測定原理DSC即差示掃描量熱法[5]是在維持樣品與參比物的溫度相同的程序控制下,?測量輸送給被測物質(zhì)和參比物質(zhì)的能量差值與溫度之間關(guān)系的一種熱分析技術(shù)方法。DSC有兩套獨立的加熱裝置在相同的溫度條件下采用電補償,?并測量樣品對熱量的吸收,?兩個(gè)加熱器在整個(gè)過(guò)程中保持在一定的溫度范圍之內,?可以精確、快速地控制溫度并進(jìn)行熱容、熱焓的測量。DSC分為功率補償型、熱通量DSC和熱流型3種類(lèi)型,?具有易定量分析、分辨率高、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),?能定量測定多種熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數,?且可進(jìn)行晶體微細結構分析等工作,?如樣品的焓變,?比熱容等的測定。DSC的工作原理參見(jiàn)圖16】。樣品與參照物的溫差(?ΔT)?反映出熱效應的大小。DSC在操作時(shí),?其樣品量非常少,?通常固體樣品在10~20mg,?液體樣品在10~20μL?范圍內。樣品的制備與進(jìn)樣對測定結果均有很大的影響。
樣品與參照物的溫差(?ΔT)?反映出熱效應的大小。DSC?在操作時(shí),?其樣品量非常少,?通常固體樣品在10~20?mg,?液體樣品在10~20?μL?范圍內。樣品的制備與進(jìn)樣對測定結果均有很大的影響。
淀粉與水混合后，淀粉顆粒就會(huì )吸水膨脹，當加熱淀粉乳時(shí)，淀粉分子開(kāi)始劇烈震動(dòng)，淀粉分子內和分子間氫鍵就被打斷，因此在原來(lái)氫鍵位置上就吸入大量水(水化作用)，淀粉結晶區開(kāi)始慢慢消失，當結晶區完全消失時(shí)即稱(chēng)為糊化，此時(shí)溫度為糊化溫度??因淀粉糊化過(guò)程代表淀粉分子從有序狀態(tài)到無(wú)序狀態(tài)轉變，同時(shí)也伴隨著(zhù)能量變化，因此可利用DSC進(jìn)行測量??淀粉糊化是食品加工過(guò)程中的一種重要現象,如面包和蛋糕的焙烤、谷物類(lèi)品的擠壓等都有賴(lài)于適度的淀粉糊一直以來(lái)學(xué)者們對淀粉糊化的工藝性都很關(guān)注,根據淀粉顆粒的性質(zhì),?采不同的方法研究了淀粉的糊化。這些法包括:粘度法、顯微觀(guān)察法、光透射、雙折射法等,?但這些方法都受到一些數諸如淀粉/水比例、溫度范圍等的限而用DSC卻不受這些因素的限制[8]。原因在于 ? DSC可以在較寬的淀粉/比例范圍內研究淀粉糊化;? DSC可測定100℃以上的糊化溫度;??根據C檢測結果可以估算相變熱焓值[?7]。
劉京生等[9]利用DSC研究了脫脂米粉與未脫脂米粉淀粉的糊化過(guò)程，結果見(jiàn)圖2。
通過(guò)冷卻糊化后的濃縮淀粉水懸浮液可以得到淀粉凝膠。在凝膠陳化過(guò)程中,其流變學(xué)性質(zhì)、結晶度和持水能力發(fā)生顯著(zhù)變化,?這一變化過(guò)程就是淀粉老化。它是影響淀粉食品質(zhì)構的主要因素。一般認為,?淀粉老化包括兩個(gè)相互獨立的過(guò)程,?(?a)?糊化過(guò)程中可溶性直鏈淀粉凝膠化。(?b)?糊化后的淀粉顆粒內支鏈淀粉的重結晶。通常用定量DSC技術(shù)來(lái)研究淀粉老化過(guò)程中支鏈淀粉重結晶的速率和程度,?也就是說(shuō),DSC技術(shù)是一種檢測重結晶凝膠網(wǎng)絡(luò )結構形成過(guò)程的可行方法。根據DSC曲線(xiàn)中融化吸熱峰的大小,?可以計算出老化淀粉結晶的量,?從而判斷淀粉的老化程度[?10-11]。
丁文平等[12]利用DSC對糯小麥淀粉老化(?回生)?特性進(jìn)行研究，測試條件為將糊化后的樣品分別在4℃下儲藏1、3、5、?和14?d?后重新用DSC進(jìn)行回生測定。掃描范圍為20～100?℃，?升溫速率為10?℃/min?，結果見(jiàn)表4。
由表4可知，糊化淀粉在DSC分析過(guò)程中不再有熱力學(xué)過(guò)程發(fā)生，而在冷卻時(shí)，隨著(zhù)糊化淀粉在低溫下放置時(shí)間不同，老化程度也不同。時(shí)間越長(cháng)，回生程度越大，從而導致回生后淀粉的分析結果相差很大，這與淀粉回生理論相一致。因此，可以用DSC分析手段來(lái)檢測淀粉回生程度。
玻璃化相變是影響大分子聚合物物理性質(zhì)的一種重要相變特性。它是無(wú)定形聚合物的特征,?是一個(gè)二級相變過(guò)程[?13]。在低溫下,?聚合物長(cháng)鏈中的分子是以隨機的方式呈
