超声波强化制备低取代度紫甘薯醋酸酯淀粉的工艺及其加工特性的研究

论文摘要

本文以提取色素后的紫甘薯淀粉为原料制备低取代度醋酸酯淀粉,分别用常规湿法和超声辅助法进行生产,研究了两种工艺的最佳工艺参数,将两种生产工艺进行比较,并对变性后的淀粉和原淀粉进行加工特性的对比,为紫甘薯淀粉深加工以及超声的应用提供有益的借鉴。主要研究结果如下：1.以紫甘薯淀粉为原料,采用常规湿法工艺制备低取代度醋酸酯淀粉,探讨醋酸酐用量、反应时间、温度和pH值对其取代度的影响,并通过L9(34)正交试验确定了最佳制备工艺：醋酸酐使用量为0.9g(即醋酸酐用量6%),时间为60min,温度为30℃,pH值为8.5,制得取代度为0.0806的醋酸酯淀粉。2.以紫甘薯淀粉为原料,用超声频率40KHz的设备进行超声强化法制备低取代度醋酸酯淀粉,探讨了超声波功率、超声时间、超声温度对紫甘薯醋酸酯淀粉取代度的影响。在单一因素试验基础上采用L9(34)正交试验确定了最佳反应条件。试验结果表明其最佳工艺条件为：超声功率为75W,超声温度为40℃,超声时间为25min,紫甘薯醋酸酯淀粉的平均取代度为0.1049。通过超声强化,产品的取代度高于常规湿法的醋酸酯淀粉。3.采用超声强化法制备与常规湿法最佳工艺生产的相近取代度(DS=0.0806)的紫甘薯醋酸酯淀粉,在超声功率为75W,超声温度为40℃,超声强化25min后,再在常规法最佳工艺条件(pH为8.5,温度为30℃)下继续水浴反应18min,总反应时间为43min,产品取代度为0.0809。与常规湿法所需反应时间为1h相比,超声强化法制备时间缩短了17min。4.将醋酸酯淀粉与原淀粉、超声强化后的紫甘薯醋酸酯淀粉与未超声的紫甘薯醋酸酯淀粉进行加工特性上的对比,发现醋酸酯淀粉的加工特性均好于原淀粉。另外,经超声处理后的淀粉凝沉性下降,透明度、黏度增加,抗老化能力、冻融稳定性均增强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 紫甘薯
• 1.1 紫甘薯的营养保健价值
• 1.2 紫甘薯的加工利用
• 1.2.1 提取色素
• 1.2.2 紫甘薯全粉及冻干粉
• 1.2.3 工业原料
• 1.2.4 加工休闲食品
• 1.2.5 茎尖蔬菜
• 2 醋酸酯淀粉
• 2.1 变性淀粉
• 2.1.1 淀粉改性的目的
• 2.1.2 淀粉改性方法
• 2.1.3 变性淀粉生产方法
• 2.1.4 变性淀粉的发展前景
• 2.2 醋酸酯淀粉
• 2.2.1 加工原理
• 2.2.2 醋酸酯淀粉制备流程
• 2.2.3 醋酸酯淀粉的应用
• 3 超声波技术
• 3.1 超声波技术
• 3.2 在淀粉加工中的应用
• 3.2.1 超声波处理对淀粉性质影响
• 3.2.2 超声波处理对淀粉糊性质影响
• 3.2.3 超声波处理对淀粉反应性能影响
• 4 本研究目的、意义和拟解决的主要问题
• 4.1 本研究目的、意义
• 4.2 拟解决的主要问题
• 第二章 常规湿法制备紫甘薯醋酸酯淀粉
• 1 试验材料
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 试验原料
• 1.1.2 试验试剂
• 1.1.3 试验仪器
• 2 试验方法
• 2.1 紫甘薯变性淀粉的制备
• 2.2 制备紫甘薯醋酸酯淀粉的单因素试验
• 2.2.1 醋酸酐用量对醋酸酯淀粉的取代度的影响
• 2.2.2 反应时间对醋酸酯淀粉的取代度的影响
• 2.2.3 反应温度对醋酸酯淀粉的取代度的影响
• 2.2.4 pH值对醋酸酯淀粉的取代度的影响
• 2.3 制备紫甘薯醋酸酯淀粉工艺的正交试验设计
• 2.4 试验的测定方法
• 2.4.1 取代度的测定
• 3 结果与分析
• 3.1 紫甘薯醋酸酯淀粉生产工艺的单因素试验
• 3.1.1 醋酸酐用量对醋酸酯淀粉的取代度的影响
• 3.1.2 反应时间对醋酸酯淀粉的取代度的影响
• 3.1.3 反应温度对醋酸酯淀粉的取代度的影响
• 3.1.4 pH值对醋酸酯淀粉的取代度的影响
• 3.2 正交试验
• 3.3 验证试验
• 4 讨论
• 5 小结
• 第三章 超声强化紫甘薯醋酸酯淀粉的制备
• 1 试验材料与仪器
• 1.1 试验材料与试剂
• 1.2 试验仪器
• 2 试验方法
• 2.1 超声强化紫甘薯醋酸酯淀粉的制备
• 2.2 超声波强化法制备紫甘薯醋酸酯淀粉的单因素试验
• 2.2.1 超声功率对紫甘薯醋酸酯淀粉取代度的影响
• 2.2.2 超声温度对紫甘薯醋酸酯淀粉取代度的影响
• 2.2.3 超声时间对紫甘薯醋酸酯淀粉取代度的影响
• 2.3 超声强化制备紫甘薯醋酸酯淀粉方法的正交设计试验
• 2.4 试验的测定方法
• 3 结果与分析
• 3.1 超声波强化法制备紫甘薯醋酸酯淀粉的单因素试验结果
• 3.1.1 超声功率对紫甘薯醋酸酯淀粉取代度的影响
• 3.1.2 超声温度对紫甘薯醋酸酯淀粉取代度的影响
• 3.1.3 超声时间对紫甘薯醋酸酯淀粉取代度的影响
• 3.2 超声强化制备紫甘薯醋酸酯淀粉方法的正交设计试验结果
• 3.3 验证试验
• 4 讨论
• 5 小结
• 第四章 超声强化法制备紫甘薯醋酸酯淀粉的强化效果对比
• 1 试验材料与仪器
• 1.1 试验材料与试剂
• 1.2 试验仪器
• 2 试验方法
• 2.1 超声强化紫甘薯醋酸酯淀粉的制备
• 2.2 醋酸酯淀粉取代度的测定
• 3 结果与分析
• 3.1 超声强化法制备紫甘薯醋酸酯淀粉的强化效果分析结果
• 4 讨论
• 5 结论
• 第五章 常规湿法、超声强化生产的醋酸酯淀粉和原淀粉的加工特性的比较
• 1 试验材料与仪器
• 1.1 试验材料与试剂
• 1.2 试验仪器
• 2 试验方法
• 2.1 淀粉糊的凝沉性
• 2.2 淀粉糊的透明度
• 2.3 淀粉糊的冻融稳定性
• 2.4 淀粉糊的黏度
• 3 结果与分析
• 3.1 淀粉糊的凝沉性
• 3.2 淀粉糊的透明度
• 3.3 淀粉糊的冻融稳定性
• 3.4 淀粉糊的黏度
• 4 讨论
• 5 小结
• 第六章 结论与展望
• 1 结论
• 2 本研究存在的的问题及展望
• 参考文献
• 致谢