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1、(10)申请公布号 CN 102419305 A (43)申请公布日 2012.04.18 CN 102419305 A *CN102419305A* (21)申请号 201110254158.8 (22)申请日 2011.08.31 G01N 21/23(2006.01) (71)申请人 华南理工大学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381 号 (72)发明人 高群玉 谢钦 (54) 发明名称 一种淀粉糊化温度和糊化度的测定方法 (57) 摘要 本发明公开了一种淀粉糊化温度和糊化度的 测定方法。该方法根据淀粉拥有在偏正光下呈现 双折射光现象的晶体结构的原理， 利用专业图像 分析。
2、软件 Image-proplus 分析采集的显微数码相 片的IOD值和OD值， 经过换算， 得到淀粉的糊化程 度。与传统方法相比较， 该方法科学、 简便、 快捷， 能对处于部分糊化状态的淀粉颗粒进行表征， 故 更能反映样品糊化过程中的真实情况， 结果准确 可靠 ； 同时实现了淀粉在显微镜下的较高密度观 察， 减少了实验工作量， 结果统计意义高。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 2 页 CN 102419317 A1/2 页 2 1. 一种淀粉糊化温度及糊化度的在线测定方法， 其特征在于包括步骤 ： （。
3、1） 模拟与拍摄 ： 模拟实际研究和生产工艺中质量浓度 5-20% 的淀粉乳体系， 配置相同 浓度的淀粉乳， 于室温下平衡 1-2h 后， 吸取 50-80l 均匀的淀粉乳制片， 置于热台中在偏 光显微镜下， 升温加热， 控制温度低于 100 ； 通过与显微镜相连的数码相机进行连续拍摄 采样 ； （2） 数字图像的分析 ： 用专业图像分析软件Image-pro plus 5.0 分析得到整张数码相 片的原始 IOD 值 ； （3） 糊化度的计算与表征 ： 本底修正 ： D=A-B ； DG%=1D /C 100% 其中， DG ： 淀粉在某温度下糊化度 ； A ： 初测 IOD 值， 指原始偏。
4、光图片测得的 IOD 值 ； B ： 背景 IOD 值， 指所有淀粉的双折射光消失的图片的 IOD 值 ； C ： 初始状态的实际 IOD 值， 指实验测量温度的起点时的实际 IOD 值 ； D ： 实际 IOD 值， 指图片中淀粉样品拥有双折射光性质的淀粉结晶部分的积分光密度 值 ； （4） 确定糊化温度 ： 起始糊化温度T0、 终止糊化温度Te和糊化温度范围T通过如下关系式确定 ： T0=TDG%=10%； Te= TDG%=99%； T=Te- T0； 其中 TDG%=10%表示 DG%=10% 时的温度 ； Te= TDG%=99%表示 DG%=99% 时的温 度。 2. 根据权利要求。
5、 1 所述的方法， 其特征在于 ： 所述步骤 （1） 中的淀粉为玉米淀粉、 马铃 薯淀粉、 木薯淀粉或豌豆淀粉。 3. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 所述步骤 （1） 中升温时， 升温速率小于 5 /min。 4. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于所述步骤 （1） 拍摄采样的取样点频率少于 2取一个拍摄一次。 5. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于 ： 步骤 （1） 中数字图像采集过程中， 照片要 求像素 200 万以上， 位深度 12 以上， 单色模式。 6. 一种淀粉糊化温度及糊化度的非在线测定方法， 其特征在于包括步骤 ： （1） 拍摄 ： 配置质量。
6、浓度为 1-5% 的淀粉乳， 用胶头滴管吸取一滴， 滴加在载玻片上， 盖 上盖玻片使液滴均匀分散 ； 置于偏光显微镜下拍摄得到数码图片 ； （2） 数字图像的分析 ： 用专业图像分析软件Image-pro plus 5.0 分析得到整张数码相 片的原始 IOD 值 ； （3） 糊化度的计算与表征 ： C=A-B ； D=C/E ； DG%=1G /F 100% 其中， DG ： 淀粉在某温度下糊化度 ； A ： 初测 IOD 值， 指原始偏光图片测得的 IOD 值 ； B ： 背景 IOD 值， 指无淀粉颗粒的空白图片的 IOD 值 ； C ： 实际 IOD 值， 指图片中淀粉样品拥有双折射光。
7、性质的淀粉结晶部分的积分光密度 值 ； 权 利 要 求 书 CN 102419305 A CN 102419317 A2/2 页 3 D ： OD 值， 指图片中淀粉样品拥有双折射光性质的淀粉结晶部分的光密度值 ； E ： 淀粉颗粒在视野中的面积 ； F ： 未经处理的原淀粉的 OD 值 ； G ： 经处理后的淀粉样品的 OD 值。 7. 根据权利要求 6 所述的方法， 其特征在于 ： 所述淀粉为玉米淀粉、 马铃薯淀粉、 木薯 淀粉、 豌豆淀粉或绿豆淀粉 ； 或者是以和玉米淀粉、 马铃薯淀粉、 木薯淀粉、 豌豆淀粉或绿豆 淀粉为原料制备的酯化交联、 韧化、 非晶颗粒态的变性淀粉。 8. 根据权。
8、利要求 6 所述的方法， 其特征在于 ： 所述步骤 （1） 中数字图像采集过程中， 照 片要求像素 200 万以上， 位深度 12 以上， 单色模式。 权 利 要 求 书 CN 102419305 A CN 102419317 A1/9 页 4 一种淀粉糊化温度和糊化度的测定方法 技术领域 0001 本发明涉及淀粉糊化温度和糊化度的测定方法， 特别是涉及的淀粉颗粒在糊化过 程中 （在线） 或经处理后所得样品 （非在线） 的糊化情况的测定方法。 背景技术 0002 传统的糊化理论认为， 淀粉的糊化是一种由结构规则向不规则转变的相变过程。 当原淀粉在水中加热时， 它们的多晶性逐渐消失， 导致结构上。
9、的破坏， 随后淀粉多聚物分散 在溶液中。从十九世纪开始就有许多研究者提出了各自的淀粉糊化理论， 但这种水热处理 导致的结构上的转变过程仍然没有被理解透彻。近年来越来越多的研究发现， 淀粉的糊化 相变是一个更为复杂的非平衡过程， 淀粉的相转变在一个相当宽的温度范围内发生， 不同 来源的淀粉经历的相变过程差别极大。糊化现象最重要的参数包括糊化温度 （起始糊化温 度， 终止糊化温度， 糊化温度范围） 和糊化度。 0003 许多含淀粉的食品， 经历着不同的热加工过程和单元操作会使其淀粉颗粒处于部 分至全部糊化的不同阶段， 这些共同影响着加工中间品及产品的物理化学性质。从食品营 养学的角度看， 如早餐燕。
10、麦粥麦片和焙烤类食品， 这些含有生淀粉或者部分糊化淀粉的食 物， 其饭后血糖响应值已经越来越受到人们的关注。研究表明淀粉的糊化度是淀粉在体内 血糖响应的决定性因素， 两者拥有良好的相关性。因此监测和控制淀粉产品的糊化度的具 有重要的意义。 0004 在变性淀粉的生产过程中， 由于各种水， 热及化学试剂的作用， 得到的淀粉产品相 对于原淀粉都有不同程度的糊化， 其双折射光减弱为一典型现象。但是传统利用显微观察 的技术， 只能定性的描述这种现象， 无法定量测量减弱的程度， 及其对应的糊化的程度。变 性淀粉产品的糊化程度需要控制， 以保证产品得率及质量。 0005 原淀粉的结构是以四种不同的尺度进行。
11、分层组合的， 包括 ： 分子尺度、 薄层尺度、 生长圈尺度和整个淀粉颗粒尺度。这四种尺度层次都与糊化现象相关联。淀粉的糊化及相 关的性质可以用许多基于化学、 酶学和物理学的实验手段和技术测量得到， 包括测量双十 字消失点、 粘度变化、 X- 衍射 ( 包括 WAXD 和 SAXS)、 DSC TMA 检测热焓变化、 直链淀粉 - 碘 复合 ( 蓝色值 )、 酶消化性、 NMR、 膨胀、 溶解或者沉淀等。这些方法原理不同， 他们从不同角 度对淀粉的糊化特性进行表征， 所测量得到的物化性质各自独特而又相互联系。 0006 热台偏光显微镜是一种常用的研究淀粉糊化的仪器， 利用淀粉的晶体特性， 在偏 。
12、振光下出现的双折射光的原理， 关注淀粉颗粒在 500nm 光波长度尺度下的规则结构。经典 方法是把当 2% 和 98% 的颗粒失去偏光时的温度分别被定义为糊化起始温度和糊化终止温 度， 后者也常被称为双折射结束点温度。Parada 和 Jos E M. Aguilera 认为淀粉偏光区 域的多角形面积与糊化度有良好的相关性， 但它忽略了双折射光经历着从减弱到消失过程 这一事实。 淀粉在糊化过程中， 淀粉的双折射光并不是在一瞬间消失， 在糊化过程中存在的 大量处于部分糊化状态的淀粉颗粒。同时传统数颗粒消失数量的方法， 甚至不是一个几何 参数， 因此它们无法表征出某个时间点淀粉糊化的真实情况。 说。
13、 明 书 CN 102419305 A CN 102419317 A2/9 页 5 发明内容 0007 本发明目的在于克服传统技术的缺点， 提供一种能准确测定淀粉糊化程度的方 法。 0008 本发明的目的通过如下两种技术方案实现 ： 1、 一种淀粉糊化温度及糊化度的在线测定方法， 包括步骤 ： （1） 模拟与拍摄 ： 模拟实际研究和生产工艺中质量浓度 5-20% 的淀粉乳体系， 配置相同 浓度的淀粉乳， 于室温下平衡 1-2h 后， 吸取 50-80l 均匀的淀粉乳制片， 置于热台中在偏 光显微镜下， 升温加热， 控制温度低于 100 ； 通过与显微镜相连的数码相机进行连续拍摄 采样 ； （2。
14、） 数字图像的分析 ： 用专业图像分析软件Image-pro plus 5.0 分析得到整张数码相 片的原始 IOD 值 ； （3） 糊化度的计算与表征 ： 本底修正 ： D=A-B ； DG%=1D /C 100% 其中， DG ： 淀粉在某温度下糊化度 ； DG% 的物理意义可以解释为相对于初始状态， 某温 度下淀粉以双折射光强度为标志的结晶结构强度的减弱程度。 0009 A ： 初测 IOD 值， 指原始偏光图片测得的 IOD 值 ； B ： 背景 IOD 值， 指所有淀粉的双折射光消失的图片的 IOD 值 ； C ： 初始状态的实际 IOD 值， 指实验测量温度的起点时的实际 IOD 。
15、值 ； D ： 实际 IOD 值， 指图片中淀粉样品拥有双折射光性质的淀粉结晶部分的积分光密度 值 ； （4） 确定糊化温度 ： 起始糊化温度T0、 终止糊化温度Te和糊化温度范围T通过如下关系式确定 ： T0=TDG%=10%； Te= TDG%=99%； T=Te- T0； 其中 TDG%=10%表示 DG%=10% 时的温度 ； Te= TDG%=99%表示 DG%=99% 时的温 度。 0010 优选地， 所述步骤 （1） 中的淀粉优选玉米淀粉、 马铃薯淀粉、 木薯淀粉或豌豆淀粉。 它们的糊化终止温度在 100以下。 0011 所述步骤 （1） 中升温时， 升温速率小于 5 /min。。
16、 0012 所述步骤 （1） 拍摄采样的取样点频率少于 2取一个拍摄一次。 0013 步骤 （1） 中数字图像采集过程中， 照片要求像素 200 万以上， 位深度 12 以上， 单色 模式。高质量数字图片保证了图像分析结果的准确性。 0014 在线测量情况下， 所述步骤 （1） 中的淀粉乳浓度的选择， 是根据实验要求并以淀粉 颗粒在视野中均匀铺展， 尽量少的相互叠加为佳。 0015 在线测量情况下所述步骤 （1） 中升温中， 最高温度均不可高于 100， 以避免产生 大量水蒸气冲破密封玻片。 0016 在线测量情况下所述步骤 （1） 中连续拍摄采样过程， 应关闭拍摄程序中的自动白 平衡， 同时。
17、为照相系统配置稳压器， 保证固定的拍摄条件。 0017 2、 一种淀粉糊化温度及糊化度的非在线测定方法， 包括步骤 ： （1） 拍摄 ： 配置质量浓度为 1-5% 的淀粉乳， 用胶头滴管吸取一滴， 滴加在载玻片上， 盖 说 明 书 CN 102419305 A CN 102419317 A3/9 页 6 上盖玻片使液滴均匀分散 ； 置于偏光显微镜下拍摄得到数码图片 ； （2） 数字图像的分析 ： 用专业图像分析软件Image-pro plus 5.0 分析得到整张数码相 片的原始 IOD 值 ； （3） 糊化度的计算与表征 ： C=A-B ； D=C/E ； DG%=1G /F 100% 其中。
18、， DG ： 淀粉在某温度下糊化度 ； A ： 初测 IOD 值， 指原始偏光图片测得的 IOD 值 ； B ： 背景 IOD 值， 指无淀粉颗粒的空白图片的 IOD 值 ； C ： 实际 IOD 值， 指图片中淀粉样品拥有双折射光性质的淀粉结晶部分的积分光密度 值 ； D ： OD 值， 指图片中淀粉样品拥有双折射光性质的淀粉结晶部分的光密度值 ； E ： 淀粉颗粒在视野中的面积 ； F ： 未经处理的原淀粉的 OD 值 ； G ： 经处理后的淀粉样品的 OD 值。 0018 对于非在线测定方法， 优选地， 所述淀粉为玉米淀粉、 马铃薯淀粉、 木薯淀粉、 豌豆 淀粉或绿豆淀粉 ； 或者是以和。
19、玉米淀粉、 马铃薯淀粉、 木薯淀粉、 豌豆淀粉或绿豆淀粉为原 料制备的酯化交联、 韧化、 非晶颗粒态的变性淀粉。 0019 所述步骤 （1） 中数字图像采集过程中， 照片要求像素 200 万以上， 位深度 12 以上， 单色模式。 0020 步骤 （1） 中拍摄的数码图片， 包括普通光及偏正光下的视野中存在淀粉的图片， 还 包括偏正光下视野中无淀粉颗粒的图片以进行本底修正。 0021 所述步骤 （3） 中糊化度的计算公式中， DG% 的物理意义为相对于原淀粉， 所得淀粉 产品以双折射光强度为标志的结晶结构强度的减弱程度。 0022 本发明原理 ： 在图像分析系统中灰度是用来表示数字图像中像素颜。
20、色深浅的程 度。从最黑到最亮共分为 256 个灰度级， 最小值为 0， 在图像中为最黑点 ； 最大值为 255， 在 图像中为最亮点。灰度值越小颜色越深。 0023 光密度 （OD） 又称吸光度， 是指光线通过溶液或某一物质前得入射光强度 I0与该 光线通过溶液或物质后的投射光强度 Ib比值的对数， 即 OD=lg(I0/Ib)。OD 值越大， 则光线 被吸收程度越大， 溶液或物质的颜色就越深， 溶质含量就越高 ； 反之亦然。在图像分析系统 中， OD 只是指图像中某一像素点上的 OD 值， 所以为了得到某一区域内的 OD 值的总和， 我们 便将此区域内的 OD 值累积起来， 得到的样品上某一。
21、部位内的积分光密度 (IOD) 值 ( 定义为 该部位所在区域内的所有象素点的 OD 值的总和 ) 与该部位内所含的阳性物质的总量成正 比。一定区域内的 MOD（平均光密度， mean optical density） 乘以该区域面积 S 数值上等 于 IOD 值。MOD 反映的则是目标区域内阳性物质的浓度。 0024 但是图像分析系统中的光密度值实际上是由灰度值再经计算得到的， 因为计算机 能够直接识别的是数码图片像素点的灰度值。例如使用图像分析软件 Image-pro plus， 采 用光强度的自由测量模式， 即不进行标准光密度矫正， 得到的灰度图片中目标物质的 IOD 值实际上是各像素点。
22、灰度值的累积。数码图片的 OD 值将与测量对象的亮度呈线性的正比 关系。 说 明 书 CN 102419305 A CN 102419317 A4/9 页 7 0025 利用图像分析系统的光密度测量功能监测淀粉的糊化， 假设淀粉颗粒的晶体结构 为 “阳性物质” ， 因其强弱与它在偏振光下的双折射光强度成正比 , 我们便可以测定淀粉与 结晶程度相关的双折射光的强度的变化情况， 从而定量表征淀粉的糊化程度。在线测量情 况下， 步骤 （3） 中糊化度的计算公式中， 本底修正指将初始 IOD 值扣除背景 IOD 值以反映淀 粉本身真实的 IOD 值。因为显微镜视野中除了在偏正光下显示双折射光特性的淀粉。
23、结晶结 构部分， 仍有其它干扰型亮光， 如玻璃片的背景透光以及其它发光性的非阳性物质。 它们也 可测出光密度值， 且这个光密度值也对应于一个虚设的 “阳性物质含量” ， 严格意义来讲 虚设的 “阳性物质” 为任何的可贡献光密度的非阳性物质。因此在考虑样品上的阳性物质 含量时 , 就得把这个虚设的 “阳性物质含量” 减去。 0026 相对于现有利用热台偏光显微镜观测淀粉糊化过程， 测定糊化程度的技术， 本发 明具有如下优点 ： （1） IOD 值是与面积和 OD 值都相关的积分函数 , 面积对应的是淀粉结晶结构的数量的 多少， OD 则与淀粉结晶结构的强弱成正比。基于 IOD 值表征淀粉的糊化过。
24、程能够对双折射 光的 “面积” 和 “强弱” 两个参数产生响应， 与传统的数颗粒， 以及单纯考虑面积的方法比较， 更能准确表征淀粉的结晶结构的总量。 0027 （2） 重复测量同一数码图片， 光密度结果误差在 0.1% 以内。表明数码图片在采集 过程中的系统误差能够被控制在较小范围， 采样过程稳定性高。 0028 （3） 该方法重复性较好， 平行实验表明， 同一种样品的测量结果误差在 5% 以内。 0029 （3） 该方法一张数码图片上最多可以观察到 1000 个以上淀粉颗粒 , 这与淀粉乳 的浓度以及淀粉颗粒大小有关。实现了淀粉在显微镜下的较高密度观察 , 减少了实验工作 量 , 统计意义高。
25、。 附图说明 0030 图 1 为实施例 1 中玉米淀粉 DG% 与温度的关系图。 0031 图 2 为实施例 2 中豌豆淀粉 DG% 与温度的关系图。 0032 图 3 为实施例 3 中马铃薯淀粉 DG% 与加热时间的关系图。 0033 具体实施方式 0034 为更好理解本发明， 下面结合实施例对本发明做进一步说明， 但本发明要求保护 的范围并不局限于实施例表示的范围。 0035 本 发 明 使 用 的 专 业 图 像 分 析 软 件 Image-Pro Plus 5.0 是 由 美 国 Media Cybernetics 公司所推出的， 它为图像生成设备、 图像分析控制和自动化提供了先进，。
26、 操作 简便的解决方法， 为研究人员、 科学家、 实验室技术人员、 工程师和质量保证及研究等专家 而设计， 它给出更简便、 更迅速及更准确的方法以再现、 收集、 分析图像中的细节。 应用范围 包括病理显微图像分析 ； 面积形态和光密度分析 ； 免疫组化 ； 荧光图像分析等。本专利使用 的是其光密度分析功能。 0036 实施例 1 ： 用于测量玉米淀粉的糊化温度及其晶体特征糊化曲线 模拟质量浓度 （干基） 5% 的玉米淀粉乳状液体系， 检测其在连续升温过程中淀粉糊化程 说 明 书 CN 102419305 A CN 102419317 A5/9 页 8 度的变化情况。 0037 1、 数码相片的。
27、拍摄。包括如下步骤和工艺条件 ： （1） 配置质量浓度 （干基） 5% 的玉米淀粉乳状液， 室温下平衡 2h， 用力搅拌平衡后的淀 粉乳， 使其沉下的淀粉搅起， 在体系中分布更均匀， 用胶头滴管吸取 60l 淀粉乳， 迅速滴 加两至三滴到已经在边缘涂上一圈密封胶的玻璃片中央， 并用胶头滴管尖部划动， 使淀粉 乳分布均匀， 然后盖上另一片玻璃片， 压紧密封。制片要求显微视野中淀粉铺展均匀， 淀粉 颗粒之间叠加较少。 0038 （2） 调节偏光显微镜光圈与照相曝光时间， 使相片曝光量适宜。设置拍摄像素为 20481536， 保存格式 TIFF， 位深度 16， 单色模式。选用放大倍数为 200 倍。
28、的目， 物镜组合， 同时关闭自动白平衡。 0039 （3） 将制好的玻片置于热台中， 在调试好的偏光显微镜下选好视野， 设置升温程序 为， 起始温度 40， 终止温度 80， 升温速度为 2 /min。 0040 （3） 在加热过程中， 与显微镜相连的数码相机进行连续拍摄， 使 40-60每隔 5， 60-80每隔 2采样一次。 0041 2、 数字图像的分析。 0042 将拍摄的数字图片导入 Image-pro plus 软件， 使用 AOI (Automated Optical Inspection，“自动光学检测” ) 矩形框选取工具选定整张图片， 点击 “measure” -“coun。
29、t/ size” -“measure” -select measure ” ， 选定 “IOD” 项， 点击 “OK” ， 然后在上级菜单栏中点 击 “edit” ， 选择 “convert AOI(s) To Object(s)” ， 双击图片， 即可得到一张图片的 IOD 值。 按照以上步骤得到每张数码图片的 IOD 值。 0043 3、 糊化度的计算与表征。 0044 本底修正 ： D=A-B; DG%=1D /C 100%。 0045 物理学意义 ： DG ： 玉米淀粉在某温度下糊化度 ； A ： 初测 IOD 值， 指原始偏光图片测得的 IOD 值 ； B ： 背景 IOD 值， 指。
30、所有淀粉的双折射光消失的图片的 IOD 值 ； C ： 初始状态的实际 IOD 值， 指实验测量温度的起点时的实际 IOD 值 ； D ： 实际 IOD 值， 指图片中淀粉拥有双折射光性质的淀粉结晶部分的积分光密度值。 0046 玉米淀粉 DG% 与温度的关系图如图 1 所示， 从图 1 可以看出， 55以下， 玉米淀 粉有轻微糊化， 55后糊化速度开始加速， 约 64后速度急剧增大， 68后减缓直至完全 糊化。这是玉米淀粉的晶体特征糊化曲线， 实验所得淀粉糊化温度 T0=62 ； Te= 72 ； T=10。传统数颗粒法所得淀粉糊化温度 T0=62 ； Te= 72 ； T=10。两者测得的。
31、糊化 温度相同。 0047 糊化中期的数颗粒法测得的糊化度要少于 IOD 法所测得的糊化度， 低约 10-15%。 糊化后期则低于 5%， 正如背景技术中提到的， 在糊化过程中存在大量处于部分糊化状态的 淀粉颗粒， 传统方法有着很大的不足在于它以 “个数” 为参数， 只能大致的表征淀粉的糊化 过程， 甚至不是一个几何参数。 0048 说 明 书 CN 102419305 A CN 102419317 A6/9 页 9 实施例 2 ： 用于测量豌豆淀粉的糊化温度及其晶体特征糊化曲线。 0049 模拟质量浓度 （干基） 10% 的豌豆淀粉乳状液体系， 检测其在连续升温过程中淀粉 糊化程度的变化情况。
32、。 0050 用于测定豌豆淀粉在含水量约为 90% 的乳状液中的糊化过程。 0051 1、 数码相片的拍摄。 0052 包括如下步骤和工艺条件 ： （1） 配置质量浓度 （干基） 10% 的豌豆淀粉乳状液， 室温下平衡 1h， 用力搅拌平衡后的淀 粉乳， 使其沉下的淀粉搅起， 在体系中分布更均匀， 用胶头滴管吸取 80l 淀粉乳， 迅速滴 加两至三滴到已经在边缘涂上一圈密封胶的玻璃片中央， 并用胶头滴管尖部划动， 使淀粉 乳分布均匀， 然后盖上另一片玻璃片， 压紧密封。制片要求显微视野中淀粉铺展均匀， 淀粉 颗粒之间叠加较少。 0053 （2） 调节偏光显微镜光圈与照相曝光时间， 使相片曝光量。
33、适宜。设置拍摄像素为 20481536， 保存格式 TIFF， 位深度 16， , 单色模式 . 选用放大倍数为 100 倍的目， 物镜组 合， 同时关闭自动白平衡。 0054 （3） 将制好的玻片置于热台中， 在调试好的偏光显微镜下选好视野， 设置升温程序 为， 起始温度 40， 终止温度 80， 升温速度为 2 /min。 0055 （4） 在加热过程中， 与显微镜相连的数码相机进行连续拍摄， 使 40-60每隔 5， 60-80每隔 2采样一次。 0056 2、 数字图像的分析。 0057 将拍摄的数字图片导入 Image-pro plus 软件， 使用 AOI(Automated Op。
34、tical Inspection，“自动光学检测” ) 矩形框选取工具选定整张图片， 点击 “measure” -“count/ size” -“measure” -select measure ” , 在左侧下拉选项框中选定 “IOD” 项， 点击 “OK” ， 然后在上级菜单栏中点击 “edit” , 选择 “convert AOI(s) To Object(s)” ， 双击图片， 即可 得到一张图片的 IOD 值。按照以上步骤得到每张数码图片的 IOD 值。 0058 3、 ） 糊化度的计算与表征。 0059 本底修正 ： D=A-B ； DG%=1D /C 100%。 0060 物理学。
35、意义 ： DG ： 豌豆淀粉在某温度下糊化度 ； A ： 初测 IOD 值， 指原始偏光图片测得的 IOD 值 ； B ： 背景 IOD 值， 指所有淀粉的双折射光消失的图片的 IOD 值 ； C ： 初始状态的实际 IOD 值， 指实验测量温度的起点时的实际 IOD 值 ； D ： 实际 IOD 值， 指图片中淀粉拥有双折射光性质的淀粉结晶部分的积分光密度值。 0061 测得的豌豆淀粉 DG% 与温度的关系图如图 2 所示， 从图 2 可以看出， 45以下， 豌 豆淀粉糊化不明显， 45后糊化速度开始加速， 约 60后速度急剧增大， 62后糊化速度减 缓， 72后进一步减慢直至完全糊化。 豌。
36、豆淀粉糊化过程的特征历程， 其晶体表现出特殊的 多阶段性， 这是由 C 型淀粉的多晶分布特性， 以及淀粉核附近的淀粉部分的糊化温度被预 先吸水的核心所降低， 导致糊化加速的作用和豆类淀粉本身的膨胀抑制特性之间的动态平 衡所决定的。 0062 实验所得淀粉糊化温度 T0=55.5 ; Te= 79.3 ; T=23.8。传统数颗粒法所 说 明 书 CN 102419305 A CN 102419317 A7/9 页 10 得淀粉糊化温度 T0=59.7 ; Te= 75.8 ; T=16.1。两者所得糊化温度有较大差异， 这 是由于本方法对淀粉在糊化过程中的变化更加敏感。 豌豆淀粉在较低温度下吸。
37、水膨胀造成 结晶结构的损失， 而当豌豆颗粒结构消失后， 外层的结晶结构仍需要继续升温数度才能完 全糊化。 0063 糊化中期的数颗粒法测得的糊化度要少于 IOD 法所测得的糊化度， 低约 10-15%。 糊化后期则低于 5%， 正如背景技术中提到的， 在糊化过程中存在大量处于部分糊化状态的 淀粉颗粒， 传统方法有着很大的不足在于它以 “个数” 为参数， 只能大致的表征淀粉的糊化 过程， 甚至不是一个几何参数。 0064 实施例 3 用于部分糊化马铃薯淀粉乳制备工艺的加热温度及加热时间的控制， 制备不同糊化度 的马铃薯淀粉产品。 0065 模拟质量浓度 （干基） 20% 的马铃薯淀粉乳状液体系，。
38、 检测其在保温过程中淀粉糊 化程度的变化情况。 0066 1、 数码相片的拍摄。 0067 包括如下步骤和工艺条件 ： （1） 配置质量浓度 （干基） 20% 的马铃薯淀粉乳状液， 室温下平衡 1.5h， 用力搅拌平衡后 的淀粉乳， 使其沉下的淀粉搅起， 在体系中分布更均匀， 用胶头滴管吸取 50l 淀粉乳， 迅 速滴加两至三滴到已经在边缘涂上一圈密封胶的玻璃片中央， 并用胶头滴管尖部划动， 使 淀粉乳分布均匀， 然后盖上另一片玻璃片， 压紧密封。制片要求显微视野中淀粉铺展均匀， 淀粉颗粒之间叠加较少。 0068 （2） 调节偏光显微镜光圈与照相曝光时间， 使相片曝光量适宜， 设置拍摄像素为 。
39、20481536， 保存格式 TIFF， 位深度 16， 单色模式。选用放大倍数为 100 倍的目， 物镜组合， 同时关闭自动白平衡。 0069 （3） 将制好的玻片置于热台中， 在调试好的偏光显微镜下选好视野， 设置升温程序 为， 升温速度 200 /min， 升至保温温度为 62,64,66,68， 保温 30min。 0070 （4） 在加热过程中， 与显微镜相连的数码相机进行连续拍摄， 每隔 1min 采样一次。 0071 2、 数字图像的分析。 0072 将拍摄的数字图片导入 Image-pro plus 软件， 使用 AOI (Automated Optical Inspectio。
40、n，“自动光学检测” ) 矩形框选取工具选定整张图片， 点击 “measure” -“count/ size” -“measure” -select measure ” , 在左侧下拉选项框中选定 “IOD” 项， 点击 “OK” ， 然后在上级菜单栏中点击 “edit” , 选择 “convert AOI(s) To Object(s)” ， 双击图片， 即可 得到一张图片的 IOD 值。按照以上步骤得到每张数码图片的 IOD 值。 0073 3、 糊化度的计算与表征。 0074 本底修正 ： D=A-B; DG%=1D /C 100%。 0075 物理学意义 ： DG ： 马铃薯淀粉在某温。
41、度下糊化度 ； A ： 初测 IOD 值， 指原始偏光图片测得的 IOD 值 ； B ： 背景 IOD 值， 指所有淀粉的双折射光消失的图片的 IOD 值 ； 说 明 书 CN 102419305 A CN 102419317 A8/9 页 11 C ： 初始状态的实际 IOD 值， 指实验测量温度的起点时的实际 IOD 值 ； D ： 实际 IOD 值， 指图片中淀粉拥有双折射光性质的淀粉结晶部分的积分 光密度值。 0076 测得的马铃薯淀粉 DG% 与加热时间的关系图如图 3 所示， 从图 3 可以看出， 加热温 度越高， 最终糊化度越大， 达到最终糊化度所需时间越短。在较低温度下保温时，。
42、 达到最终 糊化度以前， 延长加热时间对淀粉的糊化度增加不多。 0077 保温温度为 62,64,66,68时， 分别在 2,4,9,12min 后， 最终糊化度稳定在 26,53,70,87%。 0078 实施例 4 ： 用于测量变性淀粉产品的糊化度 选用实验室制备的醋酸酯木薯淀粉 （取代度 0.06） ， 韧化玉米淀粉 （55韧化 7 小时） ， 测量其相对于原淀粉的糊化情况。 0079 1、 数码相片的拍摄。 0080 包括如下步骤和工艺条件 ： （1） ： 配置一定浓度 （玉米 1%， 木薯 5%， 干基） 的淀粉乳状液， 用胶头滴管吸取一滴， 滴加 在载玻片上， 盖上盖玻片使液滴均匀。
43、分散。 0081 （2） ： 调节偏光显微镜光圈与照相曝光时间， 使相片曝光量适宜， 设置拍摄像素为 20481536， 保存格式 TIFF， 位深度 16， 单色模式。选用放大倍数分别 200 倍的目， 物镜组 合， 同时关闭自动白平衡。 0082 （3） ： 将制好的玻片置于偏光显微镜下拍摄得到三张照片 ： 一张普通光下淀粉分 布均匀的照片， 一张偏正光下淀粉分布均匀以及一张偏正光下没有淀粉颗粒的空白数码图 片。 0083 2、 数字图像的分析。 0084 将拍摄的数字图片导入Image-pro plus软件， 首先处理普通光下淀粉分布均匀的 照片 ： 点击 “measure” -“cou。
44、nt/size” -“Manual” -“Select Colors” , 利用其中的滴管 工具， 将相对于亮白背景呈灰黑色的淀粉颗粒全部选定， 由于软件默认面积测量的选项， 故 此时直接点击 “count” -“view” - “statistics” , 其中 “Sum” 项的值即为所选区域的面 积 （像素面积） 。 0085 剩下的两张偏光照片， 使用 AOI (Automated Optical Inspection，“自动光学检 测” ) 矩形框选取工具选定整张图片， 点击 “measure” -“count/size” -“measure” -select measure ” , 。
45、在左侧下拉选项框中选定 “IOD” 项， 点击 “OK” ， 然后在上级菜单栏中点击 “edit” , 选择 “convert AOI(s) To Object(s)” ， 双击图片， 即可得到一张图片的 IOD 值。 0086 （3） ： 数字图像的分析 ： 用专业图像分析软件 Image-pro plus 5.0 分析得到整张 数码相片的原始 IOD 值 ； 糊化度的计算与表征 ： C=A-B ； D=C/E ； DG%=1G /F 100% ； 物理学意义 ： DG ： 淀粉在某温度下糊化度 ； A ： 初测 IOD 值， 指原始偏光图片测得的 IOD 值 ； B ： 背景 IOD 值，。
46、 指无淀粉颗粒的空白图片的 IOD 值 ； 说 明 书 CN 102419305 A CN 102419317 A9/9 页 12 C ： 实际 IOD 值， 指图片中淀粉样品拥有双折射光性质的淀粉结晶部分的积分光密度 值 ； D ： OD 值， 指图片中淀粉样品拥有双折射光性质的淀粉结晶部分的光密度值 ； E ： 淀粉颗粒在视野中的面积 ； F ： 未经处理的原淀粉的 OD 值 ； G ： 经处理后的淀粉样品的 OD 值。 0087 （4） ： 测量结果 ： 韧化玉米淀粉 DG%=15.5%， 醋酸酯木薯淀粉 18.5%。 说 明 书 CN 102419305 A CN 102419317 A1/2 页 13 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102419305 A CN 102419317 A2/2 页 14 图 3 说 明 书 附 图 CN 102419305 A 。