淀粉溶胶流变特性及应用研究进展

综述了改性前后淀粉溶胶流变特性,以及淀粉溶胶流变特性的应用。指出淀粉溶胶的流变特性主要为非牛顿流体的假塑性流体,且受诸多因素的影响;淀粉经过改性后,流动性有较大的改善;人们开拓了淀粉在塑料、包装材料、食品、黏合剂等方面的应用;淀粉的流变特性在工业和农业方面有着广阔的应用前景和市场前景。      

高粱淀粉的理化和流变特性

淀粉由３个高粱栽培种的种子提取的，并与商品小麦淀粉进行了比较。高粱淀粉的直链淀粉含量的２２．０％－２７．８％，其总脂低于小麦淀粉，而高粱Ｍｉｌｏ和Ｓｏｒｇｈｕｍ高粱“１００”之间地差异，高粱Ｄａｂａｒ淀粉的水结构能力和小麦淀粉无差异。     

西米淀粉的流变特性

简述了西米淀粉一些基本的物理性能和流变性能，如溶解性、膨胀性、流动特性、冻融稳定性、存储特性等，并对一些特殊流变现象产生的机理进行了初步的论述。     

脚板薯淀粉的发酵法制备及其淀粉糊流变特性研究

采用发酵法制备脚板薯淀粉,分析了其淀粉颗粒粒度、淀粉糊透明度及凝沉性等理化性质,并对淀粉质量浓度、糊化pH、温度、不同介质及其浓度对淀粉糊流变特性的影响进行了分析。结果表明:脚板薯淀粉得率为15.2%,纯度为97.6%;淀粉平均粒度为18291.5nm,淀粉糊透光率为27.92%,其凝沉时间短;淀粉糊黏度随着淀粉浓度的增加而增加,随着糊化温度的增加而减小;在酸性条件下,淀粉糊黏度随着糊化pH增加而减小,pH到达8时,黏度达最大值,后随碱性的增强淀粉糊黏度下降。加入食盐、氯化钙和蔗糖均可提高淀粉糊的黏度,且在相同的剪切速率下,淀粉糊黏度随着蔗糖添加量的增大而增大。      

莲子淀粉糊流变特性的研究

为探讨莲子淀粉糊及莲子淀粉-胶体体系的流变特性,使用流变仪研究了不同莲子淀粉乳浓度和添加不同亲水性胶体的莲子淀粉糊的流变特性。静态流变特性研究结果表明,莲子淀粉糊和添加胶体的莲子淀粉糊均为典型的非牛顿、时间依赖剪切变稀和触变性的流体,其流变特性曲线可用Herschel–Bulkley方程进行较好的拟合。随淀粉乳浓度和瓜尔豆胶(guar)、黄原胶(xan)添加量的增大,莲子淀粉糊的屈服应力τ0增大,而添加羧甲基纤维素(CMC)、卡拉胶(car)和海藻酸钠(alg)可使淀粉糊的流动性增强。动态流变特性研究结果表明,莲子淀粉糊储能模量(G')、损耗模量(G″)随莲子淀粉乳浓度增大而增大,且G'大于G″。添加CMC、alg能提高莲子淀粉糊的黏弹性,而添加guar和低浓度的xan、car则降低莲子淀粉糊的黏弹性。     

银杏淀粉流变特性的初探

本文对银杏淀粉的流变特性进行初步研究。研究结果表明,银杏淀粉糊的表观粘度随浓度增加而增大,随温度下降而升高;其淀粉糊溶液属于非牛顿流体,并具有一定地触变性;1.0%银杏淀粉糊凝沉性比玉米淀粉糊沉降要快,沉降积为30%(V/V);且6.0%银杏淀粉凝胶的破裂强度是1.801N,凝胶的弹性模量为0.181×105N/m2。     

脚板薯淀粉的发酵法制备及其淀粉糊流变特性研究

采用发酵法制备脚板薯淀粉,分析了其淀粉颗粒粒度、淀粉糊透明度及凝沉性等理化性质,并对淀粉质量浓度、糊化pH、温度、不同介质及其浓度对淀粉糊流变特性的影响进行了分析。结果表明:脚板薯淀粉得率为15.2%,纯度为97.6%;淀粉平均粒度为18291.5nm,淀粉糊透光率为27.92%,其凝沉时间短;淀粉糊黏度随着淀粉浓度的增加而增加,随着糊化温度的增加而减小;在酸性条件下,淀粉糊黏度随着糊化pH增加而减小,pH到达8时,黏度达最大值,后随碱性的增强淀粉糊黏度下降。加入食盐、氯化钙和蔗糖均可提高淀粉糊的黏度,且在相同的剪切速率下,淀粉糊黏度随着蔗糖添加量的增大而增大。     

西米淀粉糊流变特性研究

利用Brookfield旋转粘度计研究西米淀粉糊流变性、抗剪切能力、触变性以及温度、浓度和剪切速率对表观粘度的影响,为西米淀粉在食品行业的应用提供理论上的依据。结果表明:西米淀粉糊属于非牛顿流体。温度、浓度、剪切速率对流变性质均有影响,在同一浓度和剪切速率下,表观粘度随温度的增加而减小;在同一温度和剪切速率下,表观粘度随浓度的增加而增加;在同一温度和浓度条件下,淀粉糊的表观粘度随剪切速率的增加而减小。西米淀粉糊属于剪切稀化体系,抗剪切能力优于马铃薯淀粉糊和木薯淀粉糊;淀粉糊粘度随剪切速率增大的上行线与随剪切速率减小的下行线之间存在滞后圈,说明西米淀粉糊具有触变性。     

微细化莲子淀粉的流变特性研究

本实验以球磨粉碎后的莲子淀粉为研究对象,研究粉碎时间、淀粉糊浓度、温度对微细化莲子淀粉糊流变特性的影响。结果表明：莲子淀粉糊为假塑性流体,球磨时间对莲子淀粉糊的表观黏度有显著影响;莲子淀粉糊的表观黏度随着浓度的增加迅速增大,剪切速率越低,这种影响就越明显,但球磨时间达到96h后,浓度对表观黏度变化影响不大;温度对莲子淀粉的流变特性影响显著,随着温度的增加,表观黏度迅速增大,但是经过长时间球磨后的莲子淀粉糊的流变特性对温度的依赖性减小。     

超微细化大米淀粉流变特性的研究

以大米淀粉为材料,采用机械球磨法制得超微细化大米淀粉,研究球磨时间和温度对大米淀粉流变学特性的影响。结果表明,超微细化大米淀粉呈假塑性流体,淀粉的流变性质随着温度、球磨时间的变化而呈显著变化,淀粉的剪切应力随球磨时间的延长,温度的升高而下降,稠度系数随球磨时间的延长、温度的升高呈下降趋势,流变指数则随球磨时间的延长、温度的升高逐渐增加,流动能随球磨时间的延长而增大。     

红茶水提物对大米淀粉糊化、流变和老化特性的影响

研究红茶水提物对大米淀粉糊化、流变、老化、晶体结构和微观结构等影响。结果表明,红茶水提物总酚和总黄酮含量分别为2 960.20、1 540.73μg/mL,红茶水提物含没食子酸、儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸脂、咖啡因。红茶水提物降低大米淀粉糊化焓值(ΔH),100∶20实验组相比于对照组降低了22.10%,红茶水提物降低淀粉凝胶强度,在扫描频率为55 rad/s时,100∶20实验组淀粉凝胶的G′相比于对照组降低了37.5%;红茶水提物抑制淀粉老化,抑制效果随着水提物浓度增加而增大,在老化1 d时,100∶20实验组的硬度值相比于对照组降低了33.81%,但抑制效果随老化时间延长而减弱,红茶水提物对淀粉凝胶的溶解度、膨胀度和晶体结构没有产生显著的影响。     

马铃薯淀粉和豌豆淀粉复配体系的流变与凝胶特性研究

以马铃薯淀粉和豌豆淀粉按照一定的比例进行复配,采用动态流变仪和质构仪测定复配体系的糊化、流变特性及凝胶强度。结果表明:复配体系的糊化温度随着马铃薯淀粉比例的增大而有所下降,由70.1℃降低到64.6℃;在淀粉质量分数为6%的体系中,马铃薯淀粉和豌豆淀粉的比例为1∶5和1∶11时复配体系的弹性模量G′较大(分别为810.1 Pa和814.7 Pa),而在比例为1∶3或1∶5时复配体系的粘性模量G″较大(分别为41.0 Pa和41.6 Pa);马铃薯淀粉和豌豆淀粉的比例为1∶5和1∶11时复配体系的Tanδ较小,此配比的两个复配体系具有较好的凝胶形成能力,且凝胶强度较大(98.5~100.1 g)。      

玉米淀粉糊流变特性研究

利用AR–500流变仪,研究了不同质量浓度、温度和加热时间条件下玉米淀粉糊的流变特性。结果表明:玉米淀粉糊主要表现为假塑性非牛顿流体,流变特性服从Carreau模型。在同一剪切速率下,黏度随着质量浓度增大而增大,随着温度升高而降低,随着加热时间延长而下降;在同一质量分数条件下,黏度随着剪切速率的增加而呈现先增加后降低的趋势;在同一温度条件下,黏度随着剪切速率的增加而降低。     

7种特色根茎类淀粉的流变与凝胶特性研究

为拓宽中国南方特色根茎类淀粉的应用途径,选取了木薯淀粉为对照,对淮山淀粉和香芋淀粉等根茎类淀粉的糊化、流变和凝胶特性进行了比较研究。结果表明,不同作物间淀粉的流变与凝胶特性差异显著,而不同作物品种间差异相对较小。各淀粉均在69.77～84.37℃时开始糊化,淮山淀粉和香芋淀粉的糊化温度、峰值时间均大于木薯淀粉。木薯淀粉的崩解值高于淮山淀粉和香芋淀粉。7种根茎类淀粉的弹性模量和黏性模量均随频率增加而增加,且损耗角正切值(tanδ)1,表现出典型的弱凝胶动态流变学图谱。香芋淀粉和木薯淀粉的凝胶强度、硬度、胶黏性相近,且显著低于淮山淀粉。木薯淀粉凝胶的弹性、内聚性均大于淮山淀粉和香芋淀粉。     

食品添加剂对大米淀粉流变特性的影响

采用动态流变仪对米线生产中三种常用添加剂焦磷酸钠、单甘酯和淀粉醋酸酯对大米淀粉流变特性的影响进行了研究。研究结果表明：适当添加焦磷酸钠可以通过糊化时抑制淀粉颗粒的崩溃解体来提高大米淀粉凝胶体系的强度；添加单甘酯由于单甘酯与直链淀粉形成了络合物，因而大米淀粉凝胶强度显著降低；淀粉醋酸酯的添加可以适度降低大米淀粉凝胶的强度，提高淀粉凝胶的柔韧性。     

变性淀粉对面团流变学特性和面包品质的影响

探讨不同添加量的马铃薯变性淀粉和木薯变性淀粉对面团流变学特性和面包品质的影响。结果表明:两种变性淀粉均可改善面团的流变学特性,增大面团的韧性、减小面团的延伸性,改善面团的筋力;与对照相比,马铃薯变性淀粉能有效改善面包的焙烤品质,明显增加面包的比容,有效改善面包的硬度和弹性,木薯变性淀粉对面包品质的影响不明显;马铃薯变性淀粉的最适添加量为0.8%～1.2%面粉。     

玉米淀粉在离子液体中流变学特性的研究

利用动态流变仪研究了玉米淀粉溶解在离子液体1-辛基-3-甲基咪唑氯盐（[OMIM]Cl）中的流变学特性。结果表明:淀粉浓度4%、6%、8%的玉米淀粉-OMIMCl混合液均为非牛顿假塑性流体。淀粉浓度2%的玉米淀粉-OMIMCl混合液,其流体类型随温度的变化而改变。玉米淀粉在离子液体与水溶液中的溶胀方式比较相似。样品混合液的表观粘度随温度的升高而下降,随淀粉浓度的增加而增大。Arrhenius模型对混合液的流变特性具有较高的拟合度（R²>0.9942）。在实验条件下,玉米淀粉-OMIMCl混合液不同程度地表现出了剪切稀化特性,且淀粉浓度越大,剪切稀化的程度越明显。      

酸奶对玉米淀粉流变特性的影响

乳酸菌发酵能够产生淀粉酶。为考察含有活性乳酸菌的酸奶对淀粉黏弾特性的影响,本文以玉米淀粉为原料,分别加入1%（v/v）的蒙牛酸奶、完达山酸奶、伊利酸奶,并在37℃保温1小时;用流变仪研究发酵后玉米淀粉的流变学性质。实验结果表明：剪切流变曲线服从Herschel-Bulkley模型 （R>0.90）。屈服应力τ0、粘度系数k增加,流动指数n减小（n<1）,显示发酵后的玉米淀粉仍然是非牛顿、屈服假塑性流体。震荡流变曲线显示添加酸奶的样品组的贮能模量G''与损耗模量G''均大于空白组、且均随着剪切频率的增大而增大。本项研究首次发现经乳酸菌发酵的玉米淀粉,具有更高的黏弹特性。     

超声波处理对豌豆淀粉糊化、流变及质构特性的影响

以豌豆淀粉为原料,分别用0,150,300,450 W的超声波进行处理,考察超声波处理对豌豆淀粉糊化、流变及质构特性的影响。结果表明:超声波处理对豌豆淀粉的糊化、流变及质构特性都有较大影响。随着超声波功率的增加,豌豆淀粉糊峰值黏度、终值黏度、崩解值及回升值都显著下降,使豌豆淀粉冷稳定性及热稳定性得到提升;稠度系数k减小,流体指数n增大,触变性减小,流动性增加,使豌豆淀粉流变稳定性提高;G′与G″减小,tanδ增大,使豌豆淀粉黏弹性降低。此外,超声作用使豌豆淀粉凝胶的硬度、弹性、内聚性、胶着性及咀嚼性都呈下降趋势,其中硬度与胶着性下降最显著。扫描电镜表明,超声波对豌豆淀粉产生破坏作用,使淀粉颗粒表面出现坑洞及皱褶,部分颗粒结构变得不完整。