全 文 ：doi:10． 3969 / j． issn． 1671 － 7775． 2011． 05． 010
FT-IR光谱法测定籼米淀粉回生
吴 跃1，陈正行2，林亲录1，吴 伟1，肖华西1
(1．中南林业科技大学 食品科学与工程学院，湖南 长沙 410004;2．江南大学 食品科学与技术国家重点实验室，江苏 无锡 214122)
摘要:研究了傅立叶变换红外(FT-IR)光谱法快速检测籼米淀粉回生，发现 FT-IR光谱中一些特征
振动模式的相对强度(与 761. 76 cm －1处峰高的比值)会随淀粉回生程度的增加而降低．振动模式
包括:3 415 cm －1附近的 O—H伸缩振动、2 927. 46 cm －1处的 CH2 伸缩振动、1 155. 17 cm
－1处 C—O
和 C—C伸缩振动、1 081. 89 cm －1处的 C—O—H 弯曲振动、1 043. 32，1 020. 18 和 998. 96 cm －1处
未确定的振动模式、609. 41 和 578. 55 cm －1处的吡喃环骨架振动模式．将以上这些特征振动模式的
相对强度倒数与 DSC 回生焓值进行相关性分析可知:1 081. 89，1 043. 32，1 020. 18，609. 41 和
578. 55 cm －1处吸收峰的相关系数均能达到 0. 9 以上，因此可将这 5 种 FT-IR振动模式的相对强度
变化作为定量指示淀粉回生程度的多重指标．
关键词:籼米淀粉;回生;傅立叶变换红外光谱法;振动模式;相对强度
中图分类号:TN914. 3 文献标志码:A 文章编号:1671 － 7775(2011)05 － 0545 － 07
收稿日期:2010 － 09 － 10
基金项目:国家自然科学基金资助项目(31050012) ;公益性行业(农业)科研专项经费资助项目(200903043 － 2)
作者简介:吴 跃(1981—) ，女，黑龙江牡丹江人，博士，讲师(wuyuejn@ 163． com) ，主要从事稻米深加工的研究．
陈正行(1960—) ，男，江苏无锡人，教授，博士生导师(zxchen2007@ 126． com) ，主要从事谷物化学的研究．
Retrogradation of long-shaped rice starch by FT-IR spectra
Wu Yue1，Chen Zhengxing2，Lin Qinlu1，Wu Wei1，Xiao Huaxi1
(1． Faculty of Food Science and Engineering，Center South University of Forestry and Technology，Changsha，Hunan 410004，China;
2． State Key Laboratory of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu 214122，China)
Abstract:The rapid detecting of the retrogradation for long-shaped rice starch by FT-IR was investiga-
ted． The results show that the relative intensity of characteristic peaks which is defined as the peak height
ratio to the reference peak of 761. 76 cm －1 is decreased with the retrogradation increase． These characte-
ristic peaks include O—H stretching at 3 415 cm －1，C—H stretching at 2 927． 46 cm －1，C—O and C—C
stretching at 1 155． 17 cm －1，C—O—H bending at 1 081． 89 cm －1，undetermined modes at 1 043． 32，
1 020． 18 and 998. 96 cm －1，skeletal modes of pyranose ring at 609. 41 and 578. 55 cm －1 ． According to the
correlation analysis between retrogradation enthalpy of DSC and relative intensity reciprocal of above vibra-
tion modes，the FT-IR peaks at 1 081． 89，1 043． 32，1 020． 18，609． 41 and 578． 55 cm －1 have correlation
coefficients all above 0. 9． The relative intensity change of the five vibration modes listed above can be used
as multi-index to quantify the retrogradation degree．
Key words:long-shaped rice starch;retrogradation;fourier transform infrared (FT-IR)spectrometry;
vibration mode;relative intensity
淀粉作为一种廉价、可降解、无毒害的天然高聚
物，广泛地用于为食品等多种行业，逐渐发展成为淀
粉工业．但是只要体系中存在天然淀粉，就不可避免
的遇到淀粉回生问题．淀粉回生亦称老化、凝沉、β-
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化，是糊化后的淀粉分子贮存在低于溶解温度下，重
新结合形成有序结构的过程． 它往往会使包含淀粉
的体系劣化，如出现结晶、硬度增加、抗酸解、黏度降
低、体系凝集、脱水、冻融稳定性降低等现象，更重要
的是回生后的淀粉具有抗酶解性、不易被消化吸收，
因此会导致浪费大量的粮食．
FT-IR属于分子振动光谱，是快速、无损、绿色
环保的检测方法，可以检测液体、固体． 分子振动光
谱可以检测构型和晶体相关化学键的振动频率变
化［1］，因此可以用来检测淀粉回生． 其中，已有一些
关于红外光谱监测淀粉回生的报道，但均未确定能
定量指示淀粉回生程度的指标． 文中以易回生的籼
米淀粉为研究对象，在较易回生的贮存温度(4 ℃)
和水分质量分数(66. 7%)下，研究 FT-IR 光谱中能
表征淀粉回生程度的有效定量指标．
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
早籼米，安徽定远 (市售) ;直链淀粉标准品，美
国 Sigma公司．
1. 2 仪器设备
NICOLET NEXUS470 傅立叶变换红外光谱仪，
美国 Thermo Nicolet 公司;差示扫描量热仪 DSC
(Pyris 1 型) ，美国 PE 公司;Labconco 冷冻干燥机，
美国 Labconco公司．
1. 3 试验方法
1. 3. 1 籼米淀粉的提取
淀粉提取方法是在 Lin J． H．等［2］采用的方法基
础上进行一些修改． 称取 400 g 籼米，清洗干净、沥
干后放入 2 L 的质量分数 0. 1%NaOH溶液中，搅拌
(350 r·min －1)过夜． 将其中的乳白液过 100 目筛
后倒入 5 L大烧杯中，加满清水除去表面泡沫后放
入冰箱中(4 ℃)静置;剩余破碎的米粒在质量分数
0. 1%NaOH溶液中用打浆机打浆粉碎，乳液过 100
目筛后，同样倒入 5 L 大烧杯中加满清水除去泡沫
后放入冰箱中(4 ℃)静置．
静置 12 h后，将上层清液虹吸出去，再加满清
水(边加边搅) ，同时除去泡沫，继续静置 12 h． 经
过 4 次换水即可，最后一次用去离子水，此时已不
会出现黄色泡沫． 静置完，水经虹吸去除后，将底
部的淀粉湿块在 38 ℃下干燥至水分质量分数
13%左右．
1. 3. 2 籼米淀粉中主要化学组分含量测定
直链淀粉含量依据文献［3］中的报道进行测
定．淀粉中水分、灰分、依蛋白质和脂肪质量分数依
次按照国标 GB /T 5009. 3—2003、GB /T 5009. 4—
2003、GB /T 5009. 5—2003 和 GB /T 5009. 6—2003，
平行测定 3 次，取其平均值．
1. 3. 3 籼米淀粉回生样品的制备
5 g 籼米淀粉加入 10 mL去离子水，混合均匀后
蒸汽密闭加热 20 min 进行糊化．糊化后的样品冷却
到室温，密封好后放入 4 ℃冰箱中分别贮存 0，5，10
和 15 d．取出后进行冷冻干燥并粉碎，过 200 目筛．
装入自封袋，放入干燥器中待以后测定．
1. 3. 4 测定籼米淀粉的回生
将贮存不同天数的回生样品分别进行 FT-IR和
DSC测定． FT-IR测定是用 KBr 压片法制备样品，采
用的是 DTGS检测器，扫描次数为 128 次，分辨率为
4 cm －1 ． 结果用 Ominic 软件进行作图、分析计算;
DSC测定是称取 2 mg 回生样品粉末于 PE 液体坩
埚中，按质量比 1 ∶ 2 加入去离子水． 样品密封后在
室温下放置 24 h平衡．条件是以 10 ℃·min －1的速
度从 20 ℃加热到 95 ℃，以空坩埚作参比，载气为氮
气，流速 20 mL·min －1 ．从 DSC 的回生曲线中根据
峰面积计算回生焓值．
2 结果与分析
2. 1 籼米淀粉中主要化学成分结果分析
淀粉中主要成分的质量分数:水分(13. 5 ±
0. 34)%，灰分(0. 30 ± 0. 08)%，蛋白质(0. 73 ±
0. 11)%，直链淀粉(29. 4 ± 0. 41)%，脂肪(0. 52 ±
0. 17)%，其中直链淀粉质量分数占提取淀粉湿基
的 29. 4%，应属于高直链淀粉［4］． 稻米的品种对直
链淀粉质量分数的影响非常明显，如籼米的直链淀
粉质量分数一般为(25. 4 ± 2. 1)%，粳米为(18. 4 ±
2. 7)%，糯米为(0. 98 ± 1. 51)%［5］． 大米中淀粉与
蛋白质结合牢固，碱法提取是去除大米淀粉中蛋白
质的有效办法，蛋白质量分数仅占 0. 73% ．
2． 2 FT-IR测定籼米淀粉回生的结果分析
红外光谱法测定淀粉回生，有的是采用近红外光
谱法［6 － 7］．其中主要是根据红外的吸收值 log(1 /R)或
其一阶和二阶导数来表征的．但由于近红外光谱分析
主要是分子间的倍频与合频吸收，因此在发挥近红外
光谱分析的特点时，存在一系列分析的技术难点［8］．
对于中红外光谱，有研究认为，在贮存过程中淀
第 5 期 吴 跃等:FT-IR光谱法测定籼米淀粉回生 547
粉回生发生的构型变化，可通过观察红外谱带变窄过
程以及分析构型敏感谱带(1 300 ～ 800 cm －1区域)的
强度变化进行检测．起初无序状态时，多聚体是扩展
的构型，随着回生的进行，体系更加有序，构型范围将
降低，导致与初始状态相比谱带分布更小，因此能观
察到谱带变窄［9］．一般在测定淀粉回生过程中，也常
采用红外峰高的比值进行测量，就是选择那些具有典
型强度变化的峰． FT-IR 就常采用这种方法［9 － 10］，研
究中通常首先对谱图进行自动去卷积处理，能观察到
随回生程度增强，1 047 与 1 022 cm －1处峰高的比值
增大．其中，1 047 cm －1处的吸收峰被认为是代表了淀
粉体系中结晶区域的特性，而 1 022 cm －1处代表了无
定型淀粉的特征． 1 047 与 1 022 cm －1处峰强度的比
值，可以用来确定淀粉的 B-型结晶大小(即回生程
度) ，表明淀粉无定型态的降低或是有序结构的增加．
然而，A． L． M． Smits等［11］研究将糊化后的马铃
薯淀粉冷冻干燥后，在 20 ℃下相对湿度(RH)为
30%，60%，90%时分别贮存 7，21 或 32 d，研究发现
只有 RH为 90%时，红外 1 047 与 1 022 cm －1处峰高
比值能随贮存时间的延长而增加，当 RH 为 30%和
60%时没有这种红外变化．另有研究者，观察蜡质玉
米淀粉糊化后，在 － 2 ℃下贮存 1 和 3 个月的 FT-IR
谱图变化［12］．
糊化后的蜡质玉米淀粉显示出一个宽的吸收峰
(3 000 ～ 3 700 cm －1) ，被认为是 O—H伸缩振动．一
个显著的光谱变化发生在贮存后的第 3 个月，此时
这个宽峰分裂成 2 个相对较宽的峰，即 3 000 ～
3 250 cm －1和3 300 ～ 3 700 cm －1 ． 而原先单一宽峰
被认为是淀粉分子水合的氢键 O—H 基团，随着回
生进行，该处氢键结合的 O—H 基团含量降低导致
了这个裂分形式出现．应该注意的是，这次红外测定
采用的是 ATR(attenuated total reflection)方法． 因
此，目前用 FT-IR光谱法测定淀粉回生并没有出现
一致的分析结果和检测指标．
图 1 中曲线是用 Ominc 软件先自动调整基线，
再用软件中“Analyze”中“Statistical Spectra”项将每
个样品的 4 条平行红外光谱曲线平均成一条得到
的，再用该软件计算出图谱中每个峰的峰高．
图 1 贮存不同天数的籼米淀粉回生样品的 FT-IR图
Fig． 1 FT-IR spectra of retrograded long-shaped rice starch samples stored for different days
比较贮存不同天数的籼米淀粉回生样品的
FT-IR谱图(图 1)可以发现，随着贮存天数的增加，
谱图中未观察到文献［9］中所提到的“窄化”现象．
但观察到随着回生的进行，样品在 3 417 cm －1左右
的吸收峰略微向低波长移动． 刚刚糊化后(贮存
0 d)的籼米淀粉样品此处的波数是 3 417. 30 cm －1，
而回生 15 d的样品是 3 405. 73 cm －1 ．一般而言，氢
键缔合的 O—H伸缩振动在 3 550 ～ 3 200 cm －1处有
548 江苏大学学报(自然科学版) 第 32 卷
一宽而强的吸收峰． 对于伸缩振动来说，氢键越强，
谱带越宽，吸收强度越大，而且向低频方向位移也越
大［13］．但由于 FT-IR测量时样品量或是样品中水分
质量分数的差异，并没有显示出随着回生程度的增
加，氢键缔合的 O—H伸缩振动变宽，而只观察到稍
微向低波长方向移动．
随后，依照文献中［9 － 10］去卷积的方法，得到图
2． 计算该谱图中贮存不同天数的回生样品
1 043. 32，997. 03，(1 043. 32 + 997. 03)cm －1 与
1 020. 45 cm －1处峰高的比值，列于表 1 中．
图 2 贮存不同天数的籼米淀粉回生样品的去卷积 FT-IR图光
Fig． 2 Deconvoluted FT-IR spectra of retrograded long-shaped starch samples stored for different days
表 1 去卷积 FT-IR图中光中的主特征峰峰高比值
Tab． 1 Characteristic peaks height ratios in
deconvoluted FT-IR spectra
特征峰 / cm －1
峰高比值
0 d 5 d 10 d 15 d
1 043. 32 0. 823 0. 824 0. 857 0. 869
997. 03 0. 812 0. 835 0. 882 0. 857
1 043. 32 + 997. 03 1. 635 1. 659 1. 739 1. 726
注:以 1 020. 45 cm －1处峰高为基准．
从表 1 中可以看到，随着贮存时间的延长，也
就是回生程度的增加，1 043. 32 与 1 020. 45 cm －1
处峰高的比值随之升高．但对于贮存 0 和 5 d 的样
品来讲，这种数值增加的程度并不大，即有序结构
与无序结构的比例增加不明显，仅由 0. 823 到
0. 824，显然这种增加幅度与实际情况不符． 因为，
对于本试验中的样品在贮存 5 d后，回生程度会有
显著增加，这说明 1 043. 32 与 1 020. 45 cm －1处峰
高的比值虽然一定程度上能反应回生的变化趋
势，但不能作为定量检测淀粉回生程度的指标． 再
者，995 cm －1处吸收峰也被认为是脱水葡萄糖单
元的羟基在淀粉分子间所形成的氢键有序化结
构，其强度与无序结构即1 020. 45 cm －1处吸收峰
的强度比值可以表征淀粉回生程度． 然而，本试验
中计算了 995 与 1 020. 45 cm －1两处峰高的比值，
这个比值并没有随贮存时间的延长呈现规律性变
化(表 1)． 另外，也有研究认为［14］，980 cm －1处吸
收峰强度变化显示的是淀粉原有结晶结构的变
化，1 047 cm －1处的吸收峰强度变化反映了淀粉改
性后新型结晶结构的变化，1 022 cm －1处则代表的
是淀粉中无定型结构的变化，从而认为计算得到
的 980 与 1 022 cm －1处峰高的比值定量地反映淀
粉中原有结晶结构和无定型结构的比例，(980
cm －1 + 1 047 cm －1)与 1 022 cm －1处峰高的比值则
定量地反映淀粉中现有结晶结构和无定型结构的
比例［15］．基于这种方法，本试验计算得到(997. 03
cm －1 + 1 043. 32 cm －1)与 1 020. 45 cm －1处峰高的
比值，但没有发现该比值能随贮存时间的延长呈现
第 5 期 吴 跃等:FT-IR光谱法测定籼米淀粉回生 549
规律性的变化．
也有研究人员［10］认为在 994 cm －1处的谱带主
要是 C—OH 弯曲振动，对水分含量特别敏感，这些
振动涉及到水 －淀粉相互作用，例如氢键可以影响
C—OH弯曲振动模式，而这个谱带的变化可归结到
V －型直链淀粉主要羟基的分子环境变化，是由于
分子内氢键变化引起的．
依据以上试验结果，可以发现，以往研究中采用
的去卷积方法得到的 997，1 043 与 1 020 cm －1处峰
高的比值，一定程度上能反应淀粉回生变化趋势，但
不能作为定量淀粉回生程度的指标．
贮存不同天数的籼米淀粉回生样品的 FT-IR光
谱数据和峰归属见表 2，表中相对强度均是以
761. 76 cm －1处的峰高为基准的．
表 2 FT-IR光谱数据和峰归属
Tab． 1 Data and peaks assignment of FT-IR spectra
波数 / cm －1
相对强度
0 d 5 d 10 d 15 d
谱带归属［10，13，16］
3 417. 30 3. 544 6 3. 345 0 2. 711 5 2. 532 1 O—H stretching
2 927. 46 1. 529 7 1. 502 2 1. 461 5 1. 304 5 CH2 stretching
1 641. 15 0. 742 6 0. 742 4 0. 711 5 0. 666 7 (COO—)stetching vibration in a carboxylate group
1 454. 09 1. 163 4 1. 152 8 1. 211 5 1. 073 7 C—H bending of —CH2
1 413. 59 1. 346 5 1. 314 4 1. 346 2 1. 195 5 CH2 bending，C—O—O stretch
1 369. 23 1. 410 9 1. 384 3 1. 403 8 1. 253 2 C—H symmetric bending of CH3
1 338. 38 1. 282 2 1. 253 3 1. 283 7 1. 144 2 CH2 twisting
1 236. 17 1. 074 3 1. 052 4 1. 129 8 1. 016 0 CH2OH (side chain)related mode
1 201. 46 1. 138 6 1. 117 9 1. 221 2 1. 115 4
1 155. 17 2. 935 6 2. 829 7 2. 538 5 2. 397 4 C—O，C—C stretching
1 081. 89 3. 391 1 3. 214 0 2. 802 9 2. 692 3 C—O—H bending
1 043. 32 3. 925 7 3. 690 0 3. 125 0 3. 038 5 Characteristic to region crystalline of retrograded starch
1 020. 17 4. 302 0 4. 056 8 3. 336 5 3. 234 0 Characteristic to region amorphous，C—O of C—O—C
998. 96 3. 742 6 3. 585 2 3. 081 7 2. 935 9
927. 61 1. 128 7 1. 100 4 1. 216 3 1. 125 0 Skeletal mode vibrations of α-1，4 glycosidic linkage，(C—O—C)
850. 47 0. 683 2 0. 672 5 0. 7452 0. 734 0 C(1)—H，CH2 deformation
761. 76 1. 000 0 1. 000 0 1. 000 0 1. 000 0 C—C stretching
709. 69 1. 099 0 1. 083 0 1. 062 5 1. 076 9
609. 41 1. 425 7 1. 388 6 1. 326 9 1. 320 5 Skeletal modes of pyranose ring
578. 55 1. 623 8 1. 580 8 1. 509 6 1. 500 0
528. 41 1. 371 3 1. 353 7 1. 312 5 1. 394 2
注:表中数据是从 4 个平行样品谱图平均化得到的谱图中计算的结果．
淀粉的 FT-IR 图谱可以划分成 4 个主要的区
域，这样有助于连续解释和描述主要的谱带．这 4 个
区域分别是:800 cm －1以下，800 ～ 1 500 cm －1(指纹
区) ，2 800 ～ 3 000 cm －1(C—H 伸缩区域)和 3 000
～ 3 600 cm －1(O—H伸缩区域)．
其中，淀粉在低波长(＜ 800 cm －1)时呈现出复
杂的振动模式，属于葡萄糖吡喃糖环的骨架模式振
动．回生淀粉的 FT-IR 光谱中(表 1) ，主要的谱带
709 和 578 cm －1以及小的谱带 609 和 528 cm －1都归
属于吡喃糖环的骨架模式． 800 和 1 500 cm －1之间
的区域表现出了高度重叠和复杂的光谱，给出确切
的谱带归属非常困难． 多糖(直链淀粉、支链淀粉、
纤维素和淀粉)在这个区的 FT-IR 光谱主要来源于
它们单个葡萄糖单元的振动状态．出于这个原因，从
葡萄糖光谱中得到的信息往往用到淀粉相应波长的
振动模式归属． FT-IR 光谱的葡萄糖分子振动的主
要光谱区域是 ＜ 1 500 cm －1，淀粉在这个区域表现
出与葡萄糖非常相似的光谱特性:1 236 cm －1的红
外吸收峰是侧链 CH2OH相关模式;1 155 cm
－1处的
峰是 C—O，C—C 伸缩振动;1 081 cm －1处是 C—
O—H弯曲振动，是与氢键形成有关的基团．涉及到
C和 H 原子的弯曲振动谱带可在 1 500 ～ 1 300
cm －1区域观察到，1 338 cm －1的红外光谱谱带来源
于 CH2 弯曲模式，而 C—H 和 O—H 伸缩振动能够
很容易辨别出来［16］．
回生淀粉红外光谱谱带发生变化主要是:谱
带窄化和特定谱带吸收强度的变化． 如前所述，对
图 1 进行仔细观察和比对，未发现有谱带窄化现
550 江苏大学学报(自然科学版) 第 32 卷
象．因此，将 FT-IR 光谱中每个峰的峰高与指定峰
的峰高相比得到相对强度比值，考察其中哪些峰
的相对强度能随贮存时间的延长即回生程度的增
强，呈现规律性的变化，期望能寻找到衡量淀粉回
生程度的精确指标．
为了定量表述红外吸收峰与淀粉回生程度的关
系，以 761. 76 cm －1处的吸收峰为基准，因为根据文
献报道此处的吸收峰强度不会随着回生程度的变化
而发生改变［17］，其他峰高与此峰峰高的比值作为吸
收峰相对强度． 由表 2 可以看到，3 417 . 30，
2 927. 46，1 155. 17，1 081. 89，1 043. 32，1 020. 18，
998. 96，609. 41 和 578. 55 cm －1处的吸收峰的相对
强度随回生程度增强逐渐降低． 这是因为淀粉在回
生过程中，体系逐渐处于稳定、有序状态，因而淀粉
样品中一些特征峰的相对强度逐渐降低． 研究人
员［17］用定量红外分析法研究物性修饰的小麦淀粉，
也发现回生的小麦淀粉在 1 154，1 078，1 046，
1 019，991和 570 cm －1处吸收峰的峰强度要小于无定
型状态即没有回生的小麦淀粉，而 762 cm －1处的峰强
度没有变化，这些和以上的研究结果是相一致的．
对于 1 641 cm －1处明显的红外吸收峰，也有将
它认定为是淀粉无定型区的水吸收，随着淀粉结晶
度的增加，这个谱带在红外光谱中会变得更弱［18］．
本试验中，1 641 cm －1处吸收峰的相对强度在糊化
后是 0. 742 6，贮存 5，10，15 d 后则分别是 0. 742 4，
0. 711 5 和 0. 666 7，说明此处峰的强度随着回生的
进行会逐渐减弱，同文献［18］中报道相一致．然而，
这处峰的相对强度在糊化后和贮存 5 d 时，并没有
显著差异，因此不将该处峰认定为特征变化峰．
DSC平均回生焓值和 FT-IR中呈现规律变化的
特征峰的相对强度(以 761. 76 cm －1处的峰高为基
准)倒数随贮存时间延长即回生程度增加的变化趋
势见图 3．
图 3 回生焓值和 FT-IR特征峰相对强度倒数的变化趋势图
Fig． 3 Tendency charts of retrogradation enthalpy and relative
intensity reciprocal of FT-IR characteristic peaks
对比图 3a 和 b，除了 2 927. 46 cm －1代表的这条
曲线与 DSC 的平均回生焓值变化趋势有较大差距
外，其余曲线与 DSC的焓值变化趋势非常接近．但同
时可以发现 FT-IR 这些特征峰的整体曲线图形与
DSC图形存在的差异，主要表现在贮存5 d与0 d的差
别没有在 DSC曲线上显现的大．相关性分析见表 3．
表 3 各处特征峰相对强度倒数与回生焓值之间的相关系数
Tab． 3 Correlation coefficients between relative intensity reciprocal of FT-IR characteristic peaks and retrogradation enthalpy
波数 / cm －1 3 415. 37 2 927. 46 1 155. 17 1 081. 89 1 043. 32 1 020. 18 998. 96 609. 41 578. 55
相关系数 0. 894 1 0. 761 0 0. 899 7 0. 917 9 0. 915 5 0. 902 1 0. 898 2 0. 948 1 0. 948 8
从表 3 中的相关性分析可知，578. 55 cm －1处吸
收峰的相对强度倒数与 DSC的回生焓值有最高的相
关性达到 0. 948 8，而它代表的是吡喃环骨架模式．与
图 3中判断的一样，相关性最低的是 2 927. 46 cm －1
处的吸收峰，只有 0. 761 0．因此，可将 2 927. 46 cm －1
处的峰排除，不作为 FT-IR 定量判断回生程度的指
标．其次，相关性系数达到 0. 9 以上的还有 1 081. 89
cm －1(0. 917 9) ，1 043. 32 cm －1(0. 915 5) ，1 020. 18
cm －1(0. 902 1)和 609. 41 cm －1(0. 943 1)处振动峰．
以上结论表明，FT-IR 中一些特征峰的相对强度倒
数可以用来定量考察淀粉回生，作为监测淀粉回生
程度的多重指标，同时 FT-IR 也为淀粉回生的研究
提供了一种有效的表征方法．
3 结 论
研究通过采用傅立叶红外(FT-IR)光谱测定贮
存不同时间的籼米淀粉回生样品时发现，光谱中的
第 5 期 吴 跃等:FT-IR光谱法测定籼米淀粉回生 551
一些特征振动峰的相对强度能随回生程度的增加而
逐渐降低． 在与 DSC 的回生焓值进行相关性分析
时，也证明了二者之间存在较高的相关性(相关系
数可达 0. 9 以上)．这说明 FT-IR 有望成为快速、定
量检测淀粉回生程度的新方法． 该方法对于其他类
型的淀粉是否呈现同样的规律性和灵敏度，需进一
步研究．
参考文献(References)
［1］ Karim A A，Norziah M H，Seow C C． Methods for the
study of starch retrogradation［J］． Food Chemistry，
2000，71:9 － 36．
［2］ Lin J H，Chang Y H． Molecular degradation rate of rice
and corn starches during acid-methanol treatment and its
relation to the molecular structure of starch［J］． Journal
of Agricultural and Food Chemistry，2006，54:5880 －
5886．
［3］ Gunaratne A，Hoover R． Effect of heat-moisture treat-
ment of the structure and physicochemiscal properties of
tuber and root starches［J］． Carbohydrate Polymers，
2000，49:425 － 437．
［4］ Varavinit S，Shobsngob S，Varanyanond W， et al．
Effect of amylose content on gelatinization，retrograda-
tion and pasting properties of flours from different culti-
vars of thai rice［J］． Starch /Strke，2003，55:410 －
415．
［5］ 张燕萍．变性淀粉制造与应用［M］． 北京:化学工业
出版社，2004．
［6］ Bao J S，Shen Y，Jin L． Determination of thermal and
retrogradation properties of rice starch using near-infra-
red spectroscopy［J］． Journal of Cereal Science，2007，
46:75 － 81．
［7］ Seung-Yong Cho，Sung-Gil Choi，Chul Rhee． Determi-
nation of degree of retrogradation of cooked rice by near
infrared reflectance spectroscopy［J］． Journal of Near
Infrared Spectroscopy，1998，6:A355 － A359．
［8］ 陈 斌，张惠风，李国权，等．相关分析技术在谷物近
红外光谱分析中的应用［J］． 江苏大学学报:自然科
学版，2004，25(6) :461 － 464．
Chen Bin，Zhang Huifeng，Li Guoquan，et al． Correla-
tion analysis technique applied to near-infrared spectros-
copy of cereals［J］． Journal of Jiangsu University:Natu-
ral Science Edition，2004，25(6) :461 － 464． (in Chi-
nese)
［9］ van Soest J J G，de Wit D，Tournois H，et al． Retrogra-
dation of potato starch as studied by fourier transform in-
frared spectroscopy［J］． Starch /Strke，1994，46:453
－ 457．
［10］ van Soest J J G，Tournois H，de Wit D，et al． Short-
range structure in (partially)crystalline potato starch
determined with attenuated total reflectance fourier-
transform IR spectroscopy［J］． Carbohydrate Research，
1995，279:201 － 214．
［11］ Smits A L M，Ruhnau F C，Vliegenthart J F G，et al．
Ageing of starch based systems as observed with FT-IR
and solid state NMR spectroscopy［J］． Starch /Strke，
1998，50:478 － 483．
［12］ Ogawa K，Yamazaki I，Yoshimura T，et al． Studies on
the retrogradation and structural properties of waxy corn
starch［J］． Bulletin of the Chemical Society of Japan，
1998，71 (5) :1095 － 1100．
［13］ 蒋先明，何伟平．简明红外光谱识谱法［M］． 桂林:广
西师范大学出版社，1992
［14］ Ispas-Szabo P，Ravenelle F，Hassan I，et al． Struc-
ture—properties relationship in cross-linked high-amy-
lose starch for use in controlled drug release［J］． Carbo-
hydrate Research，2000，323:163 － 175．
［15］ 陈 玲，黄嫣然，李晓玺，等．红外光谱在研究改性淀
粉结晶结构中的应用［J］． 中国农业科学，2007，40
(12) :2821 － 2826．
Chen Ling，Huang Yanran，Li Xiaoxi，et al． Infrared
spectroscopy study on the crystal structure of modified
starch［J］． Scientia Agricultura Sinica，2007，40 (12) :
2821 － 2826．(in Chinese)
［16］ Kizil R，Irudayaraj J，Seetharaman K． Characterization
of irradiated starches by using FT-Raman and FTIR
spectroscopy［J］． Journal of Agricultural and Food
Chemistry，2002，50:3912 － 3918．
［17］ Lewandowicz G，Soral-Smietana M． Starch modification
by iterated syneresis［J］． Carbohydrate Polymers，2004，
56:403 － 413．
［18］ Santha N，Sudha K G，Vijaykumari K P，et al． Raman
and Infrared spectra of starch samples of sweet potato
and cassava ［J］． Proc Indian Acad Sci:Chem Sci，
1990，102(5) :705 － 712．
(责任编辑 祝贞学)