高靜壓協(xié)同化學改性淀粉的微觀結構及理化性質的研究.pdf

1、本文以C-型木薯淀粉（17％直鏈）、B-型馬鈴薯淀粉（20%直鏈）為原料，以三氯氧磷為交聯(lián)劑、醋酸酐為酯化劑，利用高靜壓協(xié)同化學反應對淀粉進行改性，系統(tǒng)研究處理壓力（0.1、150、300、450、600 MPa）、反應介質（酸性、堿性）等因素對淀粉微觀結構及理化性質的影響。利用偏光顯微鏡、掃描電鏡、X-射線衍射儀、傅立葉紅外光譜儀等儀器設備，研究改性淀粉的顆粒形態(tài)、結晶結構和分子結構的變化，利用分光光度計、粘度計等儀器，對改性淀粉的透

2、明度、黏度、膨脹度、溶解度、抗酸性、抗老化性、凍融穩(wěn)定性等進行了系統(tǒng)研究，以期提高淀粉附加值。具體研究結果如下：
　?。?）高靜壓對原淀粉的影響。在壓力小于300 MPa時，木薯淀粉具有韌化的特點，600 MPa時木薯淀粉偏光十字消失，顆粒結構破壞，X-射線衍射圖呈現(xiàn)典型的彌散峰，高靜壓改性木薯淀粉與原淀粉比較，穩(wěn)定性、抗酸性、抗老化性、凍融穩(wěn)定性升高，透明度降低，600 MPa下其黏度穩(wěn)定性、抗酸性較強。而高靜壓處理可引起馬鈴薯

3、淀粉顆粒充分膨脹但不破裂，且壓力越大膨脹度越大，溶解度越大。另外，高靜壓改性馬鈴薯淀粉具有較高的穩(wěn)定性、抗老化性，而其透明度和抗酸性降低；
　?。?）高靜壓協(xié)同交聯(lián)。交聯(lián)淀粉的取代度隨著處理壓力的增大而增大。結構方面：高靜壓和交聯(lián)劑的作用使得木薯淀粉具有限制性膨脹的特點，即使在600 MPa下交聯(lián)木薯淀粉偏光十字依然明顯，顆粒仍保持完整，只是顆粒表面發(fā)生聚集粘連現(xiàn)象，而交聯(lián)馬鈴薯淀粉顆粒充分膨脹，在20o處出現(xiàn)鏈脂結構峰，說明高靜

4、壓協(xié)同交聯(lián)處理可引起馬鈴薯淀粉晶型由B-型變?yōu)锽+V-型。理化性質方面：高靜壓協(xié)同交聯(lián)淀粉的穩(wěn)定性、抗老化性升高，而透明度明顯降低，木薯淀粉的抗酸性降低，而馬鈴薯的抗酸性恰巧相反。另外，450、600 MPa下的交聯(lián)木薯淀粉呈現(xiàn)了較好的黏度穩(wěn)定性，除了450 MPa外，其他壓力下的交聯(lián)馬鈴薯淀粉的凍融穩(wěn)定性均較高。
　?。?）高靜壓協(xié)同堿化酯化。在堿性條件下的酯化淀粉的取代度隨著壓力的增大而增大。結構方面：木薯淀粉的酯化反應是從內

5、而外進行的，而馬鈴薯淀粉是從外而內進行的。酯化馬鈴薯淀粉在20o處出現(xiàn)了鏈脂結構峰，說明高靜壓協(xié)同堿化酯化處理可引起淀粉晶型的變化。理化性質方面，高靜壓協(xié)同堿化酯化淀粉的透明度、穩(wěn)定性、抗酸性、抗老化性均升高，450 MPa下的堿化酯化木薯淀粉和300、600 MPa下的堿化酯化馬鈴薯淀粉的黏度穩(wěn)定性較強，450及600 MPa下的堿化酯化馬鈴薯淀粉呈現(xiàn)了較好的凍融穩(wěn)定性。
　?。?）高靜壓協(xié)同酸化酯化。在酸性條件下，施加高靜壓不

6、會增大酯化馬鈴薯淀粉的取代度。在較低壓力條件下，酸性條件不利于木薯酯化反應的進行，而施加較高壓力后（600 MPa)，可促進木薯淀粉酯化反應的進行，顆粒被完全破壞，甚至達到完全糊化的程度，其酯化度可達到80%，明顯高于堿性條件下的酯化度。高靜壓協(xié)同酸化酯化馬鈴薯淀粉的取代度受壓力的影響較小，均低于堿性條件下的取代度。高靜壓協(xié)同酸化酯化淀粉的透明度、抗酸性升高，穩(wěn)定性、抗老化性降低。450、600 MPa下的酸性酯化淀粉的黏度穩(wěn)定性較高。