θ角的方向，根据衍射线的位置（ ２θ ）（淀粉结晶物质所
固有），通过 bragg 公式
பைடு நூலகம்
2dsin（k其中 Ｋ为反射
的次数，一般设 Ｋ＝１）可求出结晶面间距 d 。
衍射线的位置和强度是各种结晶物质的特征参数.
衍射图峰的宽度与微结晶的大小有关，峰越宽意味着微结 晶越大，衍射线的高度（或面积）则决定于结晶领域。 因此比较两者的高度（或面积）就可以对结晶度进行度量.
玉 米 淀 粉
木薯淀粉
马铃薯淀粉
结果表明：淀粉多晶体系中存在着大量介于微晶和非晶 之间的亚微晶结构，任何淀粉多晶体系都可以看成是由 微晶、亚微晶和非晶中的一种或多种结构形成的。
Ｘ－ 射线衍射技术在 乳糖结晶分析中的应用
Ｘ－ 射线衍射技术是通过 Ｘ－ 射线与组成物质的粒 子的相互作用测定衍射波，由计算确定物质的结构，在食品 分析中主要用于确定晶体的结构。 由于乳糖在水溶液中的变旋作用会迅速影响体系中 α－ 乳 糖（ALM）与 β－ 乳糖（BL）的比例，所以，对固体乳糖 的晶体形式进行直接的定量分析非常重要。
不同的结晶乳糖或无定形乳糖具有不同的水合特征，且 它们的许多物理性质如熔点、溶解度、比热、比重、甜 味等都不尽相同，因此必须明确乳糖的结晶特征，才能 控制这种与水的吸收有关的物理相变。这对诸如乳粉、 冰淇淋、冷冻甜食等各类乳制品在保藏期间的贮藏特性, 质构、风味、口感具有重要的指导意义。
图中 箭头表示特征峰。BL 在
2θ=10.4处有一特征峰，纯 ALM分别在衍射角2θ= 12.5,16.4处各有一特征峰。
利用纯 ALM 与 BL 的特征峰， 建立起这些峰面积与各晶体的 百分含量之间的关系，并经换 算处理得到被测样品的 X- 射 线衍射峰强度与ALM 或 BL 百分含量之间的关系。
利用 Ｘ－ 射线衍射技术进行结晶学分析，这是一种可 对固体乳糖进行直接定量分析的独特方法。
HOCH 2O OH O OH OH
OH
~ OH H, OH O CH 2OH
一般，每种晶体在 x- 射线衍射图谱上都可能出现几个 峰，但只有少数峰的强度较显著。要确定一种晶体的含 量，就需要在衍射图中确定该晶体在某衍射方向具有的 衍射峰，而其他晶体在该方向不发衍射或峰很弱。
X射线衍射
在单晶中，一族平面点阵的取向如果和入射X-光的夹角θ 满足BRAGG公式，则在衍射角方向上得到一个衍射点：
θ
入射X-光
θ
在多晶粉末中，这种晶体被粉碎，则微晶粒有各种取向， 同族平面点阵在入射光照射下，其衍射线形成一个顶角为 4 θ的圆锥面。 晶体中许多不同指标的平面点阵族，相应地形成许多以入 射X-射线为中心轴、顶角为4 θ、 4 θ’、 4 θ〃…的一系 列圆锥形衍射线，由此得到粉末衍射图．
角2θ= 10.4，12.5
处各有一特征峰。 说明在此条件下， 两种乳糖都发生结 晶作用，且通过变 旋作用达到平衡， 并且由峰面积算得 二者的比例为 BL/ALM= 1.6
水分活度 αW=0.59时，只
在衍射角为 2θ= 12.5方向有一强特
征峰，说明随着体 系中水分含量的升 高，越来越多的 β- 乳糖通过变旋 作用转变成了 α乳糖，最终乳粉中 的乳糖只存在一 种晶体形式。 变旋现象在固体状 态也是有可能发生 的。
BL ALM
下图为脱脂乳粉在 20℃的不同水分活度下，保温相同 时间后所得到的 X- 衍射图谱，计算其中各种乳糖的含 量。
干燥乳粉中不含结 晶乳糖，均以无定 形乳糖形式存在。 当环境 αW ＜0.33 时，乳粉的 X- 衍 射图谱没有结晶乳 糖的特征峰，说明 乳粉中的乳糖没有 发生结晶，仍以无 定形乳糖形式存在 。
采用广角 X-射线衍射对淀粉颗粒中介于结晶与非晶之间 的过渡区—亚微晶结构进行研究。
用广角 X-射线衍射对玉米、木薯及马铃薯淀粉颗粒微晶结构进行研究, 即：A 曲线---原淀粉颗粒结构的非晶区； C1---是—种介于微晶和非晶之间的晶粒 线度小、晶形不完整的亚微晶结构，这种结晶结构在 X-射线衍射曲线中不会 表现出明显的 X-衍射的尖峰衍射峰，而是表现出类似于非晶的弥散衍射峰； C2 --典型的结晶结构区域，这部分结晶结构在常温下当水分含量增高时也会 受到一定程度的破坏，但相对亚微晶结构来说，只是部分受到破坏。与亚微 晶结构一样，当水分含量降低时，被破坏的结晶结构也会重新恢复。
入射X-光
2θ
2θ
粉末法适用范围广，但因为衍射点重叠多，衍射图难以指 标化，只有比较简单的化合物才可以由粉末衍射图推出晶 体结构。因而有很大局限性。
单一化合物的鉴别 单一化合物的粉末射线衍射谱的形成取决于两个主要因素: 组成分子的化学元素与分子在晶胞中的排列方式. 为标识粉末X射线衍射图谱,通常使用两个主要参数: 表示衍射线在空间分布的衍射角(θ)或晶面间距d与衍射线的强度 (I/I。) 对于给定的单一晶型化合物,其粉末X射线衍射图谱具有专 属性和指纹性。 1.对于相同化合物的不同晶型,由于分子在空间的对称排列规律不 同,它们的衍射图谱存在明显差异； 2.对于不同的化合物,因其化学组成与对称性的不同而形成自身专 属的X射线衍射图谱. 国际上已经分别建成各类化合物(无机\有机化合物,矿物)的粉末X 射线衍射数据库(如最著名的美国国际衍射中心的PDF库),使用者 可按分子式、化合物名称、谱线的d与I/I。值进行化合物检索。
X-射线衍射在淀粉研究中的应用
其基本原理如下：
淀粉是由许多形状、大小不一的淀粉颗粒所组成，淀粉 颗粒不是分子的无规律集合体，而是在某些部分具有微小结 晶的微结晶结构。
当 X-射线照射淀粉试样时，其结晶部分的晶格面与 X-射线
在满足bragg条件的角度θ时，来自晶格面的衍射 X-射线发
生了相位重叠，强烈的衍射 X-射线出现在与照射X-射线成 ２
当 αW=0.43时，X- 衍 射图谱中在衍射角
2θ=10.4 时出现一特
征峰，说明随着水分
活度的增加，乳粉中
的无定形乳糖开始向
结晶乳糖转变，这时 结晶乳糖 BL 为主要形 式，当然仍有些无定 形乳糖存在。与 ALM 相比，BL 乳糖可在较 低的水分活度下发生 结晶反应。
当 αW=0.53时，X衍射图谱中在衍射