碾轧对绿豆淀粉的机械力化学效应

以绿豆淀粉为原料,通过扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)、X-射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、快速黏度分析仪(RVA)等手段研究碾轧处理对淀粉结构和性质影响,探究其相互关系并揭示碾轧对绿豆淀粉机械力化学效应。结果表明,碾轧处理3~6 h时,淀粉无定型区和部分结晶区发生破坏,水溶指数、膨胀度、透光率增大,热焓减小。碾轧处理9 h时,淀粉内部发生重结晶,颗粒表面形成球状凸起,脐点区域直链淀粉聚集导致膨胀度、透光率、峰值黏度下降,水溶指数、热焓值、糊化温度增大。碾轧处理12~24 h时,淀粉的结晶区域发生显著破坏,颗粒严重变形,从而使淀粉水溶指数、透光率增大,膨胀度、热焓值减小。根据机械力化学相关理论推断淀粉颗粒内部依次经过了受力阶段、聚集阶段、团聚阶段。     

超声处理对马铃薯淀粉结构特性及理化性质的影响

为了研究超声对马铃薯淀粉微观结构及理化性质的影响,以马铃薯淀粉为原料,通过扫描电子显微镜、激 光共聚焦显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热法、快速黏度分析、偏光显微镜观察等方法, 研究了超声对马铃薯淀粉微观结构及理化性质的影响,揭示超声对马铃薯淀粉的机械力化学效应。结果表明：由于 马铃薯淀粉颗粒内部“狭长的脐点区”结构比较疏松,超声处理对马铃薯淀粉可产生显著机械力化学效应;随着超 声时间延长,马铃薯淀粉颗粒内部依次经过受力阶段、聚集阶段、团聚阶段;同时由于超声处理引起了马铃薯淀粉 颗粒结构变化,故导致了马铃薯淀粉理化性质显著变化。     

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。     

高压均质对玉米淀粉机械力化学效应研究

以玉米淀粉为原料,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、激光共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscopy,CLSM)、快速黏度分析仪(rapid visco analyser,RVA)、差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry,DSC)、偏光显微镜(polarizing microscope,PLM)等手段研究高压均质处理对玉米淀粉微观结构及理化性质的影响,揭示高压均质对玉米淀粉机械力化学效应。结果表明,高压均质对淀粉颗粒的无定形区、结晶区产生很强的机械力化学作用,推断淀粉颗粒内部依次发生了聚集和团聚效应。     

高压均质对绿豆淀粉机械力化学效应的影响

以绿豆淀粉为原料,100 MPa分别均质处理1、3、5、7次,通过扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM)、偏光显微镜(PLM)、X-射线衍射(XRD)、快速黏性分析仪(RVA)、差示扫描量热仪(DSC)等手段研究高压均质处理对绿豆淀粉微观结构及理化性质的影响,探究其相互关系并研究高压均质对绿豆淀粉机械力化学效应。结果表明,高压均质对淀粉颗粒无定形区、晶体结构产生了机械力化学作用,根据机械力化学相关理论可说明淀粉颗粒内部依次经过了受力阶段、聚集阶段、团聚阶段。     

机械力化学效应对马铃薯淀粉消化性能和抗酶解性能的影响

采用In-Vitro消化模型和美国谷物化学协会（AACC）的76－13标准方法,研究被机械球磨微细化的马铃薯淀粉的消化性能的抗酶解性能,探讨机械力化学效应对马铃薯淀粉酶反应活性的影响。结果表明,微细化使得马铃薯淀粉颗粒的消化速度大大加快,抗酶解淀粉含量降低。机械力化学效应可提高淀粉颗粒对酶的敏感性,增加反应活性。     

高压微射流处理对马铃薯淀粉结构和糊特性的影响

为改善马铃薯淀粉的天然局限性,该文采用快速黏度分析仪（rapid visco analyser,RVA）研究高压微射流处理对马铃薯淀粉糊特性的影响。并利用激光共聚焦扫描显微镜（confocal laser scanning microscope,CLSM）、拉曼光谱研究马铃薯淀粉的微观结构和有序结构,结合粒径分布、直链淀粉表观含量分析高压微射流的处理对马铃薯淀粉糊特性的影响机制。结果表明：高压微射流处理可显著降低马铃薯淀粉糊黏度。80 MPa的处理导致马铃薯内部出现聚集现象,微观结构生长环变得清晰,淀粉分子变得有序,结晶度增大;在120 MPa～160 MPa较高压力下的高压微射流处理使得淀粉的颗粒破损严重,内部分子无序化严重,直链淀粉表观含量显著增加、拉曼峰值强度降低,峰值黏度降低至534.667。说明高压微射流产生的机械力深入到马铃薯颗粒内部,导致马铃薯淀粉的结构发生显著变化,从而影响其糊特性。     

微波对马铃薯淀粉性质的影响

研究微波辐射前后马铃薯淀粉物化性质的变化。采用微波对30%水分含量的马铃薯淀粉进行处理。结果表明:微波淀粉颗粒表面出现凹坑,降低了膨胀度和溶解度、冻溶稳定性。主要X-射线衍射峰的强度增大,晶型由B型转为A型,马铃薯淀粉经处理后糊化起始温度升高、粘度降低,粘度曲线由A型变为C型。试验表:在淀粉颗粒内无定形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,微波处理使淀粉分子发生一定程度的降解。     

超声辅助制备辛烯基琥珀酸淀粉酯及其对品质的影响机制

超声波可显著提高变性淀粉的反应活性及品质，但其作用机制不清楚。本研究以木薯淀粉为原料，超声辅助制备低取代度辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSAS)。通过研究不同超声功率处理对木薯原淀粉结构和理化性质的影响，借鉴机械力化学的理论分析超声处理对OSAS品质的影响机制。结果表明：超声波通过介质“水”可对淀粉颗粒内部产生很强的机械力作用，破坏了淀粉颗粒的结晶结构和颗粒形貌，使淀粉分子发生水化，从而使木薯淀粉的糊化温度和热稳定性降低，直链淀粉含量增加。超声对淀粉颗粒具有显著的机械力化学效应，所以超声辅助制备的OSAS的取代度和反应效率显著增加，其它质量（溶解度、膨胀度和黏度）也显著提高。     

Pasting Properties of Potato Starch and Waxy Maize Starch Mixtures

The pasting viscosity, morphological properties, and swelling properties of potato starch and waxy maize starch mixtures at different ratios were investigated. Pasting analysis of the starch mixtures (7% solids in water, w/w) using a Rapid Visco Analyser showed linear changes in peak viscosity and pasting temperature according to the mixing ratios of both starches, but not in breakdown and setback. The pasting profile revealed that the starches rendered mutual effects during pasting, more significantly when the amounts of potato and waxy maize starches were similar. The volume fraction of swollen granules and the presence of amylose appeared to be important parameters in the mutual effects of both starched during pasting. Under a light microscope, the swelling of potato starch granules was delayed by the presence of waxy maize starch. Overall results indicate that new pasting properties can be generated by mixing starches of different botanical sources.     

加热时间对甘薯细胞组织构架的影响

为明确不同加热时间对甘薯细胞组织构架的影响,分别采用生物显微镜、扫描电镜和透射电镜对处于不同热处理阶段(100℃蒸制0～21min)的甘薯细胞的外观形态、细胞间隙、细胞内部淀粉颗粒以及胞间层的变化情况进行了观察。结果显示:随着加热时间的延长,甘薯细胞外观逐渐趋于圆形,细胞间隙逐渐变大,细胞内部淀粉颗粒先膨胀、后破裂,胞间层逐步松散化。因此,热处理过程中,甘薯细胞组织构架发生的上述变化,可导致甘薯细胞组织构架的松散化,有利于甘薯细胞的完整分离,可为生产细胞完整度高的甘薯颗粒全粉提供有力支撑。      

The Extrusion Cooking of Potato Starch Material

The effect of extrusion cooking on the pasting properties of potato starch materials is examined using a Couette rheometer. The dispersion viscosity of aqueous dispersions of potato starch, pregelatinized potato starch and commercial potato granules has been investigated. The effect of extrusion moisture and progress down the extruder on this property has been studied. The dispersion viscosity response is related to the gelatinization and disruption of starch granules. Extrusion at high moisture levels leads to high viscosity dispersions tending to that of gelatinized starch whereas low moisture levels result in lower viscosity dispersions.     

淀粉颗粒形貌与结构的研究

利用光学显微镜对玉米、木薯、马铃薯淀粉颗粒形及结构特征进行了详细的研究和讨论，揭示了不同淀粉颗粒形貌及结构特征之间的共同点和差别，提出了木薯和马铃薯淀粉颗粒首端和尾端的概念以及玉米和木薯淀粉颗粒也存在轮纹和脐点的观点。     

马铃薯抗性淀粉的微波-湿热制备工艺优化及结构表征

以马铃薯淀粉为原料,采用微波-湿热法制备马铃薯抗性淀粉。考察了淀粉乳质量分数、微波功率、微波时间对马铃薯抗性淀粉得率及结构的影响。结果表明,在微波时间240 s、微波功率750 W、淀粉乳质量分数15%条件下,马铃薯抗性淀粉的最大得率为9.77%。通过扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射分析表明,马铃薯淀粉颗粒完整性被破坏,结晶结构改变,结晶度增加;马铃薯淀粉经微波-湿热处理后,未有新的官能团产生,但分子间氢键发生变化。     

复合交联剂对微波辅助制备马铃薯交联淀粉性质的影响

以三偏磷酸钠、三聚磷酸钠为复合交联剂,采用微波辅助法制备马铃薯交联淀粉,对交联淀粉的理化性质进行测定,并将其结果与复合交联剂水浴法、单一交联剂微波辅助法制备得到的交联淀粉的性质进行比较,探讨复合交联剂与微波技术对马铃薯淀粉性质的影响。结果表明,采用复合交联剂、微波辅助制备的交联淀粉的结合磷含量与抗性淀粉含量高、膨胀度和溶解度低、热稳定性与抗剪切稳定性好、更容易回生老化。扫描电镜结果显示,采用3种方式制备得到的马铃薯交联淀粉颗粒表面均变得粗糙、出现凹槽,而复合交联剂微波辅助法制备得到的交联淀粉颗粒还出现了断裂、聚集的现象。