近日，生物与食品工程学院朱玉博士、朱桂兰教授团队联合安徽农业大学、齐鲁工业大学（山东省科学院），在以合肥师范学院为第一单位的研究中取得重要进展。相关研究成果《Revealing the mechanism underlying the phase transitions of high-amylosemaize starch in ethylene glycol: An experimental and molecular dynamicssimulation study》发表在食品与材料科学交叉领域国际权威期刊《Food Chemistry: X》（中科院一区Top期刊）。该研究通过实验与分子动力学模拟，首次系统阐明了乙二醇作为高效塑化剂诱导高直链玉米淀粉相变的内在机制。这一发现攻克了淀粉在高温加工中结构调控的关键难题，为开发高性能、可生物降解的淀粉基绿色材料提供了全新的理论依据与切实可行的技术路径，对推动塑料污染治理与低碳经济发展具有重要意义。
面对传统塑料污染问题，可降解淀粉基材料成为研究热点。高直链玉米淀粉虽成膜性与力学强度潜力大，但其紧密晶体结构导致传统水热加工难以完全糊化，所得材料脆性大、易回生，限制了工业应用。常用增塑剂甘油在高温下易挥发、效果下降，成为产业技术瓶颈。
该研究创新性采用乙二醇作为塑化剂，实现了高直链玉米淀粉在234℃高温下的完全糊化，并确定了最佳工艺条件。研究发现乙二醇不仅作为塑化剂，更扮演“氢键竞争者”角色，有效破坏淀粉分子间氢键网络，打开双螺旋结构，促进淀粉从有序晶体向无序结构转变。研究结合差示扫描量热仪、共聚焦激光扫描显微镜、傅里叶变换红外光谱等实验手段与分子动力学模拟，多尺度揭示了相变机制。其研究成果深化了对淀粉塑性化过程的理论认知，为淀粉基材料在高温注塑、流延成型等工业加工提供了可行技术方案，对推动塑料污染治理、实现“双碳”目标具有重要意义。
该研究获国家自然科学基金等多项资助，体现学术界对该研究的认可与支持。成果由我校牵头，联合多所高校学科团队协作完成，彰显了我校在生物基资源高值化利用领域的科研实力与服务绿色产业发展的应用型办学特色。（生物与食品工程学院）
