[发明专利]淀粉精细结构的快速测定方法及其应用

说明书

本发明公开了淀粉精细结构的快速测定方法及其应用，属于食品加工技术领域。本发明利用分子转子在淀粉微环境中对于平均链长和分支度的敏感性，通过荧光信号的强弱区分不同支链结构，在此基础上建立荧光强度与平均链长和分支度的线性方程，该方程可用于测定淀粉在加工过程中精细结构的变化。此外，本发明所使用的分子转子具有较高的灵敏度和良好的热稳定性，并且该法具有操作简单、快捷高效、方便省时等优势，在淀粉结构检测领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及淀粉精细结构的快速测定方法及其应用。

背景技术

淀粉是一种可再生的天然多糖，在自然界中储量丰富，已被广泛用作食品、医药、纺织及日化工业中的重要原料。淀粉主要由直链淀粉和支链淀粉组成，并且通过分子链内和链间的氢键连接形成高度有组织的颗粒结构。由于淀粉分子链排列的多样性和微观结构的复杂性，对其精细结构的表征成为淀粉资源开发利用的必要基础。

不同来源淀粉分子结构的改变会使其理化性质发生一系列的变化，例如支链淀粉的链长分布及长、中、短链的比例直接影响淀粉的糊化、老化和流变学等特性。针对结构的定向改造可用于生产多种功能性质的淀粉，因此研究淀粉的精细结构对建立其结构与功能性质之间的联系具有重要意义。目前已利用体积排阻色谱、不对称场流分离、荧光辅助毛细管电泳、透射电镜等技术对淀粉的结构有了较为深入的了解，但是仍存在诸多不足：体积排阻色谱需要使用多个检测器，而且存在较大分子(原淀粉)谱带展宽、糖链易剪切断裂和大分子回收率低等问题；不对称场流分离虽然可以利用样品多种理化性质差异进行分离，但是未解决信号定量问题；荧光辅助毛细管电泳通常需要对样品进行脱分支和荧光标记，然后再进行电泳分析；透射电镜能观察小于0.2μm亚显微结构，但是难得到半定量和可靠的分子尺寸分布。基于此，本发明对淀粉精细结构的快速测定方法及其应用进行了详细研究。

发明内容

[技术问题]本发明提供一种基于荧光光谱定量分析淀粉类物质的精细结构的快速测定方法，以扩展淀粉类物质的精细结构测试方法的种类。

[技术构思]

本发明利用分子转子可容纳于淀粉的分支结构与双螺旋间并产生局部空间位阻，从而导致荧光特性的改变，通过向淀粉微环境中加入分子转子形成淀粉-分子转子体系，基于荧光光谱测得相对荧光强度I，并与分支度DB、平均链长ACL分别建立线性关系，从而可依据相对荧光强度计算未知淀粉样品的分支度DB及平均链长ACL，以便高效测定淀粉加工和储藏的精细结构变化，该方法快捷高效，测试成本低，并且具有良好的检测灵敏度和可视化检测效果。

[技术方案]

本发明的第一目的在于提供一种淀粉精细结构的快速测定方法，包括如下步骤：

(1)将分子转子溶解于有机溶剂得到工作液，并置于低温避光环境下保存；

(2)选取不同分支度的支链淀粉和不同平均链长的直链淀粉作为标准淀粉样品，分别与水混匀得到淀粉乳，然后加热糊化处理得到淀粉糊，向淀粉糊中添加适量所述工作液混匀，得到淀粉-分子转子体系；

(3)使用荧光光谱仪扫描基于不同支链淀粉得到的淀粉-分子转子体系的发射光谱，得到对应的相对荧光强度I；将相对荧光强度I与分支度DB拟合得到线性方程I＝k₁×DB+b₁，其中，DB(％)为α-1,6糖苷键的百分比，k₁为斜率，b₁为截距；

(4)使用荧光光谱仪扫描基于不同直链淀粉得到的淀粉-分子转子体系的发射光谱，得到对应的相对荧光强度I；将相对荧光强度I与平均链长ACL拟合得到线性方程I＝k₂×ACL+b₂，k₂为斜率，b₂为截距。