超声波预处理制备磷酸酯淀粉的研究

为探索新工艺路线,提高磷酸酯淀粉的取代度,将超声波技术引入其制备工艺,对木薯淀粉进行预处理,结合半干法制备磷酸酯淀粉,分别研究超声处理时间、超声处理功率、分散介质种类及分散介质浓度对磷酸酯淀粉取代度和黏度的影响。结果表明,超声波对木薯淀粉磷酸化有显著强化作用,20％乙醇作分散介质,功率为300W的超声波作用2．5min可制得磷酸酯淀粉的取代度比相同反应条件下未经超声处理制得样品提高25％;超声处理使磷酸酯淀粉的黏度发生较大程度降低,原因是超声波破坏了淀粉颗粒结晶区,直链淀粉含量增加,导致淀粉的聚合度下降。     

超声波作用对木薯淀粉化学反应性能的影响

淀粉颗粒内部具有结晶区和非结晶区,淀粉的变性化学反应主要发生在非结晶区。实验表明,超声波作用的木薯淀粉颗粒基本保持着原木薯淀粉的颗粒形状,而木薯淀粉颗粒的偏光十字特征减弱或消失;超声波作用没有破坏木薯淀粉分子的原有的结构,没有新的化合物产生,经超声波作用后的木薯淀粉的红外结晶指数下降,木薯淀粉颗粒表面不再圆滑平整,说明超声作用破坏了木薯淀粉颗粒表层结晶结构。超声波作用后的木薯淀粉与原木薯淀粉分别合成羟丙基淀粉,羟丙基淀粉的取代度分别为0.1895与0.0725,说明经超声波作用后的木薯淀粉的反应性能增强,因为超声波作用后的木薯淀粉颗粒结晶结构被破坏,反应试剂更容易进入淀粉颗粒内部进行反应,反应性能得到了提高。     

机械活化木薯淀粉制备低取代度醋酸酯淀粉的研究

以机械活化0.5h的木薯淀粉和木薯原淀粉为原料,以醋酸酐为酯化试剂,氢氧化钠为催化剂,制备低取代度木薯淀粉醋酸酯。以淀粉醋酸酯的取代度和反应效率为评价指标,分别研究反应温度、反应时间、醋酸酐用量、pH各因素对其取代度和反应效率的影响。实验结果表明,反应温度、反应时间、醋酸酐用量、pH对木薯淀粉醋酸酯的取代度和反应效率均有影响。机械活化能显著提高木薯淀粉醋酸酯化反应的取代度和反应效率。通过试验得到制备低取代度木薯淀粉醋酸酯的较佳工艺条件为:反应温度为30℃,反应时间为40min,醋酸酐用量为0.15mL,pH为8.5时,在此条件下制备的醋酸酯淀粉的取代度为0.075、反应效率为87.45%。并用红外光谱对醋酸酯淀粉进行分析。     

超声强化制备低取代度黄姜醋酸酯淀粉的工艺研究

在比较未施加超声场和超声强化制备相同取代度黄姜醋酸酯淀粉条件的基础上,以黄姜醋酸酯淀粉的取代度为指标,探讨用超声强化制备低取代度醋酸酯淀粉的工艺,并用扫描电镜（SEM）对产物的表面形貌进行分析。结果表明：超声强化可以促进淀粉的酯化反应,而且制备低取代度的醋酸酯淀粉的效果更为明显。超声强化制备低取代度醋酸酯淀粉过程中,超声作用时间影响显著,其最佳工艺条件为：超声作用时间为15min,超声温度为50℃～60℃,超声波功率为96W。由SEM分析结果可知,超声辅助法对所制备的相同取代度的黄姜醋酸酯淀粉的颗粒大小和表面形貌有一定的影响。     

超声波和酯化复合处理马铃薯淀粉的性质分析

研究超声波和辛烯基琥珀酸酐(ocentyl succinic anhydride,OSA)酯化复合处理对超声酯化马铃薯淀粉(ultrasound ocentyl succinic anhydride potato starch,UOPS)颗粒结构的影响。选择超声功率为250、300、350、400、500 W处理15 min,通过取代度及反应效率、粒径分布、分子结构、晶体结构、疏水性等指标对酯化马铃薯淀粉的反应效率和结构变化进行表征。结果表明,超声波处理使得酯化反应的反应效率明显增加,当超声功率为350 W时,马铃薯酯化淀粉具有较高的取代度及反应效率,引入大量的疏水基团,具有较强的疏水性;红外光谱表明辛烯基琥珀酸酐与马铃薯淀粉能成功发生酯化反应;X-射线衍射图谱表明超声和酯化不会改变马铃薯淀粉的晶体结构。UOPS-350 W颗粒具有较好的乳化性能,在制备乳液方面具有较大的潜力。     

碾轧处理对乙酰化淀粉品质的影响及作用机理

为研究碾轧处理对乙酰化淀粉品质的影响及其作用机理,本文以甘薯淀粉为原料,研究不同碾轧处理时间(0、2、5、7、18 h)对乙酰化甘薯淀粉的品质、结构和理化性质的影响,采用机械力化学相关理论分析碾轧处理对乙酰化甘薯淀粉品质影响的作用机理。结果表明:碾轧处理2和7 h后,乙酰化甘薯淀粉的反应效率分别增加到74.45%和75.40%,其它品质(溶解度、膨胀力和峰值黏度)也显著提高。甘薯淀粉在碾轧处理2 h后,与原淀粉相比,结晶度降低且位于17.8 °处的衍射峰消失,T₂值增大,糊化焓和峰值黏度减小,热稳定性减弱;碾轧处理5 h后,溶解度、膨胀力和峰值黏度都减小,但淀粉的热稳定性增大;与处理2 h后相比,结晶度变大,T_2,2值消失;碾轧处理7~18 h后,结晶度、糊化焓和热稳定性显著降低,T_2,1值增大,碾轧处理18 h后淀粉分子晶体区域的双螺旋结构呈短程有序方式排列。这些变化表明碾轧处理可对甘薯淀粉颗粒产生显著的机械力化学效应。随着碾轧处理时间的增加,淀粉颗粒内部依次经历了受力、聚集和团聚阶段。机械力化学对淀粉颗粒作用的三个阶段具有不同的影响机制,为今后研究制备高品质变性淀粉先进装备奠定一定的理论基础。     

碾轧活化淀粉湿法制备阳离子淀粉及其性能研究

分别选取受力阶段(碾轧处理3 h)、聚集阶段(碾轧处理9 h)、团聚阶段(碾轧处理12 h和24 h)3种不同机械力化学阶段的玉米淀粉湿法制备阳离子淀粉。采用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、偏光显微镜(polarized light microscopy,PLM)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、快速黏性分析仪(rapid visco analyser,RVA)、热重分析仪(thermogravimetric analyzer,TGA)等手段对阳离子淀粉的形貌、晶体结构、糊特性和热稳定性进行了研究表征。通过分析不同机械力化学阶段碾轧预处理对阳离子淀粉的分子结构及性质的影响,从机械力化学的角度揭示碾轧对玉米淀粉活化机制。结果显示,碾轧可破坏淀粉颗粒有序的结晶区,有利于醚化剂渗入淀粉颗粒内部,故碾轧机械力显著提高淀粉的化学活性,并且碾轧预处理后的阳离子淀粉室温下即可糊化。其中,团聚阶段(碾轧处理12 h)变化最显著,制备的阳离子淀粉结晶度破坏最严重,取代度、反应效率、黏度特征值和透光率最大,淀粉分子化学活性最高。     

高交联木薯淀粉非晶化特性研究

研究了以三氯氧磷为交联剂的高交联木薯淀粉的制备方法,报告了高交联木薯淀粉颗粒随反应取代度增加而逐渐非晶化的现象;同时,采用偏光显微镜和广角Ｘ－射线衍射对其由多晶态向非晶态的渐变过程进行了研究,提出高交联木薯淀粉存在着不同于原淀粉多晶颗粒态的只含无定形结构的非晶颗粒态。对非晶颗粒态高交联木薯淀粉颗粒的粒度分布的进一步研究结果还表明,此时的淀粉颗粒发生了轻度有限的膨胀     

微波-超声波辅助制备羟丙基木薯淀粉及表征

以木薯淀粉为原材料,环氧丙烷为醚化剂,氢氧化钠为催化剂,在微波-超声波辅助条件下制备羟丙基木薯性淀粉。采用紫外可见分光光度计测量羟丙基木薯淀粉取代度,研究了微波功率、超声波功率、反应时间、环氧丙烷用量、淀粉质量浓度、氢氧化钠用量对羟丙基木薯淀粉取代度的影响。通过单因素实验及正交实验获得制备羟丙基木薯淀粉的最佳实验条件,并采用X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)对其进行表征。结果表明:最佳制备羟丙基木薯淀粉条件为淀粉质量浓度为20%,环氧丙烷用量为2 m L,反应时间为2.5 min,微波:超声波功率为24W:500 W,氢氧化钠用量为淀粉质量的0.7%;X射线衍射,场发射扫描电镜表明羟丙基木薯淀粉的形态发生部分变化,反应主要发生在无定型区。     

辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯的糊化特性及热稳定性

为了考察辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯(OSAS)的糊化特性及热稳定性随取代度变化的衍变特征,比较研究了木薯淀粉和取代度在0.002~0.048之间的不同辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯样品的黏度、透明度、凝沉性、冻融稳定性、乳化特性和热稳定性。结果发现,与木薯淀粉比较,OSAS黏度、透明度、凝沉性、冻融稳定性、乳化特性有一定程度的改善,但在取代度0.010时改善不显著,在取代度0.02时才会显著改变;OSAS热分解温度比原淀粉有所降低,产品取代度愈大,降低程度也愈强,但即使取代度达到0.048,产物热分解温度依然高于200℃,OSAS依然具有较好的热稳定性。     

羟丙基戊二酸酯复合改性木薯淀粉的性质分析

以木薯淀粉为原料,利用乙醇溶剂法先进行羟丙基醚化改性,再采用戊二酸酐作酯化剂进行处理而制得复合改性淀粉。采用傅里叶变换红外谱仪（FT-IR）、扫描电镜（SEM）和DV-I Prime旋转粘度仪等对样品的微观结构进行表征及其性能分析。红外分析表明改性淀粉在1287 cm-1处出现羟丙基的吸收峰,羟丙基戊二酸复合改性淀粉在1733 cm-1处和1555 cm-1处出现新的酯化吸收峰,说明原淀粉已接入了羟丙基和戊二酸基团。复合变性前后淀粉的表观形貌变化,证实了反应不仅发生在淀粉颗粒表面,也发生在淀粉颗粒内部。旋转粘度仪分析则表明了复合改性后的羟丙基戊二酸酯淀粉的粘度和抗流变性有很大的提升,当DS为0.0362时,淀粉糊的粘度为12100 mPa?s,比羟丙基木薯的粘度提高了6.72倍（羟丙基木薯淀粉的粘度为1800 mPa?s）。     

超声波作用对玉米淀粉羟丙基化的影响

超声波技术是一种常用的物理加工处理方法,目前将超声波技术用于淀粉改性成为新型变性淀粉的研究热点。本文以玉米淀粉为原料,考察了超声功率、超声时间、淀粉浓度、环氧丙烷用量对其羟丙基化的影响。结果表明:在超声波的作用下,随着超声功率的增加、超声时间的增长、环氧丙烷用量的增加、淀粉浓度的增加,玉米淀粉羟丙基化的取代度呈现先增大后减小的趋势。通过正交实验获得了制备羟丙基玉米淀粉的最优工艺条件为:超声功率600W、超声时间20min、淀粉浓度35%、环氧丙烷用量4.8%,在该条件下于50℃反应4h制备的羟丙基玉米淀粉的取代度为0.4。     

超声波处理对木薯淀粉糊理化性质的影响

利用超声波对木薯淀粉糊液进行处理,研究超声作用对糊液特性的影响。结果表明:超声波处理降低了木薯淀粉糊液的粘度,提高了抗剪切作用能力,处理5 min效果最明显;短时间的超声作用能有效改善淀粉糊液的透明度,处理1.5 min透明度最高,由原来的10.05上升到38.5;超声处理能延缓淀粉糊液的凝沉趋势,加强凝沉的强度,处理时间超过1.5 min后,效果接近。超声波处理可以作为一种有效的改变淀粉糊液特性的途径应用于淀粉的变性处理中。     

超声协助面团加工对鲜湿面品质的改善作用

针对传统制面工艺中存在的一些问题,本实验采用自行设计的振板式超声设备加工面团,利用物性分析仪、扫描电子显微镜和综合加权评分等方法进行分析,考察超声作用时间和功率、面坯压强和厚度等因素对鲜湿面品质的影响,探讨超声协助面团加工技术对鲜湿面质构特性的改善作用。结果表明,超声处理对鲜湿面品质有显著改善作用。当超声处理时间30 s、超声功率330 W、面坯压强94.0 Pa、面坯厚度3 mm时,鲜湿面的综合加权评分最高,与对照组相比,此时鲜湿面的弹性和硬度分别显著增加了19.5%和降低了18.1%。扫描电子显微镜观察结果显示,经超声处理后的鲜湿面断截面处网络更加完整和致密,孔径也更小,淀粉颗粒更均匀和紧密地被包裹在面筋网络结构中,说明超声作用可以获得更稳定和致密的面筋网络结构。综合来看,超声协助面团加工技术能明显改善鲜湿面的品质,本研究可为面制品的生产提供新的思路。     

高乳化稳定性小米淀粉Pickering乳液的制备

淀粉基Pickering乳液在食品、医药、化妆品等领域的研究日益广泛。为获得高乳化稳定性淀粉基Pickering乳液,作者采用超声辅助辛烯基琥珀酸化、球磨处理改性小米淀粉,通过测定取代度、水解度、特征官能团、结晶结构、微观形貌、粒径及乳化指数等指标,研究了小米淀粉乳化能力及影响其稳定性的因素。结果表明,超声处理提高了小米淀粉酯化反应效率和取代度,OSA基团主要接枝在小米淀粉无定形区,少量进入了结晶区;球磨破坏了OSA小米淀粉的颗粒形态和晶体结构;随着球磨时间和OSA小米淀粉添加量的增加,OSA小米淀粉形成Pickering乳液的能力和乳化稳定性显著增加。超声辅助辛烯基琥珀酸化结合球磨处理是一种制备高乳化稳定性淀粉基Pickering乳液的有效方法,有助于拓展淀粉资源在Pickering乳液领域的开发利用。     

微波-超声波辅助制备木薯淀粉纳米颗粒及其特性表征

以广西特色资源木薯淀粉为原料,微波超声波辅助制备了木薯淀粉纳米颗粒。采用动态光散射技术考察了淀粉乳浓度、微波超声波处理功率、微波超声波处理时间、料醇比(淀粉溶液与乙醇体积比)、淀粉溶液的滴加速率、滴加淀粉溶液的过程中微波超声波功率对纳米颗粒尺寸及多分散系数(PDI)的影响,获得了制备木薯淀粉纳米颗粒的最优条件:淀粉乳浓度20 mg/mL,微波超声波处理功率为24:500 W:W,微波超声波处理时间是50 min,料醇比1:8,淀粉溶液的滴加速率是20 mL/min,滴加淀粉溶液过程中微波超声波功率为24:300 W:W。通过傅里叶红外光谱、场发射扫描电子显微镜、X-射线衍射仪对木薯原淀粉和最优条件下合成的木薯淀粉纳米颗粒进行了表征。研究了淀粉纳米颗粒的溶解度、溶胀度、吸水率、吸油率等理化性质。结果表明,木薯淀粉纳米颗粒球形形貌较好,尺寸分布较均一。晶型由A型变为V型,相对结晶度明显降低。与木薯原淀粉相比,淀粉纳米颗粒的溶解度由0.9%提高到78.3%、溶胀度由4.166%提高到10.86%、吸油率提高了170%、12 h内的吸水率提高了3.1%,分散性实验表明木薯淀粉纳米颗粒在水溶液中的分散性较好。该淀粉纳米颗粒可用于食品色素、香料、调味料、维生素、油脂等产品中,应用价值较高。     

两种酯化变性淀粉用于无明矾粉丝的制作研究

以木薯磷酸酯交联淀粉和木薯辛烯基琥珀酸酯淀粉为原料,采用复配的方法制备了一种复合变性淀粉,用于制作无明矾粉丝.考察了不同酯化程度以及不同的复配比例对粉丝品质的影响.结果表明:沉降积为5.7和0.9的两种磷酸酯交联淀粉和取代度(DS)为0.017的辛烯基琥珀酸酯淀粉十分适合于无明矾粉丝的制作,将这三种变性淀粉按5∶3∶2的比例混合复配后用于粉丝制作,并进行综合评价.结果表明,所制作的粉丝在各个评价指标方面均为良好,综合评分可达12分.     

Chemical Factors Affecting Acetylation of Cassava Starch

The effects of liquid-starch ratio, concentration of sulphuric acid, and glacial acetic acid on the degree of substitution of acetylated cassava starch were investigated. The optimum liquid starch ratio was 2.5. The degree of substitution increased rapidly with sulphuric acid concentration up to 0.36m at a liquor-starch ratio of 2.5. The optimum concentration of glacial acetic acid at liquor-starch ratio of 2.5 and 0.64m sulphuric acid was 13.9m with a reaction efficiency of 88%. The acetylated cassava starch was more soluble than the native cassava starch.     

脉冲电场对木薯醋酸酯淀粉制备及其性质的影响

以木薯淀粉为原料,以乙酸酐为酯化剂,在不同脉冲电场强度(0 k V/cm、2k V/cm、3 k V/cm、4 k V/cm、5 k V/cm、6 k V/cm、7 k V/cm)、不同有效处理时间(0 ms、3 ms、6 ms、9 ms、12 ms、15 ms)和不同酸酐添加量(4%、6%、8%、10%、12%)下湿法制备醋酸酯淀粉,对乙酰基及取代度进行测定,得出经过脉冲电场处理,木薯醋酸酯淀粉乙酰基含量和取代度都有所提高。乙酸酐添加量为6%,电场强度为4 Kv/cm,有效处理时间为9 ms,样品取代度由0.084提高至0.110,说明脉冲电场处理可以促进酯化反应的进行,提高了酯化反应效率。此外还研究了木薯醋酸酯淀粉糊透明度、溶解度及膨润力、冻融稳定性和淀粉糊黏度性质,并通过红外光谱对产品进行结构表征。结果表明:经过脉冲电场处理,木薯淀粉颗粒均引入了乙酰基团,并提高醋酸淀粉的糊透明度、溶解度和膨润力,提高淀粉糊峰值黏度,而淀粉糊稳定性基本保持不变。