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,?兩個加熱器在整個過程中保持在一定的溫度范圍之內(nèi),?可以精確、快速地控制溫度并進行熱容、熱焓的測量。DSC分為功率補償型、熱通量DSC和熱流型3種類型,?具有易定量分析、分辨率高、靈敏度高等優(yōu)點,?能定量測定多種熱力學和動力學參數(shù),?且可進行晶體微細結(jié)構(gòu)分析等工作,?如樣品的焓變,?比熱容等的測定。DSC的工作原理參見圖16】。樣品與參照物的溫差(?ΔT)?反映出熱效應(yīng)的大小。DSC在操作時,?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(nèi)。樣品的制備與進樣對測定結(jié)果均有很大的影響。
樣品與參照物的溫差(?ΔT)?反映出熱效應(yīng)的大小。DSC?在操作時,?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(nèi)。樣品的制備與進樣對測定結(jié)果均有很大的影響。
淀粉與水混合后，淀粉顆粒就會吸水膨脹，當加熱淀粉乳時，淀粉分子開始劇烈震動，淀粉分子內(nèi)和分子間氫鍵就被打斷，因此在原來氫鍵位置上就吸入大量水(水化作用)，淀粉結(jié)晶區(qū)開始慢慢消失，當結(jié)晶區(qū)完全消失時即稱為糊化，此時溫度為糊化溫度??因淀粉糊化過程代表淀粉分子從有序狀態(tài)到無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變，同時也伴隨著能量變化，因此可利用DSC進行測量??淀粉糊化是食品加工過程中的一種重要現(xiàn)象,如面包和蛋糕的焙烤、谷物類品的擠壓等都有賴于適度的淀粉糊一直以來學者們對淀粉糊化的工藝性都很關(guān)注,根據(jù)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、顯微觀察法、光透射、雙折射法等,?但這些方法都受到一些數(shù)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(nèi)研究淀粉糊化;? DSC可測定100℃以上的糊化溫度;??根據(jù)C檢測結(jié)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程，結(jié)果見圖2。
通過冷卻糊化后的濃縮淀粉水懸浮液可以得到淀粉凝膠。在凝膠陳化過程中,其流變學性質(zhì)、結(jié)晶度和持水能力發(fā)生顯著變化,?這一變化過程就是淀粉老化。它是影響淀粉食品質(zhì)構(gòu)的主要因素。一般認為,?淀粉老化包括兩個相互獨立的過程,?(?a)?糊化過程中可溶性直鏈淀粉凝膠化。(?b)?糊化后的淀粉顆粒內(nèi)支鏈淀粉的重結(jié)晶。通常用定量DSC技術(shù)來研究淀粉老化過程中支鏈淀粉重結(jié)晶的速率和程度,?也就是說,DSC技術(shù)是一種檢測重結(jié)晶凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成過程的可行方法。根據(jù)DSC曲線中融化吸熱峰的大小,?可以計算出老化淀粉結(jié)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進行回生測定。掃描范圍為20～100?℃，?升溫速率為10?℃/min?，結(jié)果見表4。
由表4可知，糊化淀粉在DSC分析過程中不再有熱力學過程發(fā)生，而在冷卻時，隨著糊化淀粉在低溫下放置時間不同，老化程度也不同。時間越長，回生程度越大，從而導(dǎo)致回生后淀粉的分析結(jié)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。它是無定形聚合物的特征,?是一個二級相變過程[?13]。在低溫下,?聚合物長鏈中的分子是以隨機的方式呈
