西米淀粉醋酸酯及羟丙基衍生物的制备与特性研究

论文摘要

对西米淀粉的基础理化性质及非晶化特性进行了系统的研究,并进一步制备了乙酰化和羟丙基二种衍生物,详细研究了该衍生物的理化性质。同时,将西米醋酸酯和羟丙基淀粉分别添加在速冻水饺和蚝油中,探索其应用效果。具体可分为以下几个部分:对西米淀粉的基础理化性质进行系统研究,并与常见的马铃薯淀粉,玉米淀粉,以及木薯淀粉进行比较。结果表明,蛋白质含量为0.21%,在四种淀粉中含量最少,分别比马铃薯,玉米,以及木薯淀粉低出36.4%,44.7%,34.4%;直链淀粉含量为31%,在四种淀粉中含量最高,分别比马铃薯,玉米,以及木薯淀粉高出72.2%,47.6%,55.0%;西米淀粉粒径为31.7μm,在四种淀粉中粒径最大;具有A型的结晶结构,结晶度为25%;透明度为29.1%,仅次于马铃薯淀粉糊,高于玉米和木薯淀粉糊。利用乙醇溶剂法制备非晶颗粒态西米淀粉的工艺条件为:无水乙醇40%（w/w）,蒸馏水60%（w/w）的混合物作为溶剂,淀粉乳浓度为20%（w/w）,温度85℃,反应时间1h。研究表明,西米非晶颗粒态淀粉具有特殊的偏光性质,中心具有同心圆形的亮环;在乙醇溶剂中进行西米淀粉颗粒的非晶化转化过程中,原有的结晶结构完全破坏,西米淀粉形成了新的结晶结构,X-衍射图谱在13°和21°有两个新的衍射峰,结晶类型也由原来的A型,转变为V型;由Brabender曲线中（B-A）值较原淀粉降低24.5%,得出新晶体的形成提高了淀粉的耐高温能力,但是也使糊的透明度由29.1%下降到4.7%。西米醋酸酯淀粉的制备工艺条件:醋酸酐为酯化剂,在温度为30℃,pH为8.5的环境下反应2h。结果表明:经过乙酰化的淀粉颗粒形貌没有发生变化;DSC曲线中,糊化起始温度和终止温度都降低,热焓值为1.91J/g,远小于原淀粉,糊化变得更加容易;透明度为34.7%,高于原淀粉的透明度;Brabender曲线中由（B-A）值较原淀粉降低36.8%,得出糊的稳定性增加,耐高温能力变强,（E-D）值降低43.9%,得出凝沉性减弱。将西米醋酸酯淀粉添加在速冻水饺中的研究表明,当酯化淀粉添加量为4%时,对降低速冻水饺的冻裂率,蒸煮损失率明显,二者分别降低45%和2.2%。西米羟丙基淀粉的制备工艺条件:环氧丙烷为醚化剂,在温度40℃,N2保护,pH为10.5的环境下,反应12h。结果表明:经过醚化之后糊的透明度为46.1%,远高于西米原淀粉;Brabender曲线中（B-A）值提高18.7%,得出羟丙基淀粉的耐高温能力有所下降,糊化变得容易;表观粘度降低,流动性增加。将西米羟丙基淀粉添加在蚝油中的研究表明,添加西米羟丙基淀粉的产品能很好地表达蚝油感官,表观粘度下降4%,放置30天后不分层不析水,具有适当的稠度、透明度等,且贮存稳定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 西米淀粉
• 1.1.1 西米淀粉简介
• 1.1.2 西米淀粉研究进展
• 1.2 非晶颗粒态淀粉
• 1.2.1 淀粉颗粒的非晶化
• 1.2.2 非晶颗粒态淀粉研究概况
• 1.3 变性淀粉
• 1.3.1 醋酸酯淀粉
• 1.3.2 羟丙基淀粉
• 1.4 本课题的研究目的和研究意义
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 研究意义
• 第二章 西米淀粉的基础性质研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料与仪器设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验仪器和设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 化学组成成分
• 2.3.2 淀粉颗粒形貌
• 2.3.2.1 偏光显微镜法
• 2.3.2.2 扫描电镜法
• 2.3.3 结晶结构
• 2.3.4 颗粒粒径
• 2.3.5 Brabender 糊粘度
• 2.3.6 热特性
• 2.3.7 流变学性质
• 2.3.8 透明度
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 化学组成成分
• 2.4.2 颗粒形貌
• 2.4.2.1 偏光显微镜法
• 2.4.2.2 扫描电镜法
• 2.4.3 结晶结构
• 2.4.4 颗粒粒径
• 2.4.5 Brabender 糊粘度
• 2.4.6 热力学特性
• 2.4.7 流变学性质
• 2.4.8 透明度
• 2.5 本章小结
• 第三章 非晶颗粒态西米淀粉的制备及性质研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料与仪器设备
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验仪器和设备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 非晶颗粒态淀粉的制备
• 3.3.2 颗粒形貌
• 3.3.3 结晶结构
• 3.3.4 透明度
• 3.3.5 Brabender 糊粘度
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 颗粒形貌
• 3.4.1.1 偏光显微镜法
• 3.4.1.2 扫描电镜法
• 3.4.2 结晶结构
• 3.4.3 透明度
• 3.4.4 糊粘度分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 西米醋酸酯淀粉的制备及性质研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料与仪器设备
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验仪器和设备
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 醋酸酯淀粉的制备
• 4.3.2 取代度测定
• 4.3.3 颗粒形貌
• 4.3.4 结晶结构
• 4.3.5 热特性
• 4.3.6 透明度
• 4.3.7 Brabender 糊粘度
• 4.3.8 红外光谱
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 取代度
• 4.4.2 颗粒形貌
• 4.4.2.1 偏光显微镜法
• 4.4.2.2 扫描电镜法
• 4.4.3 结晶结构
• 4.4.4 热特性
• 4.4.5 透明度
• 4.4.6 Brabender 糊粘度
• 4.4.7 红外光谱图
• 4.5 本章小结
• 第五章 西米羟丙基淀粉的制备及性质研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验材料与仪器设备
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 实验仪器和设备
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 羟丙基淀粉的制备
• 5.3.2 取代度测定
• 5.3.2.1 标准曲线绘制
• 5.3.2.2 样品分析
• 5.3.2.3 原淀粉空白值的测定
• 5.3.2.4 取代度计算
• 5.3.3 颗粒形貌
• 5.3.4 结晶结构
• 5.3.5 热特性
• 5.3.6 透明度
• 5.3.7 糊粘度
• 5.3.8 流变学性质
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 取代度
• 5.4.2 颗粒形貌
• 5.4.2.1 偏光显微镜法
• 5.4.2.2 扫描电镜法
• 5.4.3 结晶结构
• 5.4.4 热特性
• 5.4.5 透明度
• 5.4.6 Brabender 糊粘度
• 5.4.7 流变学性质
• 5.5 本章小结
• 第六章 西米醋酸酯淀粉在速冻水饺中的应用
• 6.1 引言
• 6.2 实验材料与仪器设备
• 6.2.1 实验材料
• 6.2.2 实验仪器和设备
• 6.3 实验方法
• 6.3.1 水饺的制作过程
• 6.3.2 速冻水饺冻裂率的测定
• 6.3.3 速冻水饺皮蒸煮损失测定
• 6.4 结果与讨论
• 6.4.1 西米醋酸酯淀粉对速冻水饺品质的影响
• 6.4.2 西米醋酸酯淀粉对速冻水饺皮蒸煮损失率的影响
• 6.5 本章小结
• 第七章 西米羟丙基淀粉在蚝油中的应用
• 7.1 引言
• 7.2 实验材料与仪器设备
• 7.2.1 实验材料
• 7.2.2 实验仪器和设备
• 7.3 实验方法
• 7.3.1 蚝油配方
• 7.3.2 蚝油制备过程
• 7.4 蚝油的性质测定
• 7.4.1 蚝油的感官评价
• 7.4.2 蚝油粘度对比实验
• 7.5 本章小结
• 结论与展望
• 一 结论
• 二 创新点
• 三 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件