[发明专利]一种淀粉小角X射线散射波谱参数的图形分析方法

说明书

技术领域

本发明属于淀粉波谱分析技术领域，具体涉及一种淀粉小角X射线散射波谱参数的图形分析方法。

背景技术

淀粉是由直链淀粉和支链淀粉组成的半晶体颗粒，在淀粉体中合成，是植物主要的能源储备物质，其形态和结构具有物种特异性。淀粉为人类提供高达70-80％的能量，在食品、医药、纺织、化工等领域中得到广泛的应用。淀粉颗粒悬浮于水中，在光学显微镜下呈现明暗相间的环带，被称为生长环。其中亮的生长环主要由直链淀粉形成，无晶体结构，易被水解，被称为无定形生长环；而暗的生长环是由支链淀粉侧链有规律地排列形成的，含有晶体，不易被水解，被称为半晶体生长环。半晶体生长环又由晶体片层和无定形片层组成的基本单位交替排列构成。支链淀粉分支侧链以双螺旋的形式在晶体片层处组装成晶体，而无定形片层处主要包含支链淀粉分支侧链的分支点和部分直链淀粉分子。淀粉晶体片层决定淀粉的晶体类型，影响淀粉的结构和功能特性，进而决定淀粉的用途。因此对淀粉晶体片层的研究具有非常重要的意义。

小角X射线散射(SAXS)仪可测量几纳米到几百纳米尺度范围的物质结构，可用于研究淀粉粒的片层结构，获得晶体片层的结构信息。利用SAXS技术对淀粉颗粒结构的研究表明，淀粉颗粒的散射峰的强度与淀粉有序半晶体结构的量呈正相关，散射峰的位置与结晶区和无定形区的平均总厚度呈负相关，并且根据Wolf-Bragg公式可计算出片层重复单元的厚度。虽然SAXS仪是一种研究淀粉结构非常有效的分析工具，但其在国内淀粉研究中的应用非常少。主要原因是SAXS波谱数据的处理和分析非常繁琐和复杂，缺乏直接分析波谱的简单软件，而需要专业的数学和软件编程专家共同参与才能完成。虽然有人利用SAXS1.0软件分析淀粉SAXS波谱，但该软件的专业性要求很高，操作繁琐复杂，曲线拟合程度受主观因素影响导致结果误差极大，因此并未被广泛接受。通过申请人不断地探索与分析，建立了一种简单可行的淀粉SAXS波谱的图形分析方法，可简单方便地定量测定淀粉晶体片层的结构参数，该方法只需要一般的作图软件(如Excel,Origin)和图形分析软件(如Photoshop)，因此普通人员在自己电脑上就可以完成分析工作，并且分析过程不受主观因素的影响，结果重复度好和可信度高。因此该方法在淀粉SAXS波谱分析中将有着广泛的应用。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有淀粉SAXS波谱的图形分析方法的技术空白，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是解决现有技术中的不足，提供一种淀粉小角X射线散射波谱参数的图形分析方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案，一种淀粉小角X射线散射波谱参数的图形分析方法，其特征在于：将淀粉SAXS波谱数据录入数据处理软件，作波谱图；用图形处理软件，依所述波谱图作相应参考线；用相关工具定量测量所需参数，计算得淀粉颗粒的片层厚度；其中，所述淀粉SAXS波谱数据为x轴数据即散射角度，以及，y轴数据即散射强度。

作为本发明所述一种淀粉小角X射线散射波谱参数的图形分析方法的一种优选方案，其中：所述数据处理软件，其为Origin、Excel、Sigmaplot、GraphPad、Matlab、Python中的一种或多种。

作为本发明所述一种淀粉小角X射线散射波谱参数的图形分析方法的一种优选方案，其中：所述图形处理软件，其为Photoshop；所述相关工具，其为Photoshop图形软件中的标尺工具和信息工具。

作为本发明所述一种淀粉小角X射线散射波谱参数的图形分析方法的一种优选方案，其中：所述相应参考线，包括，基线，其为在波谱峰的基部绘制一条与波谱峰两边相切的直线，即直线AB；位置线，其为从峰值最高点C向x轴做一条垂直线，即线段CD；强度线，其为从峰值最高点C到与基线交点E所确定的线段，即线段CE；半峰宽度线，其为从峰强度线的中点F作平行线，该平行线与波峰线相交，即线段GH。

作为本发明所述一种淀粉小角X射线散射波谱参数的图形分析方法的一种优选方案，其中：所述参数，包括波峰的位置Smax、波峰的强度Imax、半峰宽度ΔS。