動(dòng)態(tài)高壓微射流技術(shù)對(duì)直鏈淀粉性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、淀粉是自然界最豐富的可再生資源之一，主要由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。直鏈淀粉是工業(yè)重要原料，已被廣泛用于食品、醫(yī)藥、紡織、造紙、降解塑料等多個(gè)領(lǐng)域。但直鏈淀粉易發(fā)生凝沉，糊化難，抗剪切力強(qiáng)，這在某種程度上限制其加工應(yīng)用，故可采用一定方法對(duì)直鏈淀粉進(jìn)行改性，使其性能得到改善，應(yīng)用領(lǐng)域更廣闊。而動(dòng)態(tài)高壓微射流技術(shù)是一種有效的物理改性手段，已被廣泛應(yīng)用于食品大分子改性中，因此本論文主要研究了動(dòng)態(tài)高壓微射流處理對(duì)直鏈淀粉理化性質(zhì)、顆粒結(jié)構(gòu)及分子結(jié)

2、構(gòu)的變化，并對(duì)各性質(zhì)變化與結(jié)構(gòu)變化間的相關(guān)性進(jìn)行了分析，為DHPM技術(shù)在淀粉改性領(lǐng)域的應(yīng)用提供一定理論參考。主要結(jié)論如下:
　　 (1)采用正丁醇-異戊醇混合液從玉米淀粉、馬鈴薯淀粉溶液中沉淀出直鏈淀粉，經(jīng)飽和正丁醇反復(fù)結(jié)晶數(shù)次得到較純的直鏈淀粉組分，再用直鏈淀粉—碘復(fù)合物比色法測(cè)定了玉米直鏈淀粉、馬鈴薯直鏈淀粉的含量分別為90.5％和85.3％，復(fù)合物最大吸收波長(zhǎng)分別為625nm和635nm，碘藍(lán)值分別為0.915和0.823

3、，這表明自制的直鏈淀粉已達(dá)到一定純度。
　　 (2)采用紫外可見分光光度計(jì)、差示掃描量熱儀、快速粘度儀、質(zhì)構(gòu)儀等研究了玉米直鏈淀粉和馬鈴薯直鏈淀粉經(jīng)動(dòng)態(tài)高壓微射流不同壓力處理(80MPa、120MPa、160MPa、200MPa)后其溶解度、膨潤(rùn)力、透明度、凝沉性、熱特性、凍融穩(wěn)定性、糊化特性、質(zhì)構(gòu)等理化性質(zhì)的變化規(guī)律。隨著DHPM處理壓力的增大，玉米直鏈淀粉溶解度先增大后減小，膨潤(rùn)力增大，但增加緩慢;馬鈴薯直鏈淀粉溶解度和膨潤(rùn)

4、力隨壓力增大先升高后降低，在160MPa為最大。玉米直鏈淀粉熱力學(xué)參數(shù)(To、Tc、△H)逐漸降低，馬鈴薯直鏈淀粉熱力學(xué)性質(zhì)無明顯變化。玉米直鏈淀粉糊的峰值粘度、最低粘度、最終粘度、回生值和起始糊化溫度降低;馬鈴薯直鏈淀粉峰值粘度和最低粘度減小，最終粘度和回生值增大。玉米直鏈淀粉透明度有所增加但不明顯，馬鈴薯直鏈淀粉透明度隨壓力增大先增加后減小。玉米直鏈淀粉糊易發(fā)生析水凝沉，放置6h后就達(dá)到凝沉穩(wěn)定，DHPM處理可抑制其凝沉;馬鈴薯直鏈

5、淀粉凝沉速度較慢，放置18h達(dá)到凝沉穩(wěn)定，DHPM處理對(duì)其凝沉性無顯著規(guī)律。兩種直鏈淀粉凍融穩(wěn)定性的變化都不明顯。玉米直鏈淀粉凝膠彈性先增加后減小，在160MPa達(dá)到最大，硬度、膠著性與咀嚼性變化不大，粘性有所增大;馬鈴薯直鏈淀粉凝膠粘性減小，凝膠硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性和咀嚼性都呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，且都在120MPa達(dá)到最大值。
　　 (3)采用環(huán)境掃描電鏡(ESEM)、原子力顯微鏡(AFM)、粒度儀、傅里葉紅外、X-射

6、線衍射、高效凝膠滲透色譜(HPGPC)等研究比較動(dòng)態(tài)高壓微射流不同壓力處理(80MPa、120MPa、160MPa、200MPa)對(duì)玉米直鏈淀粉和馬鈴薯直鏈淀粉顆粒形貌、大小、分子基團(tuán)、結(jié)晶性、分子量等結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。處理后的凍干樣品外觀形態(tài)觀察顯示為絮狀;掃描電鏡顯示經(jīng)處理后的直鏈淀粉顆粒結(jié)構(gòu)被破壞，有團(tuán)聚現(xiàn)象;原子力圖像顯示經(jīng)200MPa處理后的直鏈淀粉空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，高度減小;X-射線衍射和紅外光譜分析顯示顆粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)受到破壞，

7、結(jié)晶度隨壓力增大而減小，但變化趨勢(shì)緩慢;隨著壓力增大，粒徑先減小后增大;經(jīng)200MPa處理后，玉米直鏈淀粉和馬鈴薯直鏈淀粉的重均分子量Mw分別從1.77×106g/mol和2.40×106g/mol減小為1.59×106g/mol和2.15×106g/mol，表明DHPM處理對(duì)其產(chǎn)生了一定降解。
　　 (4)研究了DHPM處理后的直鏈淀粉理化特性與結(jié)構(gòu)參數(shù)的相關(guān)性，得出直鏈淀粉熱力學(xué)參數(shù)(To、△H)、糊化性質(zhì)（峰值粘度、回生值