西米淀粉醋酸酯及羟丙基衍生物的制备与特性研究

作     者：高凌云 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张本山

授予年度：2011年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程] 

主      题：西米淀粉 非晶化淀粉 醋酸酯 羟丙基 

摘      要：对西米淀粉的基础理化性质及非晶化特性进行了系统的研究,并进一步制备了乙酰化和羟丙基二种衍生物,详细研究了该衍生物的理化性质。同时,将西米醋酸酯和羟丙基淀粉分别添加在速冻水饺和蚝油中,探索其应用效果。具体可分为以下几个部分: 对西米淀粉的基础理化性质进行系统研究,并与常见的马铃薯淀粉,玉米淀粉,以及木薯淀粉进行比较。结果表明,蛋白质含量为0.21%,在四种淀粉中含量最少,分别比马铃薯,玉米,以及木薯淀粉低出36.4%,44.7%,34.4%;直链淀粉含量为31%,在四种淀粉中含量最高,分别比马铃薯,玉米,以及木薯淀粉高出72.2%,47.6%,55.0%;西米淀粉粒径为31.7μm,在四种淀粉中粒径最大;具有A型的结晶结构,结晶度为25%;透明度为29.1%,仅次于马铃薯淀粉糊,高于玉米和木薯淀粉糊。 利用乙醇溶剂法制备非晶颗粒态西米淀粉的工艺条件为:无水乙醇40%(w/w),蒸馏水60%(w/w)的混合物作为溶剂,淀粉乳浓度为20%(w/w),温度85℃,反应时间1h。研究表明,西米非晶颗粒态淀粉具有特殊的偏光性质,中心具有同心圆形的亮环;在乙醇溶剂中进行西米淀粉颗粒的非晶化转化过程中,原有的结晶结构完全破坏,西米淀粉形成了新的结晶结构,X-衍射图谱在13°和21°有两个新的衍射峰,结晶类型也由原来的A型,转变为V型;由Brabender曲线中(B-A)值较原淀粉降低24.5%,得出新晶体的形成提高了淀粉的耐高温能力,但是也使糊的透明度由29.1%下降到4.7%。 西米醋酸酯淀粉的制备工艺条件:醋酸酐为酯化剂,在温度为30℃,pH为8.5的环境下反应2h。结果表明:经过乙酰化的淀粉颗粒形貌没有发生变化;DSC曲线中,糊化起始温度和终止温度都降低,热焓值为1.91J/g,远小于原淀粉,糊化变得更加容易;透明度为34.7%,高于原淀粉的透明度;Brabender曲线中由(B-A)值较原淀粉降低36.8%,得出糊的稳定性增加,耐高温能力变强,(E-D)值降低43.9%,得出凝沉性减弱。将西米醋酸酯淀粉添加在速冻水饺中的研究表明,当酯化淀粉添加量为4%时,对降低速冻水饺的冻裂率,蒸煮损失率明显,二者分别降低45%和2.2%。 西米羟丙基淀粉的制备工艺条件:环氧丙烷为醚化剂,在温度40℃,N保护,pH为10.5的环境下,反应12h。结果表明:经过醚化之后糊的透明度为46.1%,远高于西米原淀粉;Brabender曲线中(B-A)值提高18.7%,得出羟丙基淀粉的耐高温能力有所下降,糊化变得容易;表观粘度降低,流动性增加。将西米羟丙基淀粉添加在蚝油中的研究表明,添加西米羟丙基淀粉的产品能很好地表达蚝油感官,表观粘度下降4%,放置30天后不分层不析水,具有适当的稠度、透明度等,且贮存稳定。