動態高壓微射流對淀粉結構特性和理化性質影響的研究進展

游卿翔，曾紅亮*，陳培琳，林炎，鄭寶東,3，張怡,3*

1(福建農林大學 食品科學學院，福州，350002)2(福建省特種淀粉品質科學與加工技術重點實驗室，福州，350002)3(中愛國際合作食品物質學與結構設計研究中心，福州，350002)

淀粉是地球上最經濟有效的加工材料之一，通常存在于種子、根莖、塊莖、未成熟果實和莖葉中，被認為是優良植物儲藏的主要碳水化合物，不同種類的淀粉因地理位置等因素而各有差異[1]。食品工業中常用的淀粉主要來自于玉米、木薯、小麥和馬鈴薯等，能夠賦予食品理化、功能和消化等特性。除了在食品上的應用，淀粉還是一種常見的工業輔助劑，在醫藥、生物降解材料、紡織以及造紙等重要領域被廣泛應用[2]。現如今，淀粉資源的開發已成為國內外研究的熱點之一，但是由于其易老化、難溶于冷水、受熱易分解和加工后貯藏穩定性差等因素使其開發的領域受到限制。

動態高壓微射流(dynamic high-pressure microfluidization，DHPM)技術作為目前食品加工領域新興的一種物理改性方法，適用于流體物料的連續化非熱加工方式，集輸送、超微粉碎、加溫加壓、膨化、混合等功能為一體，該技術利用液壓泵產生的高壓氣體將物料輸入反應腔中，之后高速通過微孔道在相互作用腔中發生強烈撞擊、高頻剪切、高速振蕩和氣穴爆炸等一系列的作用，最終實現對物料的物理改性[3]。DHPM技術能夠安全有效的對淀粉進行改性修飾，進而影響其結構特性和理化性質，提高淀粉的溶解度和透光率，改變結晶度、糊化焓、膨脹性能等性質，延緩老化時間，改善其加工及營養特性，提高淀粉的可利用價值。本文就DHPM技術對淀粉結構和理化性質影響的最新研究進展進行綜述，對存在的問題進行分析總結，并指明淀粉類食品未來開發的研究方向。

1 動態高壓微射流的設備及原理

隨著淀粉類食品行業的發展，淀粉深加工產品逐漸增多，而天然淀粉在加工性質上具有許多不穩定性，如蒸煮時易形成質地差、黏度高、橡膠態的淀粉糊，且溶解性和機械性能差，冷卻后易重新聚合、出現淀粉老化等現象。因此，為了滿足食品加工上對淀粉品質的要求，通過物理改性的方法來處理淀粉，一方面淀粉原料的結構和理化性質能夠得到改善；另一方面，淀粉內部沒有化學試劑殘留，安全環保。淀粉的物理改性主要是指通過微波、超聲波、濕熱處理和動態高壓微射流等技術手段改善淀粉。微波是一種高頻電磁波，通過交變電磁場中的“分子摩擦”在介質內部深處產生熱量，具有加熱均勻、升溫快、操作簡單等特點，但不便于清洗[4]。陳秉彥等[5]研究表明，蓮子淀粉經過微波輻射處理后，顆粒形態有明顯的變化，隨著功率的增加，小顆粒數量不斷增多，淀粉中細碎的顆粒之間發生了明顯的聚合作用。超聲波作為一種具有特殊能量的機械波，具有操作簡便、用時短、能耗低等特點，但反應效率不高，影響因素較多。閆巧珍等[6]采用超聲處理馬鈴薯全粉，發現產物晶體結構有明顯的變化，結晶度增大，膨脹度、溶解度、糊化溫度和黏度等都減小。濕熱處理作為一種新型的淀粉改性方法，僅涉及水和熱的作用，不破壞其顆粒結構，通過促進淀粉鏈在無定形區和晶體結構內的相互作用而改變淀粉的物理化學性質[7]。但在實際操作中，通常需要施加一定的壓力促進熱量均勻地滲入淀粉，否則熱量分布不均，效果較差。XING等[8]運用濕熱法處理天然玉米淀粉，闡述了濕熱法的主要作用原理在于破壞微晶結構,破壞非晶區中雙螺旋結構，促進淀粉鏈之間的相互作用。

DHPM是在微射流均質機的基礎上延伸出的一種新興粉碎技術。其原理示意圖如圖1所示，在瞬時壓力的推動下，流動的混合物料在相互作用腔內受到強烈撞擊、高頻剪切、高速振蕩和氣穴爆炸等一系列綜合作用力，經外部冷卻系統冷卻以避免糊化，最終使物料得到超微細化、均一化處理，進而改變物質的結構特性和理化性質[9-11]。KASEMWONG等[12]研究報道DHPM對木薯淀粉懸浮液結構和熱性能的影響，經微射流處理后樣品部分凝膠化，但淀粉顆粒處理前后的雙折射現象無明顯差異，隨著壓力的增大，結晶度和糊化焓逐漸降低。

圖1 動態高壓微射流設備及原理示意圖[13]Fig.1 The schematic diagram of dynamic high-pressure microfluidization[13]

2 動態高壓微射流技術對淀粉結構特性的影響

2.1 動態高壓微射流技術對淀粉顆粒結構的影響

淀粉普遍以顆粒形式存在于自然界中，淀粉的顆粒特性是研究淀粉表觀結構的基礎，主要包括大小、形態、輪紋等，從不同植物來源提取的淀粉呈現出不同的顆粒特性，形態主要是橢圓形、球形、多邊形和其他不規則類型[14]。淀粉顆粒特性及DHPM對淀粉顆粒特性的影響如表1所示。淀粉顆粒直徑大小范圍一般在2～100 μm，粒徑大小直接影響淀粉透光率和糊化特性等重要的理化性質。

表1 淀粉顆粒特性及DHPM對淀粉顆粒特性的影響Table 1 Starch granule characteristics and effect of DHPM on starch granule properties

DHPM能夠顯著地破壞淀粉的表觀結構，改變淀粉的顆粒特性，WANG等[15]通過掃描電鏡發現玉米淀粉大多數呈現橢圓形，部分大顆粒為多角形，并且觀察到顆粒表面有微針孔狀結構，經過100 MPa微射流處理1次之后，微針孔結構增多，3～5次時顆粒表面出現球狀凸起，推測無定形結構受到破壞，內部發生聚集。尹月斌[16]實驗表明玉米直鏈淀粉經80 MPa微射流處理后顆粒平均粒徑減小，壓力達到120 MPa時，平均粒徑不再減小反而增大，以馬鈴薯直鏈淀粉為對照也發現類似的規律。一方面是由于淀粉顆粒隨壓力的增大而減小，小顆粒數量的增多加劇了顆粒表面的范德華力和靜電引力，形成團聚，即二次顆粒；另一方面是瞬時高壓處理環境使淀粉發生糊化，導致顆粒聚集成團使粒徑變大。CHEN等[17]通過DHPM技術對蓮子淀粉進行物理改性，如圖2所示，實驗處理的均質壓力為20～100 MPa，均質次數為8次，結果發現隨著壓力的升高淀粉顆粒開始發生形變，當壓力超過70 MPa時，顆粒形態完全崩裂并轉變為凝膠狀結構。涂宗財等[18]采用原子力顯微鏡觀察馬鈴薯直鏈淀粉顆粒表面形貌，發現經200 MPa微射流處理后的顆粒表面較未處理前光滑，凸起分布均勻，且凹凸高度由8～13 nm降低到7～9 nm。激光共聚焦顯微鏡常用于觀察淀粉顆粒內部的微觀結構，經100 MPa微射流處理1次的玉米淀粉內部輪紋和顆粒表面孔道結構相比于未處理樣孔道變寬，處理3～5次后顆粒內部形成團聚，處理7次時熒光強度基本消失，只有小部分球狀亮點，且孔道變小，內部結構破壞嚴重[19]。李貴蕭等[20]研究證實經100 MPa微射流處理1～3次的綠豆淀粉內部輪紋和孔道結構變化明顯，熒光強度減弱且分散，孔道被打破，處理5次后內部輪紋逐漸消失，有球狀的微顆粒結構凸起，處理7次后內部結構趨于均勻。TU等[21]以6%玉米直鏈淀粉水懸浮液為對照，在80、120、160和200 MPa條件下進行單次DHPM處理，在80 MPa的微射流處理下，顆粒平均直徑略有下降，而壓力在120 MPa以上時，顆粒平均直徑由于聚集或部分凝膠化則有顯著增加；經DHPM處理的玉米直鏈淀粉透光性和膨脹性較好，但溶解度降低，凍融穩定性無顯著差異。因此，DHPM能夠顯著破壞淀粉顆粒形貌，微射流次數的增多會導致顆粒粒徑變小，并發生部分糊化后的團聚現象，且顆粒結構的改變也引發了內部分子結構的一系列變化。

圖2 不同均質壓力制備的蓮子淀粉的掃描電子顯微鏡圖(5000×)[17]Fig.2 Micrographs of LS complexes prepared by different homogenization pressure. SEM(5000×)[17]

2.2 動態高壓微射流技術對淀粉分子結構的影響

在DHPM處理的過程中，淀粉顆粒受到巨大的瞬時壓力，顆粒內部的直鏈和支鏈分子結構受到相應的沖擊。其中淀粉分子構象主要包括2點特征：淀粉鏈聚集，纏繞成螺旋結構；螺旋聚集形成結晶[27]，DHPM對淀粉分子結構的影響如表2所示。

表2 DHPM對淀粉分子結構的影響Table 2 Effect of DHPM on the molecular structure of starch

直鏈淀粉分子通過分子間氫鍵的相互作用，以長鏈分子彎曲蜷縮構的象存在，分為單螺旋以及雙螺旋構型。而支鏈淀粉分子由一條主鏈和多條側鏈構成，分支程度廣，但仍呈現雙螺旋構象。直鏈和支鏈淀粉分子經DHPM處理后分子量普遍降低，分子鏈被降解，模型圖如圖3所示。尹月斌[16]通過原子力顯微鏡觀察玉米直鏈淀粉和馬鈴薯直鏈淀粉發現，直鏈淀粉分子鏈分布較為分散，呈無規律的線性結構。經200 MPa壓力處理后直鏈分子鏈團聚成型，形成排列緊密、有序的網狀結構，分子量分別從1.77×106和2.40×106g/mol減小到1.59×106和2.15×106g/mol，表明直鏈淀粉發生部分降解現象。朱秀梅[28]采用140 MPa壓力處理大米直鏈淀粉，發現直鏈淀粉含量隨著壓力增大而逐漸升高，達到180 MPa時略有下降。WEI等[29]發現在同一壓力增加循環次數以及同一循環次數增大壓力的條件下處理蠟質玉米淀粉，相對重均分子量都呈現逐漸降低的趨勢，但淀粉內部支鏈淀粉的平均旋轉半徑卻沒有明顯降低，即使循環次數不斷增大。這說明淀粉顆粒的破碎主要是在通道結構中發生的，是一種由內向外的模式[30]。即DHPM對支鏈分子的降解主要發生在聚合物的主鏈上。SZWENGIEL等[31]采用尺寸排阻色譜分析玉米淀粉、高粱淀粉、蠟質玉米淀粉和莧菜淀粉等典型的直鏈和支鏈淀粉，發現高壓引起淀粉結構的變化大小取決于淀粉的植物來源，玉米淀粉和高粱淀粉的平均分子質量幾乎沒有變化，而蠟質玉米淀粉和莧菜淀粉卻降低了；從紅外光譜數據分析得到加壓過程導致蠟質玉米淀粉和莧菜淀粉中α -1,4糖苷鍵數量的增加，而玉米淀粉和高粱淀粉則有所減少。

圖3 DHPM對淀粉分子雙螺旋結構解旋模型[32]Fig.3 Derotation model of double helix structure of starch molecule by DHPM[32]

2.3 動態高壓微射流技術對淀粉晶體結構的影響

淀粉是一種由結晶區和非結晶區交替組成的天然多晶聚合物。淀粉顆粒模型圖及晶型如圖4所示，通過X-射線衍射曲線可知，結晶區呈現尖峰衍射特征，而非結晶區為彌散衍射特征。根據X-衍射圖可將淀粉的晶體類型分為4種：一類為A型晶體結構(屬于單斜晶系)，如谷物淀粉如玉米、大米、小麥等；另一類為B型晶體結構(屬于六方晶系)，如根莖類淀粉如馬鈴薯、香蕉等；還有一些是由A型和B型晶體結構混合而成的C型晶體結構，如蓮子淀粉等豆類淀粉。除此之外，還有一種V型晶體結構，主要是由直鏈淀粉與脂肪酸等脂質復合物形成[33]。

圖4 淀粉顆粒模型圖及晶型示意圖[34-37]Fig.4 Starch granule model diagram and crystal form[34-37]

淀粉的晶體結構在食品加工應用方面具有一定的局限性。直鏈淀粉分子能在高溫下溶于水且不成糊狀，具有良好的成膜性能、抗剪切力強、不易消化、易凝沉等特點。因此，通過DHPM等物理方法破壞淀粉顆粒的結晶結構，使直鏈淀粉溶出，從而擴大淀粉的應用領域。DHPM對淀粉晶體結構的影響如表3所示。

表3 常見淀粉晶體結構及DHPM改性Table 3 Common starch crystal structure and DHPM modification

常用檢測結晶度的方法有偏光顯微鏡法和X-射線衍射法。KASEMWONG等[12]研究DHPM對木薯淀粉結晶度的影響，隨著壓力從30 MPa增加到150 MPa，木薯淀粉的相對結晶度從25.8%降低到17.1%，結晶結構遭到明顯破壞。謝宇等[38]表明DHPM對木薯淀粉產生的剪切、擠壓等作用力使淀粉內部出現晶格畸變破裂、晶粒尺寸變小和晶體有序排列程度降低等現象。當壓力達到120 Mpa時，X-射線衍射曲線呈平緩的拱形，結晶度從56.78%降低到34.13%[38]。淀粉雖然是由結晶區和非結晶區交替組成，但密度和折射率的差異使得兩者對光源產生了不同的反射，形成了雙折射現象，即偏光十字。其形態和熒光程度與淀粉內部微晶的數量和結晶度有關。朱秀梅[28]發現大米直鏈淀粉幾乎沒有結晶區結構，只存在雜亂的無定形區，因此觀察不到偏光十字現象。郭洪梅[39]通過偏光顯微鏡觀察雜糧淀粉和雜豆淀粉，發現其偏光十字的類型分別為十字型和X型，隨著處理時間的增加，偏光十字的現象逐漸模糊直至完全消失，最后無法辨認出具體的晶型。任維[40]發現玉米淀粉在40和80 MPa壓力下能清楚地看到偏光十字現象，當壓力達到120或160 MPa時則變得模糊不清，且特征峰明顯減弱，說明DHPM能有效地破壞淀粉內部結晶結構。

3 動態高壓微射流技術對淀粉理化性質的影響

淀粉作為一種多羥基大分子，不易溶于水，在冷水中經攪拌形成淀粉乳。這是由于淀粉的相對密度比水大，淀粉內支鏈淀粉結構存在大量的分子間氫鍵使其排列緊密，空隙較小，水分子難以進入發生反應。在生產中，大部分的淀粉類食品都需要在水溶液中經過糊化加工。隨著環境溫度的升高，淀粉結晶區內連接微晶的較弱的氫鍵容易被破壞，水分滲透到淀粉內部，顆粒膨脹，使結晶區遭到破壞，雙折射現象逐漸消失，淀粉發生糊化[2]。這個過程主要包括溶解度、膨脹度、透光率、黏度、熱穩定性、凍融和凝沉穩定性等多種理化性質的變化。

一般來說，不同來源的淀粉在理化性質方面存在一定的差異，這些差異顯著影響了淀粉在食品工業中的應用。DHPM對淀粉理化性質的影響如表4所示。DHPM技術在改善淀粉理化性質方面提供了一個很好的物理手段，通過壓力作用促使顆粒內部結晶區和非結晶區變化，進而引起淀粉整體理化性質的改變。涂宗財等[41]以含有大量支鏈分子的蠟質玉米淀粉為對象，經過40、80、120、160 MPa壓力處理，證實隨著壓力的增大能夠明顯地提高蠟質玉米淀粉的溶解度和膨脹度，這是由于劇烈的沖擊力使大顆粒破碎成小顆粒，比表面積和表面能增大，大部分羥基暴露在顆粒表面與水分子通過氫鍵結合，溶解度和膨脹度隨之增大。以馬鈴薯直鏈淀粉為研究對象，經200 MPa壓力處理后，溶解度和膨脹度突然減小，可能是高壓促進直鏈淀粉糊化，發生凝沉現象抑制了淀粉顆粒的溶解[18]。

表4 DHPM對淀粉理化性質的影響Table 4 Effect of DHPM on the physicochemical properties of starch

淀粉的透光率與顆粒大小呈負相關，與溶解度呈正相關[42]。CHE等[43]通過比較馬鈴薯淀粉和木薯淀粉得出淀粉顆粒越大，透光率越低。在20～100 MPa壓力條件下，大顆粒粉碎成小顆粒，透光率逐漸增加。而綠豆淀粉經120 Mpa高壓處理后透光率降低，說明不同的淀粉來源和處理壓力等條件對顆粒透光率都有影響[44]。淀粉的糊化特性在食品生產中至關重要，快速黏度儀是測定淀粉顆粒在高溫環境吸水膨脹破裂，內部淀粉分子溶出過程的儀器[45]。TU等[21]以玉米直鏈淀粉水懸浮液為對照，在80、120、160和200 MPa條件下進行單次DHPM處理，發現淀粉透光率和膨脹性較好，溶解度降低，凍融穩定性無明顯變化，根據質構分析可知，處理后的淀粉凝膠具有較高的硬度和黏附性。玻璃化轉變溫度是非晶態物質的固有性質，在食品加工上直接影響淀粉的工藝特性，隨著DHPM壓力的增加，體系會產生一定的溫度，而在較低溫度下非結晶區會產生玻璃化轉變溫度。張博[46]通過40 MPa處理蠟質大米淀粉后其玻璃化轉變溫度從63.25 ℃降低到55.86 ℃，壓力達到160 MPa時降低到48.16 ℃，說明DHPM顯著降低蠟質大米淀粉的玻璃化轉變溫度，且溶解度、膨脹度以及吸濕性隨壓力增大而增大。

4 動態高壓微射流技術對淀粉消化特性的影響

淀粉作為功能性大分子，是人體主要的能量來源，為機體提供大量的葡萄糖。淀粉消化率是淀粉的另一個重要性質，在食品加工中采用不同的處理方式會對淀粉的消化特性產生影響。一般認為，糊化淀粉顆粒具有較高的消化速率，這是由于顆粒的非晶區被破壞，水分滲透，導致有序結構吸水膨脹，使其更容易被淀粉酶水解。淀粉體內消化模型示意圖如圖5所示，根據淀粉在機體內消化程度可將其分為3類：快消化淀粉(rapid digested starch, RDS)、慢消化淀粉(slowly digestible starch, SDS)、抗性淀粉(resistant starch, RS)。RDS能夠引起血糖水平的突然升高，而SDS則會引起血糖水平綜合升高，因此，SDS和RS水平較高的淀粉對抑制人體血糖迅速升高具有好的功效。直鏈/支鏈淀粉比例影響著淀粉的消化性能，然而DHPM能夠顯著的改善直鏈/支鏈淀粉比例，且直鏈淀粉含量高的淀粉具有較高的抗消化能力以及較高的RS含量[47]。大量的實驗表明DHPM技術對天然淀粉的物理改性效果顯著，尤其是在提高淀粉消化率方面。ZHOU等[48]發現在室溫條件下高壓處理會導致蕎麥淀粉晶粒消失，淀粉消化率提高。與天然淀粉對照，經高壓改性后的高粱淀粉樣品體外水解率降低，RDS含量降低，SDS和RS含量增加，因此，高壓處理是提高高粱淀粉體外消化的有效方法。王曦等[49]模擬糙米淀粉體外消化，結果發現在300 MPa壓力下糙米淀粉的消化速率明顯加快，處理前RDS和RS含量分別為55.41%、11.86%，處理后RDS含量提高到64.32%，而RS含量降低到7.29%，有效地延緩糙米淀粉的回生。DENG等[50]發現200 MPa處理前后3種淀粉含量變化不大，但其他高壓處理后的RDS(41.82%～44.18%)、SDS(30.93%～51.44%)明顯升高，RS含量從25.79%降低到6.74%。HU等[51]通過對比天然淀粉和高壓回生的蠟質小麥淀粉發現，經過高壓回生后的淀粉SDS含量增加。TIAN等[52]研究不同處理方式對大米淀粉慢消化特性的影響，發現高壓糊化的SDS含量(36.7%)高于熱糊化(33.9%)的淀粉。綜上，DHPM技術能夠有效地增加SDS和RS的含量，提高淀粉的消化率，為淀粉類食品深加工提供了一個新的思路。

圖5 淀粉體內消化模型示意圖[13]Fig.5 Schematic diagram of in vivo digestion model of starch[13]

5 物理改性淀粉的結構特性和理化性質的相關性

淀粉的理化性質受其結構特性的影響，因此，研究對淀粉結構特性能夠為深入探索其理化性質提供重要依據。常見淀粉改性后結構與理化性質的相關性如表5所示，大量研究者通過物理手段改變淀粉的結構，探索其改性前后結構變化與理化性質之間存在的聯系，如顆粒的大小是否會影響溶解度和透光率，分子鏈的長短是否會影響糊化溫度和焓變，直鏈支鏈含量及比例是否會影響黏度等。朱秀梅[28]分析大米直鏈淀粉顆粒的微觀結構和分子結構與溶解度、膨脹度以及黏度等理化性質之間的聯系，發現淀粉顆粒的增多使比表面積增大，較多的羥基暴露在顆粒表面從而與水分子結合，導致處理后的淀粉溶解度增加，且吸附能力隨之增強；淀粉破碎成小顆粒后容易在水溶液中帶電荷，抑制分子團聚，使得顆粒具有良好的親水性和分散性，從而增大淀粉的膨脹度；隨著壓力的增加，強烈的剪切作用力使淀粉顆粒粒徑變小，分子間的氫鍵遭到破壞，結構變得松散，對流體產生的黏滯阻力隨之變小，因此，黏度值也逐漸變小。另外，淀粉經DHPM技術在一定壓力條件下處理后，內部結構遭到破壞，小顆粒脫落，部分分子鏈斷裂，導致分子量分布發生變化，進而導致溶解性、膨脹性、熱力學特性等理化性質的改變。張博[46]發現經高壓微射流處理后的淀粉分子結構變得松散，在淀粉加熱糊化的過程中，淀粉結晶區內較弱的氫鍵被破壞，使得淀粉內部吸水膨脹，結晶區和雙折射現象逐漸消失，相應的引起淀粉熱特性的改變，糊化溫度、玻璃態轉化溫度和結晶熔融轉變溫度都呈現下降趨勢[16]。莫紫梅[53]研究糯米淀粉分子結構和理化性質的相關性，發現碘藍值與其直鏈淀粉含量呈正相關，而黏度值與直鏈淀粉含量呈負相關；淀粉結晶度與其糊化溫度呈極顯著的正相關關系，兩者與支鏈淀粉分子量呈正相關。此外，淀粉結晶區主要為排列緊密的支鏈淀粉結構，結晶度低則直鏈淀粉含量高，而直鏈淀粉易析水凝沉，因此，淀粉的結晶度與析水率呈極顯著負相關。

表5 常見淀粉改性后結構特性與理化性質的相關性Table 5 Correlation between structural properties and physical and chemical properties of common starch modified

6 總結和展望

隨著食品行業對淀粉類產品創新的不斷深入，需使淀粉原料在加工性能上的一些不穩定性得到改善。DHPM作為一種新興改性技術，對淀粉進行物理改性可使其滿足食品工業的需求，主要在結構特性以及理化性質方面對淀粉進行特定的改性，找到不同種類的淀粉對應其最優處理壓力和時間等改性條件，使其增加一些新的特性，達到預期的效果，但對于DHPM處理后淀粉的結構特性與理化性質之間關系的研究甚少，明確兩者之間的相關性對于淀粉類食品的開發至關重要。

目前，關于DHPM技術對淀粉結構特性和理化性質的研究取得了一定的進展，但機理和深入研究較少，今后對于DHPM改性淀粉的研究可致力于以下4個方面：(1)進一步探究DHPM處理對淀粉內部原子和分子等多尺度結構之間的影響機制；(2)研究DHPM對淀粉內部介于單元尺度和系統尺度范圍內的介尺度之間的影響；(3)研究DHPM對淀粉結構特性和理化性質之間的相關性，如Pearson(皮爾遜)，Kendall(肯德爾)和Spearman(斯皮爾曼)等。(4)在宏觀改變淀粉消化性的基礎上深入研究DHPM對淀粉消化特性的影響機理。致力于為淀粉品質的控制和淀粉深加工領域的拓展等方面提供一定的理論依據和基礎數據。