動態(tài)高壓微射流技術對直鏈淀粉性質和結構的影響.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、降解塑料等多個領域。但直鏈淀粉易發(fā)生凝沉，糊化難，抗剪切力強，這在某種程度上限制其加工應用，故可采用一定方法對直鏈淀粉進行改性，使其性能得到改善，應用領域更廣闊。而動態(tài)高壓微射流技術是一種有效的物理改性手段，已被廣泛應用于食品大分子改性中，因此本論文主要研究了動態(tài)高壓微射流處理對直鏈淀粉理化性質、顆粒結構及分子結

2、構的變化，并對各性質變化與結構變化間的相關性進行了分析，為DHPM技術在淀粉改性領域的應用提供一定理論參考。主要結論如下:
　　 (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)飽和正丁醇反復結晶數(shù)次得到較純的直鏈淀粉組分，再用直鏈淀粉—碘復合物比色法測定了玉米直鏈淀粉、馬鈴薯直鏈淀粉的含量分別為90.5％和85.3％，復合物最大吸收波長分別為625nm和635nm，碘藍值分別為0.915和0.823

3、，這表明自制的直鏈淀粉已達到一定純度。
　　 (2)采用紫外可見分光光度計、差示掃描量熱儀、快速粘度儀、質構儀等研究了玉米直鏈淀粉和馬鈴薯直鏈淀粉經(jīng)動態(tài)高壓微射流不同壓力處理(80MPa、120MPa、160MPa、200MPa)后其溶解度、膨潤力、透明度、凝沉性、熱特性、凍融穩(wěn)定性、糊化特性、質構等理化性質的變化規(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，膨潤力增大，但增加緩慢;馬鈴薯直鏈淀粉溶解度和膨潤

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參數(shù)(To、Tc、△H)逐漸降低，馬鈴薯直鏈淀粉熱力學性質無明顯變化。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達到凝沉穩(wěn)定，DHPM處理對其凝沉性無顯著規(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、內聚性、膠著性和咀嚼性都呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，且都在120MPa達到最大值。
　　 (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)等研究比較動態(tài)高壓微射流不同壓力處理(80MPa、120MPa、160MPa、200MPa)對玉米直鏈淀粉和馬鈴薯直鏈淀粉顆粒形貌、大小、分子基團、結晶性、分子量等結構的影響規(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構被破壞，有團聚現(xiàn)象;原子力圖像顯示經(jīng)200MPa處理后的直鏈淀粉空間結構發(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晶結構受到破壞，

7、結晶度隨壓力增大而減小，但變化趨勢緩慢;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構參數(shù)的相關性，得出直鏈淀粉熱力學參數(shù)(To、△H)、糊化性質（峰值粘度、回生值