淀粉螺旋空腔内部由亚甲基和糖苷氧基团构成,具有疏水性。该疏水性的大小是分析淀粉螺旋结构及空腔包埋能力的关键参数,能够为淀粉包埋、淀粉乳化性研究提供直接的评价方法。目前,国内外对淀粉疏水性的研究主要集中在定性分析方面,有关定量分析方法的研究鲜见报道。本课题向淀粉分子中引入荧光客体——水杨酸,根据荧光客体的荧光强度变化建立表征淀粉疏水性的方法,验证该方法的精密度和普适性,并对该方法进行应用。最适荧光客体分子的筛选。采用密封控温法分别制备高直链玉米淀粉与1-萘酚、2-萘酚和水杨酸的包合物,并利用X-射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)表征淀粉-荧光客体包合物的结构。XRD结果分析表明,1-萘酚、2-萘酚和水杨酸均能与高直链玉米淀粉形成V-型包合物,且包合物的相对结晶度分别为34.20%、29.49%和28.05%,均高于高直链玉米淀粉的相对结晶度,其中高直链玉米淀粉-水杨酸包合物的相对结晶度最高。TGA结果表明,经淀粉的包埋,1-萘酚、2-萘酚和水杨酸的热降解温度分别提高了110oC、85oC和65oC,这进一步证明了三种荧光客体均能与高直链玉米淀粉形成包合物。高直链玉米淀粉对1-萘酚、2-萘酚和水杨酸的包埋能力大小依次为:水杨酸>1-萘酚>2-萘酚,可见淀粉对水杨酸的包埋效果最佳。进而采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对淀粉-水杨酸包合物的结构进行鉴定,发现水杨酸被淀粉包合后,C=O的伸缩振动峰由1658 cm-1向高波数移动至1673 cm-1,且峰强度明显减弱;1614cm-1处苯环中C=C伸缩振动峰强度亦显著减弱。这表明水杨酸分子之间的氢键断裂,进而被淀粉螺旋空腔包埋。综上,水杨酸是表征淀粉疏水性的最适荧光客体。水杨酸作为荧光客体分子的性质研究和条件优化。探究水杨酸的荧光性质,发现水杨酸的荧光发射光谱对溶剂环境的极性较为敏感,水杨酸发射峰的荧光强度随溶剂极性的减小而显著增强,可见,水杨酸发射峰的荧光强度变化可反映介质环境的亲水性和疏水性。然后对淀粉与水杨酸包合物的制备条件及溶剂体系优化,具体条件为:溶剂为超纯水,水杨酸的浓度为2×10-7 mol/L,淀粉:水杨酸=2:1(w/w),加热温度为120oC,加热时间为90 min。基于荧光强度变化的疏水性表征方法的建立。采用荧光光谱法研究水杨酸被高直链玉米淀粉包埋前后的荧光强度变化。结果发现,水杨酸与高直链玉米淀粉经物理混合后,其荧光发射光谱未发生任何变化,但当水杨酸被高直链玉米淀粉螺旋空腔包埋后,其在406 nm处发射峰的荧光强度由2419 a.u.显著增强至4312 a.u.。之后对水杨酸与不同链长直链淀粉包合物的荧光发射光谱进行测定,发现水杨酸荧光强度增强值与淀粉的疏水性呈正相关。因此,本文建立以水杨酸被淀粉包埋前后的荧光强度的变化来表征淀粉疏水性的方法。淀粉疏水性表征方法的精密度和普适性验证。采用淀粉疏水性表征方法重复测定普通和高直链玉米淀粉的疏水性,结果发现,测定数据的相对标准偏差(RSD)均小于5%,说明该方法的精密度和重复性良好。通过分析淀粉疏水性与其结构的相关性验证该方法的普适性。实验发现,淀粉的疏水性与直链淀粉含量呈线性正相关,且在一定链长范围内与直链淀粉链长亦呈正相关,而与支链淀粉的链长分布无关。综上可知,以上测定结果与理论分析一致,表明本论文建立的疏水性表征方法可应用于不同来源淀粉疏水性的表征。淀粉疏水性表征方法的应用。通过测定不同链长直链淀粉的疏水性,发现随着淀粉疏水性的增强,淀粉与碘的显色逐渐加深直至呈深蓝色。测定不同回生度淀粉的疏水性,发现随着淀粉疏水性的降低,淀粉与碘的络合能力降低。因此,可通过表征淀粉疏水性对淀粉-碘的不同显色反应进行解释。此外,淀粉疏水性的表征方法亦可用于评价淀粉对疏水性客体的包合能力。将硬脂酸与不同疏水性的蜡质、普通和高直链玉米淀粉进行包合,结果发现,三种淀粉的疏水性与它们对硬脂酸的包合能力的变化趋势一致。