图呈现出平缓的拱形峰，其晶体结构已经完全遭到破坏，其晶型已经变为典型的无定形状态，此衍射图结果与孙丹丹等[15]报道的机械球磨制备非晶化木薯淀粉的相似。根据衍射图谱计算反应体系中碱浓度对木薯淀粉结晶度影响的结果见表1。可见，随着碱浓度的增大，木薯淀粉的衍射吸收峰的衍射强度不断减弱，总结晶度不断降低。上述结果表明，碱浓度可极显著影响木薯淀粉可控去结晶化（p<0.01），其对木薯淀粉的相对结晶度的影响具有很强的负相关性（r=-0.97），且可影响木薯淀粉晶型的变化程度。碱对淀粉的作用机制可以解释为淀粉是一种弱离子交换剂，当淀粉分子与碱作用时，淀粉分子上羟基基团的质子发生解离并在淀粉分子上留下负电荷，这些负电荷之间的相互排斥作用导致淀粉颗粒的膨胀，对邻近的淀粉分子微粒产生张力并趋向于使其扭曲，而进一步的溶胀导致双螺旋区域的解离以及晶体结构的破裂，结果使微晶结构被破坏[16]。