三维微量热仪（DMC-300）：不同含水率的玉米淀粉糊化温度测定

玉米淀粉的糊化特性直接决定其在食品加工、饲料工业及生物材料等领域的应用品质，其中糊化温度是衡量淀粉热加工性能的核心参数。已有研究表明，糊化温度受淀粉来源、直链/支链淀粉比例及物理改性等多种因素影响，而水分作为糊化过程的必要条件，其含量变化对淀粉颗粒的吸水膨胀、结晶结构解离及热力学行为具有显著调控作用。

差示扫描量热法（DSC）是目前测定淀粉糊化温度的常用手段，但该方法所需样品量少，对于非均相体系易引入取样偏差，且封闭的样品池难以模拟实际加工中的动态糊化过程。

本研究采用具备大容量样品池（最大可达12.5mL）和高灵敏度热流传感器的三维微量热仪，在更接近真实体系的条件下，系统测定不同含水率玉米淀粉的糊化温度参数，以明确水分含量对糊化行为的影响规律，为玉米淀粉的精准加工提供可靠的热力学参考。

图1 中科热仪DMC-300型双模式三维微量热仪（0.001~2℃/min）

本实验采用中科热仪的DMC-300型双模式三维微量热仪，是一种以高精度三维热电堆为传感器的热流型微量热仪，兼具恒温及温度扫描工作模式，可以准确地反映源自样品本身物化性质或与环境相互作用产生的热效应，在各种应用场景下提供很高的测试精度及准确度。

仪器的核心优势：

• 有效的加热及冷却系统，同时满足温度扫描（DSC模式）及恒温（IMC模式）实验；

• 大样品池容积，最高达12.5mL；

• 多功能反应样品池支持搅拌、定量加样，模拟固-液、液-液混合及润湿溶解、气体吸附等多种反应过程；

• 高压功能支持达350bar的精准调控，并实时原位监测样品在分解、吸脱附等过程中的压力动态变化；

• 高压实验中传感器及炉体处于常压下，不影响仪器灵敏度，并很大程度减小高压腔体积，提升安全性；

• 可以按照实际需求定制样品池及其他附件，拓展边界。

1.实验条件

测试仪器：中科热仪DMC-300型双模式三维微量热仪

样品池类型：密封标准池

实验样品：玉米淀粉、去离子水（共约6g）

含水比例：40 wt%、50 wt%、60 wt%

温控设置：30℃~120℃，0.2℃/min

2.实验结果

图2 不同含水率的玉米淀粉糊化热流曲线

实验采用DMC-300双模式三维微量热仪，记录不同含水率的玉米淀粉在程序升温时的热流变化曲线，如图2所示。随着水分含量的增加，在60℃~70℃观察到的主峰的热流值逐渐增大。同时，两个肩峰的温度范围趋向于左移，其中一个肩峰在含水率为60 wt%时，消失不见。不同含水率的玉米淀粉糊化时的峰值温度变化如表1所示。

表1 不同含水率的玉米淀粉糊化峰值温度