不同來源淀粉的結構與功能相關性及半干法陽離子化機理研究.pdf

1、本文采用激光粒度分析儀、X-射線衍射儀、快速粘度分析儀、差示掃描量熱儀、質構儀、掃描電鏡等現(xiàn)代測試技術與手段對淀粉的熱力學性質、淀粉的結晶特性、淀粉的粒度、淀粉的糊化性質、淀粉的凝膠質構和淀粉的顆粒形貌進行了分析,系統(tǒng)研究了不同品種玉米淀粉、不同品種小麥淀粉和不同植物來源商品淀粉的結構與功能性質,并對淀粉結構與功能性質的相關性進行了分析,以期對以淀粉為原料的新產品開發(fā)和拓展淀粉的應用領域提供技術支持。并在此基礎上,采用響應面回歸分析優(yōu)化

2、了半干法制備陽離子淀粉的工藝條件,明確了半干法制備陽離子淀粉的影響因素及其動態(tài)變化規(guī)律,為我國半干法陽離子淀粉的生產及其應用提供了理論依據。本文的主要研究結果如下。 1.玉米淀粉的結構與功能性質之間存在多種相關性。玉米淀粉的膠凝溫度與糊化溫度、粘聚性呈極顯著正相關,與粘著性、直鏈淀粉含量呈極顯著負相關。玉米淀粉的糊化峰粘度與谷粘度、稀懈值、終粘度、回凝值呈極顯著正相關,與淀粉的糊化溫度呈顯著負相關。通過這些相關性可以預測淀粉結構

3、一功能性質之間的消長關系,為玉米的品質育種和應用領域淀粉原料的選擇提供理論依據。 2.小麥淀粉的結構與功能性質之間存在多種相關性。小麥淀粉的膠凝峰溫度與膠凝初溫度、膠凝終溫度呈極顯著正相關,與凝膠硬度呈顯著負相關。小麥淀粉的直鏈淀粉含量與凝膠硬度、粘聚性呈顯著正相關,與稀懈值呈極顯著負相關。小麥淀粉的峰粘度與谷粘度、稀懈值、終粘度、回凝值呈極顯著正相關,與粘聚性呈極顯著負相關。小麥淀粉的平均粒徑與峰粘度、谷粘度和終粘度呈顯著正相

4、關。小麥淀粉結構與功能的相關性與玉米淀粉存在差異,因而不同作物之間淀粉結構功能性質應分別研究。 3.不同植物來源淀粉的結構與功能性質之間存在多種相關性。不同植物來源淀粉直鏈淀粉含量與終粘度、回凝值呈極顯著正相關。膠凝峰溫度與膠凝初溫度呈極顯著正相關。平均粒徑與糊化峰粘度、稀懈值呈極顯著正相關。膠凝焓變與峰粘度、稀懈值呈極顯著正相關。糊化溫度與結晶度呈顯著負相關。這些相關性為我們在不同作物之間選擇專用淀粉原料提供參考,也為含淀粉作

5、物的品質育種和代謝調節(jié)提供新的思路。 4.根據對不同品種玉米淀粉、不同品種小麥淀粉及不同植物來源淀粉結構與功能相關性研究結果,將直鏈淀粉含量、淀粉平均粒徑、糊化峰粘度和膠凝峰溫度作為淀粉的特征性質指標,可用于淀粉的品質評價和應用領域淀粉原料選擇的檢測指標。 5.采用自行設計制造的高效混合器和半干法變性淀粉反應裝置,優(yōu)化了半干法制備陽離子淀粉的工藝條件。最佳工藝參數(shù)為：氫氧化鈉與醚化劑的摩爾比為1.85、體系含水量為20.

6、49％、反應溫度為60.65℃、反應時間為4.49hr。 6.通過對不同植物來源淀粉的反應活性研究,確定了的淀粉的膠凝峰溫度為影響半干法反應效率的特征性質指標,可作為半干法制備陽離子淀粉原料選擇的品質指標。 7.隨著酸解時間的延長,玉米淀粉的相對結晶度逐漸升高。酸解淀粉的半干法陽離子化反應活性隨淀粉結晶度的增大顯著降低后略有升高,說明淀粉半干法陽離子化的反應效率不僅與淀粉的無定形區(qū)的含量有關,還與淀粉顆粒不同部位分子的反