交联酯化糯米淀粉的制备与性质研究

交联酯化糯米淀粉的制备与性质研究

论文摘要

本文以糯米淀粉为原料,对交联辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备工艺、消化特性以及部分物理化学性质进行了研究。旨在拓宽变性淀粉的应用范围,提高其功能性,为实际生产提供理论依据。(1)采用Design-expert7.0中心组合试验设计与响应面分析方法对影响交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯峰值黏度和取代度的主要因素:交联剂用量(A)、交联pH值(B)、交联温度(C)、交联时间(D)、酯化剂用量(E)进行了研究。结果表明:①峰值黏度的回归方程为:峰值黏度=0.011-(1.459×10-4)×A-(1.309×10-4)×B-(7.681×10-5)×C-(1.063×10-4)×D-(1.242×10-4)×E+(1.387×10-4)×A×B+(3.237×10-4)×A×C+(2.437×10-5)×A×D+(2.866×10-5)×A×E+(6.086×10-5)×B×C-(7.668×10-5)×B×D-(5.708×10-5)×B×E+(7.015×10-6)×C×D-(6.837×10-5)×C×E-(1.997×10-4)×D×E+(2.937×10-4)×A2+(3.333×10-4)×B2+(2.869×10-4)×C2+(3.168×10-4)×D2+(2.267×10-4)×E2。各因素对峰值黏度影响的大小顺序为:A>B>E>D>C。通过响应面分析得到最佳工艺条件:交联剂用量6.46%,交联pH值9.11,交联温度31.88℃,交联时间4.44h,酯化剂用量5.31%。②取代度的回归方程为:取代度=0.033-(2.526×10-3)×A+(3.020×10-4)×B+(1.455×10-3)×C-(4.942×10-4)×D+(4.777×10-3)×E-(1.029×10-3)×A×B+(2.326×10-3)×A×C+(4.401×10-3)×A×D+(4.208×10-4)×A×E-(4.227×10-3)×B×C+(3.098×10-3)×B×D-(6.649×10-3)×B×E+(2.920×10-3)×C×D-(3.177×10-3)×C×E+(2.226×10-4)×D×E-(3.037×10-3)×A2-(1.303×10-3)×B2-(1.574×10-4)×C2-(1.680×10-3)×D2-(1.499×10-3)×E2。各因素对取代度影响的大小顺序为:E>A>C>D>B。响应面分析得到最佳工艺条件:交联剂用量8.5%,交联pH值10.33,交联温度41.2℃,交联时间3.37h,酯化剂用量5.94%。③高峰值黏度、较高取代度的淀粉酯工艺条件为:交联剂用量8%,交联pH值10,交联温度37.5℃,交联时间4h,酯化剂用量5.5%。在此条件下进行实验制得的成品峰值黏度为8526cp,取代度为0.0305。(2)对影响交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯消化特性的各因素进行了系统的研究,结果表明:交联作用和酯化作用能使糯米淀粉消化性降低,而交联酯化复合变性则降低得更加明显,有利于同时增加慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)的含量,并且随着取代度增加,消化性降低得越多;干热处理能进一步降低交联酯化糯米淀粉的消化性,适当增加热处理时间和热处理温度有利于SDS的生成,而不利于RS的生成;冷藏处理对交联酯化糯米淀粉的消化性影响不大,适当降低冷藏温度或者延长冷藏时间,可使SDS含量略有增加,而RS影响较小。(3)对制得的交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯的淀粉糊性质、透明度、凝沉稳定性、冻融稳定性以及乳化稳定性进行了研究。实验结果表明:①交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯的峰值粘度、热浆粘度和冷糊粘度均比原糯米淀粉提高了,糊化温度、峰值温度和出峰时间提前了;在一定范围内增加淀粉的质量能使峰值黏度增加更多;②经过交联酯化作用后,糯米淀粉透明度有明显的提高,并且随着取代度增加而增大。添加蔗糖、柠檬酸和乳酸可使交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯透明度明显增加,并随着其浓度的增加而增加,但是,添加盐后,交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯的透明度较大幅度的下降;③交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯的冻融稳定性、凝沉稳定性较原淀粉有极大的提高。④交联酯化后,淀粉酯的乳化稳定性有明显提高,并且随着取代度的增大而略微增加。添加蔗糖可以提高交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯的乳化稳定能力,而盐能使淀粉酯的乳化稳定性降低,pH值为中性时,体系的乳化稳定性最高。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 文献综述
  • 1 糯米淀粉的概述
  • 2 交联酯化淀粉反应机理、应用及研究现状
  • 2.1 反应机理及应用
  • 2.2 交联酯化复合变性淀粉的研究现状
  • 3 慢消化淀粉、抗性淀粉的功能与制备研究
  • 3.1 淀粉的分类以及功能概述
  • 3.2 SDS和RS的制备方法及研究进展
  • 3.2.1 SDS制备方法及研究进展
  • 4制备方法及研究进展'>3.2.2 RS4制备方法及研究进展
  • 4 立题依据及意义
  • 5 研究内容
  • 第二章 交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯的制备条件研究
  • 1 引言
  • 2 实验材料与设备
  • 2.1 实验原料及试剂
  • 2.2 实验设备
  • 3 实验方法
  • 3.1 糯米淀粉的制备和纯化
  • 3.2 蛋白质含量的测定
  • 3.3 双重变性淀粉的制备
  • 3.4 变性淀粉峰值黏度的测定
  • 3.5 变性淀粉取代度测定
  • 3.6 氯离子的检验方法
  • 3.7 单因素试验
  • 3.8 响应面(RSM)试验设计
  • 4 实验结果与分析
  • 4.1 糯米淀粉的提取和纯化
  • 4.2 各因素对交联辛烯基琥珀酸淀粉酯峰值黏度和取代度的影响
  • 4.2.1 交联剂用量的影响
  • 4.2.2 交联反应pH值的影响
  • 4.2.3 交联温度的影响
  • 4.2.4 交联时间的影响
  • 4.2.5 酯化剂用量的影响
  • 4.3 响应面中心组合设计及试验结果分析
  • 4.3.1 中心组合实验设计
  • 4.3.2 中心组合实验结果及方差分析
  • 4.3.3 交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯峰值黏度响应面及等高线分析
  • 4.3.4 交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯取代度响应面及等高线分析
  • 5 小结与讨论
  • 第三章 交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯的消化性能研究
  • 1 引言
  • 2 实验材料与方法
  • 2.1 实验材料及试剂
  • 2.2 实验设备
  • 3 实验方法
  • 3.1 单一变性淀粉的制备
  • 3.1.1 交联糯米淀粉的制备
  • 3.1.2 酯化糯米淀粉的制备
  • 3.2 样品的干热处理
  • 3.3 样品的冷藏处理
  • 3.4 含磷量的测定
  • 3.5 消化性的测定方法
  • 3.5.1 主要试剂与酶液的配制
  • 3.5.2 葡萄糖含量的测定方法
  • 3.5.3 各部分淀粉的测定方法
  • 4 实验结果与分析
  • 4.1 含磷量标准曲线
  • 4.2 葡萄糖标准曲线
  • 4.3 消化性能比较及消化速度曲线
  • 4.3.1 不同取代度交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯消化性能比较
  • 4.3.2 不同含磷量交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯消化性能比较
  • 4.3.3 变性方法对交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯消化性能的影响
  • 4.3.4 干热处理对交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯消化性能的影响
  • 4.3.5 冷藏处理对交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯消化性能的影响
  • 5 小结与讨论
  • 第四章 交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯的物理化学性质研究
  • 1 引言
  • 2 材料、设备与方法
  • 2.1 实验材料
  • 2.2 实验设备仪器
  • 3 实验方法
  • 3.1 淀粉糊化性质研究
  • 3.1.1 不同取代度交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯糊性质的研究
  • 3.1.2 不同淀粉浓度交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯糊性质的研究
  • 3.1.3 糖、盐、有机酸对透明度的影响
  • 3.1.4 冻融稳定性的测定
  • 3.1.5 凝沉稳定性的测定
  • 3.1.6 乳化稳定性测定
  • 4 结果与分析
  • 4.1 交联酯化淀粉糊化性质研究
  • 4.1.1 取代度对交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯糊性质的影响
  • 4.1.2 淀粉浓度对交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯糊性质的影响
  • 4.2 交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯的透明度研究
  • 4.2.1 取代度对交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯透明度的影响
  • 4.2.2 蔗糖对交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯透明度的影响
  • 4.2.3 氯化钠对交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯透明度的影响
  • 4.2.4 有机酸对交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯透明度的影响
  • 4.3 交联辛烯基琥珀酸糯米淀粉酯的冻融稳定性
  • 4.4 淀粉糊的凝沉稳定性
  • 4.5 乳化性
  • 4.5.1 取代度对乳化稳定性的影响
  • 4.5.2 淀粉酯浓度对乳化性稳定性的影响
  • 4.5.3 蔗糖浓度对乳化稳定性的影响
  • 4.5.4 氯化钠浓度乳化稳定性的影响
  • 4.5.5 pH值对乳化稳定性的影响
  • 5 小结与讨论
  • 第五章 总结与展望
  • 1 结论
  • 2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的论文情况:
  • 相关论文文献

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