關(guān)于機械活化作用的研究與探索

朱華雙　蔡力鉉

摘 要：本文主要研究的是機械活化對于玉米淀粉含量及老化的影響，為了達到研究目的，需要使用攪拌球磨機，這樣可以達到對玉米進行機械活化的作用。而本次實驗共有兩種實驗方法可以進行選擇，經(jīng)過一系列的研究實驗，最終發(fā)現(xiàn)：機械活化對玉米的生長成分變化有明顯的影響作用，機械活化時間越長，玉米直鏈淀粉含量越高。而透光率越低，玉米老化程度越高。因此可以說明，適量的對玉米等農(nóng)作物進行機械活化對玉米及其它農(nóng)作物的發(fā)展和利用是很有好處的。

關(guān)鍵詞：直鏈淀粉；淀粉含量；機械活化；老化

1機械活化實驗

1.1實驗準(zhǔn)備

本次實驗需要準(zhǔn)備的材料主要有：玉米淀粉、二甲基亞砜、碘化鉀、直鏈淀粉、攪拌器等。這些材料都是進行實驗時所必需的物品。每次實驗使用的物品不盡相同，共需準(zhǔn)備以上這些物品。

1.2研究方法

1.2.1實驗過程

在進行本次實驗時，為了達到實驗的目的，根據(jù)實驗需要，在實驗開始前，應(yīng)做好如下準(zhǔn)備：在調(diào)節(jié)好溫度的水浴中放入一定的淀粉，并進行攪拌，等到了一段時間后，淀粉凝結(jié)成固體分球，再取出樣品，把樣品放入冰柜冷藏儲存。在之后的實驗中需要重新取出，從而可以有效的進行實驗對比、分析研究。

1.2.2直鏈淀粉

關(guān)于直鏈淀粉的研究測量我國已經(jīng)有許多的研究，并且取得了一定的成果，因此，我們可以參考相關(guān)文獻進行分析研究，而不需要再做多余的實驗。因此，在本節(jié)這一部分需要大量的查閱資料和相關(guān)文獻，以便能夠得出一個讓人信服的結(jié)論。

1.2.3實驗方法總結(jié)

（1）第一種方法是：將在實驗過程中保存的淀粉樣品加水后稀釋，稀釋成濃度為1%的乳液，根據(jù)實驗需要在不同溫度情況下進行研究測驗，并進行攪拌二十分鐘，最后進行冷卻。完成實驗后，根據(jù)實驗結(jié)果進行測定機械活化對玉米淀粉含量及其透光率的影響。這個實驗方法的有點和長處主要是比較方便、省時，而存在的缺點便是不夠精確。

（2）第二種方法是：將已經(jīng)稀釋好的，濃度為3%的淀粉乳在高溫水浴中進行攪拌，時間為二十分鐘，最后攪拌成固體再進行冷卻，之后再按照方法一來進行研究。本次實驗不僅能夠看出機械活化對玉米淀粉含量和透光率的影響，而且能夠根據(jù)透光率的變化，看出對玉米老化的影響。這種方法雖然看似比第一種方法繁瑣，但是它能夠給出一個明確精準(zhǔn)的實驗結(jié)論，因此本文比較推崇第二種實驗方法。

這兩種方法都可以測量出機械活化對玉米直鏈淀粉含量、透光率和老化的影響，而且這兩種方法各有優(yōu)點和短處，因此，我們可以根據(jù)實際情況，選擇適宜的方法進行研究。本文主要是嚴謹?shù)膶W(xué)術(shù)研究，所以，需要比較精準(zhǔn)明確的實驗結(jié)論，因此本文所采用的是第二種方法。如果，時間緊迫，而且不需要嚴肅的實驗結(jié)果，可以選擇第一種實驗方法進行研究，也是可行的。

2實驗結(jié)果與分析

2.1直鏈淀粉含量變化分析

玉米種直鏈淀粉的含量會隨著機械活化時間的變化而發(fā)生相應(yīng)的明顯的正向變化，在活化過程多于一個小時時，這種正向變化幅度放緩。這些變化可以有利的說明機械活化對其變化有著最為有利的干預(yù)作用。發(fā)生這種明顯變化的主要原因是由淀粉的成分組成引起的。因為玉米淀粉不僅包括直鏈淀粉，而且還有支鏈淀粉。這兩種淀粉的結(jié)構(gòu)不同，連接方式也不同。又因為機械活化改變了玉米淀粉的連接方式，斷開了支鏈淀粉的鏈接，使之成為了直鏈淀粉，因此，直鏈淀粉含量便相應(yīng)的增加了。在整個研究過程中的其它實驗中也證實了此類結(jié)果。比如說對玉米淀粉進行了物理或者化學(xué)之類的實驗之后，也會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象。產(chǎn)生這種結(jié)果的主要原因與上述原因相似，實驗過程中破壞了支鏈淀粉的鏈接，使之成為了支鏈淀粉。因此，在整個實驗中，機械活化會增加玉米淀粉的直鏈淀粉含量。

2.2透光率的變化以及對老化的影響

本文的重點是研究機械活化對于玉米淀粉直鏈淀粉含量和老化的影響，上文中已經(jīng)詳細介紹了實驗中機械活化對直鏈淀粉含量的影響，因此，本節(jié)主要介紹機械活化對玉米老化的影響。上文中已經(jīng)提及了相關(guān)內(nèi)容，即透光率越低，玉米的老化程度越高。因此，實驗主要證明機械活化對透光率的影響。根據(jù)實驗研究可知，當(dāng)糊化溫度是30攝氏度和70攝氏度時，透光率提高的幅度并不明顯，而當(dāng)溫度是100攝氏度時，透光率的變化幅度大大增加，呈迅速增長趨勢。另外，對玉米淀粉進行不同時間的機械活化，透光率的變化也不同，它們是正相關(guān)的變化趨勢。從另一方面也顯示了機械活化可以有效的增強透光率，產(chǎn)生這種結(jié)果的原因主要是：在整個機械活化過程中，極大地破壞了玉米淀粉的結(jié)晶構(gòu)成，使結(jié)晶進入了分子內(nèi)核，從而進行了溶解，使得光線折射強度降低，從而透光率增強。除此之外，我們還將玉米淀粉與木薯淀粉進行了對比，通過實驗發(fā)現(xiàn)木薯的透光率要更強，產(chǎn)生這種結(jié)果的主要原因是玉米淀粉的直鏈淀粉含量豐富，結(jié)晶顆粒細微，而且玉米淀粉內(nèi)部有利于分子運動，所以相對容易再次結(jié)晶，但是這樣同時也造成了老化困難的問題。而在整個實驗中，也發(fā)現(xiàn)了相對合適的降解是有利于玉米淀粉的老化的進行的，從而也有利于我國對農(nóng)作物生長發(fā)展的研究。

3結(jié)論

第一、根據(jù)整體實驗的研究結(jié)果，可以看出，機械活化有利于提升直鏈淀粉的組成部分，同時也反映了在實驗進行機械活化時，玉米淀粉內(nèi)部的支鏈淀粉發(fā)生了斷裂，內(nèi)部分子運動也產(chǎn)生了相應(yīng)的變化，正是因為這些斷裂和變化才造成了支鏈淀粉的減少，從而使玉米淀粉中直鏈淀粉的含量增加。

第二、根據(jù)我們上述關(guān)于機械類對透光率的影響變化的實驗中，可以得出這樣的結(jié)論：機械活化時間越長，透光率越高；當(dāng)糊化溫度為100攝氏度時進行機械活化，透光率的增長趨勢非常顯著。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因主要是，機械活化過程中破壞了內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)，使其進入了分子內(nèi)核，從而使得它們進行了溶解，因此透光率提升。

第三、在本文的第一節(jié)，我們已經(jīng)提及了透光率和老化的關(guān)系，透光率越低，老化越明顯，因此可以看出，機械活化對玉米老化的作用同樣十分明顯。而根據(jù)上述的多種實驗，可以得出結(jié)論，適宜的機械活化可以有效的促進老化，從而也促使了透光率的降低；而不適宜的機械化則會引起相反的結(jié)果，使得老化困難。

總之，機械活化對于玉米淀粉直鏈淀粉含量的增多、玉米淀粉透光率的降低、玉米的老化等都有著明顯的作用。這些實驗結(jié)果對于我們以后從事農(nóng)業(yè)方面的研究和發(fā)展有著十分重要的影響和作用。