不同來源淀粉的結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)性及半干法陽離子化機(jī)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(zhì)構(gòu)儀、掃描電鏡等現(xiàn)代測試技術(shù)與手段對淀粉的熱力學(xué)性質(zhì)、淀粉的結(jié)晶特性、淀粉的粒度、淀粉的糊化性質(zhì)、淀粉的凝膠質(zhì)構(gòu)和淀粉的顆粒形貌進(jìn)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(jié)構(gòu)與功能性質(zhì),并對淀粉結(jié)構(gòu)與功能性質(zhì)的相關(guān)性進(jìn)行了分析,以期對以淀粉為原料的新產(chǎn)品開發(fā)和拓展淀粉的應(yīng)用領(lǐng)域提供技術(shù)支持。并在此基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)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(chǎn)及其應(yīng)用提供了理論依據(jù)。本文的主要研究結(jié)果如下。 1.玉米淀粉的結(jié)構(gòu)與功能性質(zhì)之間存在多種相關(guān)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(guān),與粘著性、直鏈淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。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(guān),與淀粉的糊化溫度呈顯著負(fù)相關(guān)。通過這些相關(guān)性可以預(yù)測淀粉結(jié)構(gòu)

3、一功能性質(zhì)之間的消長關(guān)系,為玉米的品質(zhì)育種和應(yīng)用領(lǐng)域淀粉原料的選擇提供理論依據(jù)。 2.小麥淀粉的結(jié)構(gòu)與功能性質(zhì)之間存在多種相關(guān)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(guān),與凝膠硬度呈顯著負(fù)相關(guān)。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(guān),與稀懈值呈極顯著負(fù)相關(guān)。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(guān),與粘聚性呈極顯著負(fù)相關(guān)。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(guān)。小麥淀粉結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)性與玉米淀粉存在差異,因而不同作物之間淀粉結(jié)構(gòu)功能性質(zhì)應(yīng)分別研究。 3.不同植物來源淀粉的結(jié)構(gòu)與功能性質(zhì)之間存在多種相關(guān)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(guān)。膠凝峰溫度與膠凝初溫度呈極顯著正相關(guān)。平均粒徑與糊化峰粘度、稀懈值呈極顯著正相關(guān)。膠凝焓變與峰粘度、稀懈值呈極顯著正相關(guān)。糊化溫度與結(jié)晶度呈顯著負(fù)相關(guān)。這些相關(guān)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(zhì)育種和代謝調(diào)節(jié)提供新的思路。 4.根據(jù)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(jié)構(gòu)與功能相關(guān)性研究結(jié)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(zhì)指標(biāo),可用于淀粉的品質(zhì)評價(jià)和應(yīng)用領(lǐng)域淀粉原料選擇的檢測指標(biāo)。 5.采用自行設(shè)計(jì)制造的高效混合器和半干法變性淀粉反應(yīng)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(yīng)溫度為60.65℃、反應(yīng)時(shí)間為4.49hr。 6.通過對不同植物來源淀粉的反應(yīng)活性研究,確定了的淀粉的膠凝峰溫度為影響半干法反應(yīng)效率的特征性質(zhì)指標(biāo),可作為半干法制備陽離子淀粉原料選擇的品質(zhì)指標(biāo)。 7.隨著酸解時(shí)間的延長,玉米淀粉的相對結(jié)晶度逐漸升高。酸解淀粉的半干法陽離子化反應(yīng)活性隨淀粉結(jié)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(yīng)效率不僅與淀粉的無定形區(qū)的含量有關(guān),還與淀粉顆粒不同部位分子的反