淀粉的小体和分子是其四个结构层次中的两个层次。目前对淀粉小体的研究仅限于形貌观察和尺寸估算等,淀粉小体的分离方法、性质和分子结构都尚不明确。因此本课题以薯类(马铃薯、红薯、木薯)、豆类(豌豆)和谷类(玉米、小麦)淀粉为研究对象,通过建立淀粉小体的分离方法,对淀粉小体进行形貌观察、结晶性质和分子结构(分子量和链长分布)分析,并探索了淀粉小体与分子结构的关系。主要结果与结论如下:(1)建立了不完全糊化分离淀粉小体的方法。用快速黏度分析仪测得马铃薯、红薯、木薯、豌豆、玉米和小麦淀粉的糊化温度分别为70、74、72、71、89和93℃。在此基础上,确定了淀粉小体分离的最佳条件,淀粉乳浓度为1%,最高处理温度分别低于糊化温度5-10℃。将加热处理后的淀粉乳在室温下静置1 h后,分离出上层液体,经冻干后得到淀粉小体。在确定的分离温度下,玉米和小麦淀粉的糊化程度最高(分别为60.7%和65.4%),红薯、木薯、豌豆淀粉的其次(分别为43.8%、42.6%和40.8%),马铃薯淀粉的最低(26.8%),发生了不完全糊化。(2)利用扫描电子显微镜观察分离得到的淀粉小体,都呈近球状,直径在150 nm-2μm之间。薯类淀粉小体之间大多相互连接形成串珠状,豆类和谷类淀粉小体大多紧密堆积。利用X-射线衍射仪测得六种原淀粉的相对结晶度在27.6%-38.0%之间,马铃薯、红薯、木薯、豌豆、玉米和小麦淀粉小体的相对结晶度分别为6.0%、8.5%、6.5%、14.9%、14.4%和7.5%,比原淀粉的小,衍射图谱与原淀粉的显著不同,没有明显的结晶峰或有一个强度很弱的结晶峰,都呈现弥散特征。(3)由不完全糊化分离得到的淀粉小体主要由直链淀粉分子构成。马铃薯、红薯、木薯、豌豆、玉米和小麦淀粉小体的直链淀粉含量分别为93.7%、85.6%、100.0%、81.1%、86.4%和68.7%,木薯中几乎无支链淀粉,而小麦中支链淀粉含量较高。利用高效凝胶渗透色谱与多角度激光光散射检测器和示差折光检测器串联的方法,测得原淀粉的分子量范围在10~6-10~7 g/mol之间,马铃薯原淀粉色谱图显示2个组分(支链淀粉和直链淀粉),其余五种原淀粉的都显示3个组分(支链淀粉、中间级分和直链淀粉)。支链淀粉的重均分子量(M_w)范围为(3.47-4.75)×10~7 g/mol,玉米最大,马铃薯最小;回转半径(R_z)范围为89.2-104.2 nm。直链淀粉的M_w范围为(4.70-9.33)×10~6 g/mol,木薯最大,玉米最小;R_z范围为92.6-156.4 nm。红薯、木薯和小麦淀粉小体的色谱图显示2个组分,马铃薯、豌豆和玉米淀粉小体的只显示1个组分。组分1的M_w范围为2.23×10~5-6.92×10~6 g/mol,木薯最大,玉米最小;R_z范围为21.1-53.6 nm。组分2的M_w范围为8.08×10~4-3.35×10~5g/mol,木薯最大,红薯和小麦较小;R_z范围为33.8-53.9 nm。原淀粉的分子构象主要是无规则线团和棒状。马铃薯和木薯淀粉小体的分子构象呈无规则线团,红薯淀粉小体的为棒状,豌豆、玉米和小麦淀粉小体的为球状。淀粉小体的M_w和R_z都小于原淀粉的直链淀粉M_w和R_z,分子构象也有区别。(4)经异淀粉酶脱支后,原淀粉的高效凝胶色谱图显示3个组分,淀粉小体的显示2个组分。高效阴离子色谱图中都显示84个峰,原淀粉脱支后链长分布分为DP 6-12、DP 13-24和DP 25-89三部分,所占的比例分别为17.8%-20.9%、37.0%-42.1%和39.6%-41.9%;淀粉小体脱支后链长分布分为DP 6-24和DP 25-89两部分,马铃薯、红薯、木薯、豌豆、玉米和小麦淀粉小体的DP 6-24组分所占比例分别为74.5%、74.3%、71.6%、73.5%、73.4%、和71.3%。淀粉小体的DP 6-24组分所占比例比原淀粉的高,都大于70%。因此淀粉小体的分子量分布、回转半径和链长分布与原淀粉的显著不同。