淀粉在自然界分布很广，存在于绿色植物的须根和种子当中，是高等植物中常见的组分，也是碳水化合物储藏的主要形式。植物绿叶利用光合作用，将二氧化碳和水变成淀粉，并存储起来。据市场调查，2001年以来，我国淀粉年产量保持在平均17％的增长速度，并在2005年突破了一千万吨，居各国之首。并且，淀粉生产技术也已跻身世界强国行列，多项技术工艺达到国际先进水平。淀粉工业被誉为朝阳产业，可直接带动农业、食品、造纸、医药、化工、石油等诸多行业的发展。目前，我国淀粉工业虽已取得很大进步，但年人均消费只有8.5 kg，为美国的9.4%、日本的36.6%，并低于泰国人均消费水平。

目前，我国玉米淀粉年产10万t以上的企业有25个，其淀粉产量占总量的87%。变性淀粉年产1万t以上的企业有15个，其变性淀粉产量占总量的90％以上。液体淀粉糖年产10万t以上的企业有10个，其液体淀粉糖产量占总产量的85%综合以上信息可以看出淀粉行业还是有很大上升空间和发展潜力的。

大多数高等植物的器官和原生动物、藻类以及微生物都含有淀粉粒。淀粉依据来源主要分为4大类：禾谷类、薯类、豆类、其他类。禾谷类淀粉主要来源于玉米、大米、大麦、小麦、燕麦、荞麦、高粱；薯类淀粉主要来源于红薯、马铃薯和木薯、葛根；豆类淀粉主要来源于蚕豆、豌豆、绿豆；其他淀粉主要来源于香蕉、西米、疲萝。淀粉在人类能量和营养素供给方面起到了重大作用，中国营养学会推荐由包含淀粉在内的碳水化合物提供人体所需总能量的55％～65%;随工业发展对工业用淀粉品种和性质提出更高要求，迫使人们从淀粉品种、性质、应用潜质等对淀粉开展研究。对淀粉的提取工艺、提取设备、化学组成、连接化学键、基本结构单元、三维结构、理化特征进行研究，有助于研发出满足工业需求的淀粉及其制品。

近年来，国内外对淀粉领域的研究颇丰，随着生物学、材料学、高分子科学方面研究技术的应用，以及现代化仪器的发展，对淀粉颗粒特性的研究取得了长足进展。田晓红等人采用扫描电子显微镜对20种高粱淀粉的微观结构进行观察，发现高粱淀粉颗粒多数为不规则体，颗粒较大，表面内凹，少部分颗粒表面有类蜂窝状结构，少数为球体，颗粒小，表面光滑。Bottose等人用8％的HCl溶液在38℃条件下处理马铃薯48h，经过清洗、干燥后嵌入甲基丙烯酸酚中，用电镜观察马铃薯剖面的形态结构，发现非常明显的壳层结构。张慧等人使用扫描电子显微镜对原淀粉及干法制备的不同取代度羧甲基淀粉颗粒表面形态进行研究，发现玉米原淀粉颗粒形状较规则，多为圆形或椭圆形，颗粒完整，表面平滑。张玉荣等人利用偏光显微镜依次观察6个玉米样本的淀粉颗粒微观结构，发现原料玉米淀粉的颗粒外形为多角形，颗粒表面具有多个平面和棱角，存在明显的脐心，且能观察到明显的轮纹。秦志荣等人采用多功能光学显微镜和偏光显微镜等研究藕淀粉显微形态，发现藕淀粉颗粒多为长10～50um、宽4～15um的长粒形，平均粒径长为24.5～26.8 um，表面有轮纹，淀粉颗粒的一端有偏光十字。张本山等人采用光学显微镜及扫描电子显微镜系统分析了马铃薯、木薯和玉米3种原淀粉颗粒的脐点、轮纹等结构及整体形貌，发现马铃薯、木薯和玉米的淀粉都有脐点和轮纹。王金华等人采用扫描电子显微镜、粒度分析仪、差示扫描量热仪(DSC)等，对乌洋芋淀粉特性进行研究，发现鸟洋芋淀粉颗粒均呈椭圆形且表面光滑，淀粉颗粒大小呈现明显的不均一性，脐点位干一侧。尽管对淀粉颗粒形态、大小的研究颇多，但因这些研究方法所采用的设备价格昂贵、成本高，不便推广。

近年来，我国的食品质量安全问题一直备受人们关注，各种掺假造假的事件层出不穷，严重危害到人们的生命健康。食品伪造或掺假行为已经成为现代社会中除农兽药残留、化学污染、滥用生长激素等传统因素外，又一个威胁食品安全的重要因素，例如三聚氰胺牛奶、苏丹红食品等危害食品安全事件，不仅严重损害消费者健康，而且造成恶劣社会影响。因此积极开发食品掺假的检验技术是保障食品质量和食品安全的关键。淀粉作为人类植物性食物的主要能量来源，广泛应用于现代食品加工业。但随着国内淀粉生产加工贸易的发展，食用淀粉中的掺假现象也越来越猖獗。针对淀粉中使用滑石粉和二氧化钦等提高淀粉虚假质量的掺假行为，国家制定了一系列检验方法标准。然而对于不同种类淀粉之间的掺假现象，这些标准却无能为力。我国食用淀粉主要包括：薯类淀粉、谷类淀粉、豆类淀粉等，其中玉米淀粉占有重要位置，目前应用最多且价格较为低廉。而大米和小麦因为价格高，且是主粮而相对用作加工淀粉及深加工较少，薯类淀粉中红薯淀粉和马铃薯淀粉也是价格相对偏高。因为不同种类淀粉颗粒的感官性状和物化指标差别不明显难以辨认，部分生产者便在薯类淀粉中添加价廉的玉米淀粉出售，用以赚取更高的利润。所以人们需要掌握淀粉种类的鉴别方法以防被不法商贩欺骗。传统的感官评定方法一方面需要经验，另一方面其检测结果受主观因素影响较大，准确度难以保证。而常规的理化分析方法不仅费时费力，还破坏样本。因此非常有必要研究一种简单、快速、无损的淀粉种类鉴别技术。

相关链接：基于ATR-FTIR光谱的小麦粉种类鉴别方法研究

文章来源：《多光谱食品品质检测技术与信息处理研究》

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