羟丙基乙酰化二淀粉己二酸酯的微波制备及应用

论文摘要

本论文主要研究了以蜡质玉米淀粉为原料,采用微波法制备羟丙基乙酰化二淀粉己二酸酯的工艺,并研究了其基本性质、结构及其在食品中的应用。首先,研究了微波法制备羟丙基蜡质玉米淀粉的工艺。通过单因素实验研究了淀粉乳质量分数、环氧丙烷质量分数、微波功率、反应时间、无水Na2SO4质量分数、NaOH质量分数对摩尔取代度和反应效率的影响。在此基础上通过正交实验确定了微波法制备羟丙基蜡质玉米淀粉的最佳工艺:淀粉乳质量分数为40%,环氧丙烷质量分数（以淀粉干基计,下同）为10%,微波功率为500W（设定最高反应温度为55℃）,反应时间为3h、无水Na2SO4质量分数（以淀粉干基计,下同）19%、NaOH质量分数（以淀粉干基计,下同）1.1%。所得产品摩尔取代度为0.1258,反应效率为45.12%。其次,研究了微波法制备乙酰化二淀粉己二酸酯的工艺。通过单因素实验,研究了淀粉乳质量分数、反应pH、反应时间、微波功率、混合酸酐质量分数对取代度的影响。在此基础上通过正交实验确定了微波法制备乙酰化二淀粉己二酸酯的最佳工艺:淀粉乳质量分数为40%,微波功率为100W（设定最高反应温度为50℃）,反应pH8,反应时间为30min、混合酸酐质量分数（以淀粉干基计,下同）5%。取代度为0.0481。根据羟丙基淀粉和乙酰化二淀粉己二酸酯的最优工艺制备羟丙基乙酰化二淀粉己二酸酯,所得产品的羟丙基的摩尔取代度为0.1232,混合酸酐的取代度为0.0416。另外比较了羟丙基蜡质玉米淀粉、乙酰化二淀粉己二酸酯、羟丙基乙酰化二淀粉己二酸酯的性质。重点考察了蜡质玉米变性淀粉的凝沉性、冻融稳定性、粘度、透明度、耐盐、耐酸性、耐剪切性及淀粉糊的外观。蜡质玉米淀粉经羟丙基化后,凝沉性变弱,透明度增加,冻融稳定性和耐盐性变好,但酸和剪切对其影响依然很大;乙酰化二淀粉己二酸酯的透明度和冻融稳定性稍差,凝沉性增加,且具有较好的耐盐、耐酸、耐剪切和热稳定性;羟丙基乙酰化二淀粉己二酸酯具有非常好的冻融稳定性,并具有良好的耐盐、耐酸、耐剪切和热稳定性。并通过现代分析手段对蜡质玉米变性淀粉的结构进行了分析。红外图谱显示,淀粉经混合酸酐交联以后,羟基被乙酰基取代。X-射线衍射图谱表明,反应主要发生在淀粉分子结构的无定型区。最后考察了变性淀粉在番茄沙司中的应用。确定番茄沙司配方（质量分数）为:番茄酱20%、白砂糖16%、盐2.5%、白醋4%、羟丙基乙酰化二淀粉己二酸酯2.2%、水55.3%。并对按此配方制得的产品的储藏稳定性进行研究。经物性测试仪测定,与市售的番茄沙司性质相差不大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 蜡质玉米淀粉概述
• 1.1.1 蜡质玉米概况
• 1.1.2 蜡质玉米淀粉概况
• 1.1.3 蜡质玉米淀粉的性质
• 1.1.4 蜡质玉米淀粉的应用及研究进展
• 1.2 羟丙基淀粉概述
• 1.2.1 羟丙基淀粉概述
• 1.2.2 羟丙基淀粉反应原理
• 1.2.3 羟丙基淀粉的合成方法
• 1.2.4 羟丙基淀粉的性质
• 1.2.5 羟丙基淀粉的应用
• 1.3 乙酰化二淀粉己二酸酯概述
• 1.3.1 乙酰化二淀粉己二酸酯的反应机理
• 1.3.2 乙酰化二淀粉己二酸酯的合成方法
• 1.3.3 乙酰化二淀粉己二酸酯的性质
• 1.3.4 乙酰化二淀粉己二酸酯的应用
• 1.4 微波概述
• 1.4.1 微波辐照改性淀粉的原理
• 1.4.2 微波辐射技术的发展趋势
• 1.4.3 微波辐射技术在变性淀粉合成中的应用
• 1.5 国内外研究进展
• 1.5.1 羟丙基淀粉的国内外研究进展
• 1.5.2 乙酰化二淀粉己二酸酯的国内外研究进展
• 1.5.3 羟丙基交联酯化淀粉的国内外研究进展
• 1.5.4 微波辐射技术在淀粉中应用国内外研究进展
• 1.6 立题的必要性和意义
• 1.7 本课题研究内容
• 第二章 微波法羟丙基乙酰化二淀粉己二酸酯的制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料与仪器
• 2.2.1 实验原料与试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 微波法羟丙基蜡质玉米淀粉的制备
• 2.3.2 微波法乙酰化二淀粉己二酸酯的制备
• 2.3.3 微波法羟丙基乙酰化二淀粉己二酸酯的制备
• 2.4 分析方法
• 2.4.1 羟丙基蜡质玉米淀粉取代度的测定及环氧丙烷反应效率的计算
• 2.4.2 乙酰化二淀粉己二酸酯取代度的测定
• 2.5 实验结果与讨论
• 2.5.1 微波法羟丙基蜡质玉米淀粉的制备
• 2.5.2 微波法乙酰化二淀粉己二酸酯的制备
• 2.5.3 微波法羟丙基乙酰化二淀粉己二酸酯的制备
• 2.6 本章小结
• 第三章 淀粉与变性淀粉性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料与仪器
• 3.2.1 实验原料与试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 淀粉水分的测定
• 3.3.2 淀粉糊沉降体积测定
• 3.3.3 淀粉糊冻融稳定性的测定
• 3.3.4 淀粉的糊粘度的测定
• 3.3.5 Brabender 粘度曲线的测定
• 3.3.6 淀粉糊的透明度测定
• 3.3.7 X 射线衍射分析
• 3.3.8 红外光谱分析
• 3.4 实验结果与讨论
• 3.4.1 淀粉及变性淀粉的沉降体积比较
• 3.4.2 淀粉及变性淀粉冻融稳定性比较
• 3.4.3 淀粉及变性淀粉的糊透明度比较
• 3.4.4 淀粉及变性淀粉淀粉糊的感官评价
• 3.4.5 剪切速率和时间、盐、酸对淀粉糊粘度的影响比较
• 3.4.6 淀粉及变性淀粉的Brabender 粘度曲线比较
• 3.4.7 X 射线衍射分析
• 3.4.8 红外光谱分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 番茄沙司的制备及储藏稳定性实验
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料与仪器
• 4.2.1 实验原料与试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 番茄沙司粘度的测定
• 4.3.2 番茄沙司流动性的测定
• 4.3.3 番茄沙司流变性的测定
• 4.3.4 番茄沙司配方变性淀粉质量分数的确定
• 4.3.5 储藏稳定性实验
• 4.4 实验结果与讨论
• 4.4.1 市售番茄沙司性能
• 4.4.2 番茄沙司配方的确定
• 4.4.3 自制番茄沙司储藏稳定性的影响
• 4.4.4 自制番茄沙司的产品流变性的检测
• 4.5 本章小结
• 主要结论
• 不足与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文