食用糯玉米交联酯化淀粉的制备及性质研究

论文摘要

糯玉米(waxy corn)是玉米的一种特殊类型(亚种),起源于中国。我国糯玉米资源丰富,分布广泛,各省地均有种植。目前我国糯玉米大多用于鲜食或简单的加工后食用,附加值低,要提高糯玉米的使用价值和经济效益,必须对糯玉米进行多层次深度加工。因此,加快糯玉米深加工研究,提高糯玉米的使用价值具有十分重要的意义。本研究以糯玉米淀粉为原料,以三氯氧磷为交联剂,分别以三聚磷酸钠、乙酸酐为酯化剂,对淀粉进行交联酯化复合变性,合成了磷酸化二淀粉磷酸酯和乙酰化二淀粉磷酸酯。首先对两种交联酯化淀粉的工艺条件进行了研究,然后对制得的交联酯化淀粉的颗粒性质、糊液性质进行了系统研究。主要试验结果如下:1、交联酯化淀粉制备工艺的研究通过单因素试验,研究各因素对交联酯化淀粉糊冷粘度的影响。根据单因素试验结果,确定正交试验因素,以淀粉糊冷粘度为指标,通过正交试验对其合成工艺条件进行了优化。正交实验结果表明,制备磷酸化二淀粉磷酸酯的最佳工艺参数为:POCl3添加量0.025%、pH值11.5、反应时间50min、磷酸单酯淀粉的取代度0.03;制备乙酰化二淀粉磷酸酯的最佳工艺参数为:交联pH10.8、交联时间20min、POCl3添加量0.015%、酯化pH值9.1、酯化时间70min。2、交联酯化淀粉的性质研究通过分析和比较原淀粉及交联酯化淀粉的颗粒性质、糊液性质,得到以下结论:交联酯化变性后,淀粉颗粒表面变得粗糙,颗粒表面出现凹陷、破裂,并且粘连在一起,颗粒形貌发生变化,说明交联酯化反应对颗粒表面和内部都有侵蚀。淀粉颗粒依然保持原淀粉的结晶结构,但结晶度稍有降低,说明交联酯化反应不仅发生在淀粉的无定形区,对结晶区也有一定的破坏。与原淀粉相比,两种交联酯化淀粉糊化温度明显降低;峰粘度、谷粘度、终粘度都有显著的提高。淀粉的糊液粘度抗酸碱、高温、剪切的能力较原淀粉明显提高。磷酸化二淀粉磷酸酯糊的透明度较原淀粉有显著提高。结果表明,交联酯化糯玉米淀粉兼有交联淀粉、酯化淀粉的优点,更适应食品工业的发展需求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 糯玉米简介
• 1.2 淀粉的结构与基本性质
• 1.2.1 淀粉的分子结构
• 1.2.2 淀粉分子的颗粒结构
• 1.2.3 淀粉的基本性质
• 1.3 变性淀粉
• 1.3.1 变性淀粉的概念及分类
• 1.3.2 化学变性的制备原理
• 1.3.3 国内外生产现状
• 1.4 交联淀粉的研究现状及在食品工业中的应用
• 1.5 酯化淀粉
• 1.5.1 淀粉磷酸单酯的制备及其在食品工业中的应用
• 1.5.2 醋酸酯淀粉的研究现状及在食品工业中的应用
• 1.6 交联酯化淀粉的制备理论与研究进展
• 1.6.1 交联酯化淀粉的制备理论及在食品工业中的应用
• 1.6.2 交联酯化淀粉的研究现状
• 1.7 本研究的目的及意义
• 1.8 本研究的主要内容
• 1.8.1 磷酸单酯淀粉制备工艺条件的研究
• 1.8.2 磷酸化二淀粉磷酸酯制备工艺条件的研究
• 1.8.3 乙酰化二淀粉磷酸酯制备工艺条件的研究
• 1.8.4 交联酯化淀粉性质的研究
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 主要试剂
• 2.3 主要仪器设备
• 2.4 技术路线
• 2.5 分析测定方法
• 2.5.1 淀粉水分含量测定
• 2.5.2 磷含量标准曲线的绘制
• 2.5.3 样品总磷含量的测定
• 2.5.4 游离磷含量的测定
• 2.5.5 冷粘度的测定
• 2.5.6 淀粉分子结构分析
• 2.5.7 淀粉颗粒形态的观察
• 2.5.8 X-射线衍射分析
• 2.5.9 淀粉糊透光率的测定
• 2.5.10 淀粉糊粘度曲线的测定
• 2.5.11 淀粉粘度稳定性测定
• 3 结果与分析
• 3.1 磷酸单酯淀粉制备工艺的研究
• 3.1.1 磷酸单酯淀粉制备工艺影响因素的研究
• 3.1.2 磷酸单酯淀粉制备工艺条件的优化
• 3.1.3 制备磷酸单酯淀粉的最佳工艺条件的验证试验
• 3.2 磷酸化二淀粉磷酸酯制备工艺的研究
• 3.2.1 磷酸化二淀粉磷酸酯制备工艺影响因素的研究
• 3.2.2 磷酸化二淀粉磷酸酯制备工艺条件的优化
• 3.2.3 制备磷酸化二淀粉磷酸酯最佳工艺条件的验证试验
• 3.3 乙酰化二淀粉磷酸酯制备工艺的研究
• 3.3.1 乙酰化二淀粉磷酸酯制备工艺的影响因素研究
• 3.3.2 乙酰化二淀粉磷酸酯制备工艺条件的优化
• 3.3.3 制备乙酰化二淀粉磷酸酯最佳工艺条件的验证试验
• 3.4 交联酯化淀粉的性质研究
• 3.4.1 交联酯化淀粉的结构及颗粒性质研究
• 3.4.2 交联酯化反应对淀粉糊化特征的影响
• 3.4.3 交联酯化对淀粉透明度的影响
• 3.4.4 交联酯化淀粉糊粘度稳定性研究
• 4 讨论
• 4.1 交联酯化淀粉评价指标的确定
• 4.2 磷酸单酯淀粉制备工艺的改进
• 4.3 乙酰化二淀粉磷酸酯的酯化 pH 值的控制
• 4.4 复合变性淀粉制备工艺的控制
• 4.5 进一步研究方向
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文目录