低温是贮藏淀粉质产品最普遍的方法之一,而淀粉质产品在最终消费前一般需经过多次冻融循环过程,对产品品质产生重要影响。目前,国内外关于玉米淀粉质产品冻融特性变化机制报道较少。本研究以普通玉米淀粉、糯玉米淀粉和高直链玉米淀粉为材料,研究冻融处理对玉米淀粉凝胶和颗粒的结构特性和理化性质的影响,主要结果如下:(1)普通玉米淀粉凝胶呈网络结构,其孔洞数量随着冻融次数的增加而增多,而糯玉米淀粉凝胶在冻融2次后开始形成层状结构,其层距随冻融次数增加而减小。冻融处理后,玉米淀粉的结晶类型由A型转变为B型,结晶度随冻融次数增加呈先增加后减小的趋势。与原淀粉相比,玉米淀粉凝胶的-OH和C-O-C吸收峰明显向左、向右偏移,且峰高减小,说明水与淀粉形成氢键,削弱了淀粉分子间氢键;随冻融次数增加,两种玉米淀粉凝胶的-OH和C-O-C吸收峰未有显著偏移,但吸收峰峰高逐渐增大,表明淀粉分子在冻融处理过程中,发生重结晶,形成分子间氢键。冻融循环处理对两种玉米淀粉凝胶的碘蓝值、碘结合力、最大吸收波长和直链淀粉含量均无显著性影响。随冻融次数增加,两种玉米淀粉凝胶的冻融稳定性增强,凝胶硬度增大;普通玉米淀粉凝胶的透明度、持水性、RDS与SDS含量逐渐减小,而溶解度、膨胀力、水解率和RS含量逐渐升高,弹性呈先增加后减小的趋势,所有黏度特性值均呈先减小后增大的趋势;糯玉米淀粉凝胶的弹性、胶粘性和糊化温度增大,内聚性呈先下降后上升的趋势,透明度、持水性、溶解度和膨胀力逐渐减小,黏度值、峰值时间、衰减值和回生值呈先增大后减小的趋势,RDS、SDS和RS含量及水解率均无显著变化。(2)随冻融次数增加,普通玉米淀粉和糯玉米淀粉颗粒表面的孔洞和凹痕数量增多,而高直链玉米淀粉颗粒表面的凸起减少,表面逐渐变粗糙。不同冻结温度对三种玉米淀粉颗粒的形态特征的影响无明显差异。普通玉米淀粉和糯玉米淀粉颗粒为A型结构,高直链玉米淀粉颗粒为B型,冻融处理后仍保持原有晶型,普通玉米淀粉和高直链玉米淀粉颗粒的结晶度减小,而糯玉米淀粉颗粒的结晶度增大。随着冻融次数的增加,玉米淀粉的持水率和水解率均升高,但冻融次数和贮藏温度对碘蓝值、碘结合力、最大吸收波长、直链淀粉含量、透光率、冻融稳定性和热力学性质无显著影响。随冻融次数增加,在-20℃冻结条件下,普通玉米淀粉的糊化温度无显著性变化,黏度值、衰减值和回生值逐渐减小,峰值时间增大,而糯玉米淀粉的峰值黏度增加,最终黏度呈先增加后减小的趋势;在-40℃条件下,普通玉米淀粉的黏度值、衰减值和回生值逐渐增大;在-80℃条件下,普通玉米淀粉的最终黏度和回生值逐渐增大;在-40℃和-80℃条件下,糯玉米淀粉的黏度值和衰减值逐渐增大,回生值逐渐减小。综上所述,冻融循环处理对玉米淀粉凝胶的结构特性和理化特性的影响大于玉米淀粉颗粒。淀粉凝胶在冻融循环处理过程中,其淀粉分子重排形成老化淀粉,并随着冻融次数的增加,老化度增大,凝胶变硬,导致淀粉质产品质量劣变;而淀粉颗粒受结冰膨胀压力的作用,其内外结构破坏,但不足以导致淀粉颗粒的理化特性和酶解特性的大幅度改变。