高直链淀粉玉米的研究现状与发展前景

本文主要从高直链淀粉玉米的育种,使用,生产方面来说明其研究现状,并提出了我国现阶段在高直链淀粉玉米的研究中所面临的严峻挑战及在我国的发展前景。     

高直链玉米淀粉可食性膜的研制

随着科技的进步,膜包装技术在食品工业得到了飞速发展,但同时伴随"白色污染"问题.为了减少环境污染,选用了可再生的、可食用的高直链玉米淀粉为原料,主要研究了甘油用量、糊化方法、糊化时间、烘干温度以及羧甲基纤维素钠对成膜性质的影响.试验结果表明,高直链玉米淀粉可食性膜最佳成膜工艺参数为甘油用量1mL,羧甲基纤维素钠用量为0.1g,121℃糊化30min,干燥温度为90℃.     

高直链玉米淀粉全降解片材的制备

以高直链玉米淀粉(HACS)为原料,通过与二氧化碳树脂共混塑炼制备全降解片材.探讨了淀粉与二氧化碳树脂不同配比和增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)以及聚乙二醇(PEG)等添加剂的用量对材料性能的影响.结果表明,片材力学性能比普通淀粉效果要好,同时当DOP用量为1mL,PEG 6000用量为2g时,材料的性能指标最佳.     

高直链玉米淀粉基复合膜的制备

以高直链玉米淀粉为原料,选用甘油为增塑剂,乙二醛为交联剂,采用流延法制备淀粉/聚乙烯醇(PVA)复合膜。研究不同直链淀粉含量、增塑剂种类和用量、交联剂种类和用量、烘干温度等因素对复合膜性能的影响,并使用扫描电镜(SEM)观察膜的微观形态。结果表明,高直链淀粉复合膜的性能明显优于普通淀粉复合膜。当聚乙烯醇、甘油、乙二醛用量分别为40%、16%和12%,反应温度和烘干温度分别为90℃、70℃时,复合膜性能最佳。     

高直链淀粉材料改性及应用研究进展

目的高直链淀粉具有独特的糊化特性和优异的成膜性能,在可降解材料和包装领域有较大的应用前景,但高直链淀粉基可降解材料耐水性差,湿强度低是一直以来固有的缺陷,因而需要充分了解高直链淀粉基材料的广泛应用,深入探索高直链淀粉的改性方法。方法通过追踪国内外高直链淀粉相关的改性研究和应用进展,概述高直链淀粉的基本性质和性能,重点分析高直链淀粉常用的改性方法,如物理改性、化学改性和酶改性对高直链淀粉微观结构和力学性能的影响,详细介绍高直链淀粉在众多领域的挑战与机遇。结论通过物理改性、化学改性和酶改性等方法,可以实现高直链淀粉粒径减小、糊化温度降低、热稳定性提高等理化性质的改善,拓宽了高直链淀粉在包装、食品和医用等领域的应用范围。     

短直链淀粉纳米颗粒涂层制备超亲水淀粉膜

采用蜡质玉米淀粉为原料,经普鲁兰酶脱支处理,制备短直链淀粉.将短直链淀粉糊化后的溶液,通过膜材浸泡的方式,使淀粉膜表面形成短直链淀粉涂层,再通过4℃的老化处理,制备超亲水淀粉膜.对超亲水淀粉膜的表面形貌、结晶结构、红外光谱及亲水性进行了研究.结果表明,短直链淀粉在淀粉膜表面自组装成了纳米颗粒结构,增加了膜材表面的粗糙度,改善了淀粉膜的亲水性能.当短直链淀粉溶液质量浓度为0.010 g/mL时,可获得水接触角接近于0°的超亲水淀粉膜.     

淀粉颗粒聚集态结构研究进展

详述了淀粉颗粒中直链淀粉和支链淀粉的分子结构和分布位置,结晶结构及聚集态结构,以及颗粒的晶体结构与形状之间的关系等最新研究成果,同时对淀粉颗粒聚集态结构的研究方向提出展望。认为直链淀粉是分散在支链淀粉分子中且更集中于颗粒表面;颗粒表面比颗粒内部的支链淀粉分子具有更多的短支链。A型多晶淀粉比B型多晶淀粉具有更为松散的内部结构,因而后者对酸和酶具有更强的抗性。     

非晶颗粒态玉米淀粉的结构特征

采用扫描电子显微镜、光学显微镜、X射线衍射等分析测试方法,以原淀粉为参照,对非晶颗粒态玉米淀粉的颗粒形貌、颗粒大小和结晶程度进行详尽地现察和研究,结果发现,在非晶化处理过程中发生了从内向外爆裂式膨胀而形成大小、深度、位置不同的爆裂孔,并有少量的淀粉颗粒碎片粘附在颗粒的表面上,非晶颗粒态淀粉仍然能够保持颗粒外形,颗粒大小比原淀粉有所增加,不再具有原淀粉颗粒结晶性,整个颗粒呈现无定形结构。     

非晶颗粒态玉米淀粉的微生物降解特性

采用光学显微分析测试方法,以原玉米淀粉为参照,对非晶颗粒态玉米淀粉在微生物作用下的降解过程进行了详尽地观察和研究．结果发现非晶淀粉颗粒松散的无定形结构以及形成的爆裂孔,大大提高了微生物降解反应活性,在微生物作用下,从淀粉颗粒的爆裂孔开始,沿着淀粉颗粒爆裂孔逐步深入,直至最后将淀粉颗粒完全降解,而原淀粉颗粒具有致密的结晶结构,淀粉颗粒表面没有明显的孔洞,因此生物降解活性在同样条件下,要远远低于非晶颗粒态淀粉。     

淀粉颗粒结构的研究进展

详述淀粉颗粒的形状大小、结晶结构、分子结构、颗粒的微孔特性等最新研究成果，同时对淀粉颗粒及淀粉化学改性的研究方向提出展望。     

微波辐射对高链玉米淀粉热性质的影响

采用微波对30%水分含量的高链玉米淀粉进行处理。结果表明,微波处理降低了淀粉的膨胀度和溶解度、冻溶稳定性以及焓值,提高了糊化转变温度及转变温度范围。高链玉米淀粉经处理后糊化起始温度升高、黏度降低,黏度曲线由C型变为D型。以上表明在淀粉颗粒内无定型区和结晶区的直链淀粉与直链淀粉、直链淀粉与支链淀粉发生交互作用,产生了新的不同稳定性的结晶体,从而导致微波淀粉内部更加有序的结晶排列。     

超声波处理对蜡质玉米淀粉糊流变性质的影响

研究了超声波处理前后蜡质玉米淀粉的流变性质变化。采用超声波对含水量70%的蜡质玉米淀粉进行处理,运用旋转黏度计对处理前后的淀粉糊特性进行研究。结果表明,不同超声功率处理的蜡质玉米淀粉糊均为假塑性流体;超声处理的蜡质玉米淀粉糊表观黏度随剪切速率的升高而降低,随着体系浓度增高,剪切稀化增强;超声处理的淀粉糊其触变性随超声功率的增大而减小。     

含固相淀粉的反相乳液体系稳定性研究

以液体石蜡为油相,烯类单体的水溶液为水相,Span80和OP-4为复配乳化剂,制备反相乳液。考察了乳化剂H LB值及浓度、水相体积分数Φ、单体用量及固相淀粉颗粒对乳液类型及稳定性的影响规律。实验结果显示:乳化剂H LB值对乳液类型及稳定性影响显著,在H LB=4.3~6.1范围内,能形成稳定的油包水(W/O)型乳液;乳化剂最佳浓度即其质量分数为5%~8%;Φ应小于50%;单体将导致反相乳液稳定性降低;固体淀粉的存在有利于形成W/O型反相乳液,并且能使反相乳液体系的稳定性明显提高。     

含固相淀粉的反相乳液体系稳定性研究

以液体石蜡为油相,烯类单体的水溶液为水相,Span80和OP-4为复配乳化剂制备反相乳液.考察了乳化剂HLB值及浓度、水相体积分数Φ、单体用量及固相淀粉颗粒对乳液类型及稳定性的影响规律.实验结果显示:乳化剂HLB值对乳液类型及稳定性影响显著,在HLB=4.3～6.1范围内,能形成稳定的油包水(W/O)型乳液;乳化剂最佳质量分数为5%～8%;Φ应小于50%;单体将导致反相乳液稳定性降低;固体淀粉的存在有利于形成W/O型反相乳液,并且能使反相乳液体系的稳定性明显提高.     

酶对淀粉颗粒相变性质的影响

采用差示扫描量热仪和Brabender连续黏度仪,系统研究了淀粉颗粒经中温液化酶、葡萄糖淀粉酶和真菌糖化酶作用后的相变性质变化规律。结果表明,随着淀粉酶水解率的提高,淀粉颗粒起始温度、峰值温度、终点温度和吸热焓都呈先上升后小幅下降的趋势,但中温液化酶作用后的吸热焓先降低后上升,说明中温液化酶在较低水解率下作用淀粉颗粒的无定形区的同时也作用结晶区,而葡萄糖淀粉酶和真菌糖化酶主要作用淀粉颗粒的无定形区。连续黏度分析表明,与原玉米淀粉比较,酶处理淀粉糊的峰值黏度均呈下降趋势,起始糊化温度和峰值温度呈上升趋势。     

淀粉/聚乙烯醇泡沫塑料的制备及表面形貌分析

以淀粉和聚乙烯醇(PVA)为主要原料,在适当助剂作用下共混发泡制成泡沫塑料。研究了淀粉与PVA的比例、发泡剂用量、发泡温度、压力等条件对泡沫密度的影响。研究发现,当淀粉/PVA比例为6.3,发泡剂用量为共混物固含量的0.4%,发泡温度为190℃时,泡沫制品具有较低的密度。比较了由醇解度为88%和99%的PVA制备的淀粉泡沫塑料的吸水性,发现由PVA 1799制备的泡沫具有较好的耐水性。扫描电子显微镜照片显示淀粉与PVA具有很好的相容性。     

SBS改性沥青高温流变性能与相态结构的关系

为量化表征SBS改性沥青网络化程度,确定控制其高温性能的形态学参数,采用荧光形态学方法、多重应力蠕变回复试验、频率扫描试验分别对5种掺量、6个剪切时间的线型SBS改性沥青在64℃下的荧光数字图像、不可恢复蠕变柔量、频率敏感性进行了定量分析。结果表明:通过增大改性剂掺量、延长剪切时间,SBS改性沥青高温流变性能得到改善。SBS掺量低于5%时,仅靠延长剪切时间无法形成网络结构;相同剪切时间下,增大SBS掺量即可形成网络结构。本文选取图像连通域和面积比率共同描述SBS改性沥青的相态变化特征,并建立了流变指标与形态学参数间的关系模型,为直接利用形态学方法预估、评价改性沥青高温性能提供理论依据。     

粉末结构形貌控制新方法--生物矿化机理的模拟

介绍了生物矿化作用机理及其主要的生物控制因素,指出了模拟生物矿化机理控制粉末结构形貌的三个途径,展望了其发展趋势.