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玉米淀粉应用范围很广,涉及食品、医疗、饮料、造纸、包装、纺织、石油等方面。在淀粉的应用中,淀粉的纯度对淀粉的多种理化性质及应用有重要影响,因此提高淀粉的产率和纯度显得尤为重要。提高商品淀粉的产率及纯度必须不断完善生产工艺和技术,而工艺技术制定的依据是要明确玉米籽粒中淀粉与蛋白质的结合机制,目前比较明确的结合机制是通过玉米蛋白质的二硫键结合,其它结合机制还很少报道,因此,采用目前玉米淀粉生产工艺得到的淀粉产品中仍有一部分蛋白难以被分离,在副产品玉米麸质中也仍有较大比例的淀粉难以被提取,这表明除了二硫键,淀粉和蛋白质之间还存在其它的作用方式阻碍淀粉的提取与分离,但这部分作用机理仍不清楚且尚无定论,不利于淀粉提取和纯化方法的改进及新方法的提出。因此,研究胚乳中淀粉和蛋白质之间结合结构及分离机理对提高淀粉产率和改善淀粉纯度具有重要意义。本文以普通马齿型玉米为原料,通过对玉米胚乳与淀粉湿法提取的不同产物(麸质、成品淀粉)在不同试剂处理后淀粉与蛋白的分离程度和结构变化的研究,以及湿法分离过程中淀粉和蛋白质吸附作用的研究,分析出玉米中淀粉与蛋白组合结构及分离机理,为找出提取淀粉新方法提供理论依据。本研究的主要研究内容及结果如下：在光学显微镜和扫描电镜下观察到,在玉米胚乳中淀粉被蛋白质紧密包裹,仅用水浸泡难以分离。根据玉米胚乳蛋白的构成和特性选取几种相应的试剂(氢氧化钠、亚硫‘酸、L-半胱氨酸、乙醇、酸浆)对玉米胚乳进行浸泡,通过对游离淀粉、可溶性蛋白及胚乳微观结构变化测定,并结合试剂浸泡机理分析可得出谷蛋白分子中的二硫键和氢键是导致淀粉难以提取的主要原因。此外,显微镜和扫描电镜观察都看到在游离出的淀粉颗粒上仍有一部分蛋白不能完全分离,表明玉米胚乳中淀粉和蛋白质之间不仅仅是单纯的包裹关系,还有一部分蛋白与淀粉直接结合在一起。采用化学试剂法(脲、氯化钠、pH、SDS、L-半胱氨酸)测定玉米麸质中导致淀粉和蛋白紧密结合的作用力。通过测定游离淀粉含量及对试剂法破坏作用力机理的分析,结果表明导致淀粉与蛋白难以分离的主要作用力为静电作用、二硫键和疏水作用。玉米麸质微观结构变化表明,未处理的玉米麸中蛋白质聚集呈大块,淀粉被包裹在麸质蛋白中。破坏分子间这几种作用力后,对玉米麸质中蛋白质的影响最大,蛋白质聚合程度降低,大聚合体被分解成小块或碎片,淀粉颗粒得到释放。麸质蛋白的SDS-PAGE结果表明,相对分子量45Da醇溶蛋白的聚合体被分解破坏,谷蛋白中相对分子量13.5kDa蛋白亚基数量增加,24.5kDa蛋白亚基数量减少。采用不同的试剂提取淀粉颗粒表面和内部结合蛋白,通过SDS-PAGE测定提取前后蛋白含量变化,分析出蛋白与淀粉结合方式。结果表明淀粉颗粒表面蛋白主要是以疏水作用和静电引力同淀粉颗粒结合或吸附。内部结合蛋白与淀粉颗粒之间是以非共价键结合,疏水作用和氢键是其与淀粉相互作用的主要方式。并且内部结合蛋白只有在淀粉糊化后才能被提取出来。采用蛋白酶酶解淀粉颗粒蛋白,结果显示碱性蛋白酶只能酶解淀粉颗粒表面蛋白,而中性蛋白酶可将淀粉颗粒表面蛋白和内部结合蛋白都酶解。淀粉颗粒结合蛋白对淀粉的性质有不同的影响。淀粉颗粒蛋白被提取后,淀粉颗粒中直链淀粉含量下降；X-射线衍射扫描结果表明淀粉的晶型未发生改变,但结晶峰强度增加；扫描电镜观察到淀粉颗粒表面的微孔变大,变多,且淀粉颗粒表面变的更加粗糙；RVA结果表明,淀粉的膨胀速度和糊化程度均增大。这些结果表明,蛋白可能与直链淀粉和脂肪复合在一起结合或吸附在淀粉颗粒表面,在糊化过程中抑制了水分的进入,从而阻碍了淀粉颗粒的膨胀,降低了膨胀的速度和程度。研究了玉米贮藏蛋白在淀粉颗粒上的吸附条件及吸附等温线：确定吸附时间1h时吸附蛋白量最大；加热会使吸附量增加；在pH3-9范围内,随pH值增大,蛋白质吸附量先增加后减少,在pH值6左右时吸附量最大；吸附作用随离子强度的增加而降低；果糖和甘露糖对吸附有明显的促进作用,葡萄糖对吸附的抑制作用最强；添加酸浆可以降低蛋白吸附的发生,在酸浆添加为50%时蛋白的吸附量最少；淀粉颗粒表面孔洞数量增多和孔径增大能够增加蛋白的吸附量；本实验用的玉米蛋白在玉米淀粉颗粒上吸附等温线形状呈S型,属于II型吸附等温线。通过吸附等温线机理和吸附条件推测出,玉米蛋白在淀粉颗粒上的吸附作用方式主要为静电引力和范德华力。