论文部分内容阅读
在少量离子胶存在的条件下,干热处理淀粉可以改变淀粉的物理化学特性。作为一种生产新型变性淀粉的方法,此过程简单、安全、无污染且不产生有毒产物,因此可以利用干热处理对大米淀粉进行改性以扩大其应用范围。通过将蜡质大米淀粉分别与1%阴离子胶(黄原胶、卡拉胶)、非离子胶(瓜尔胶)、阳离子胶(壳聚糖)混合均匀后,在130℃下干热处理4h,得到了大米干热变性淀粉,并比较其糊化性质及其凝胶的流变特性,结果表明:干热处理使黄原胶与大米淀粉的混合物的凝胶强度、屈服应力、牛顿粘度均提高至少100%以上,而糊化终粘度基本不变;与干热前的大米淀粉与壳聚糖的混合物相比,经壳聚糖干热改性的大米淀粉的凝胶强度、牛顿粘度显著提高而终粘度降低,且与壳聚糖脱乙酰化度及分子量正相关。卡拉胶-淀粉、瓜尔胶-淀粉体系经干热处理后,无论是在凝胶粘弹性还是耐剪切能力方面都不如经黄原胶或壳聚糖干热改性的大米淀粉。以经黄原胶干热改性的大米淀粉为研究对象,通过改变黄原胶的用量、反应pH、干热时间的单因素实验,以成膜特性为评价指标,优化改善淀粉成膜特性的干热处理方案,结果显示:干热变性淀粉中黄原胶的添加量为0.5%时,与黄原胶浓度为1.0%、1.5%时相比,形成的膜具有更高的抗拉强度;黄原胶-淀粉体系的pH值为6.6或8.0时较pH6.0时成膜后的阻水阻氧性更好;随着干热时间由1h增加到4h,其成膜后的抗拉强度、阻水性及阻氧性也逐渐提高。从干热变性淀粉的胶凝、成膜能力、淀粉的应用环境及节约能源的角度综合考虑,黄原胶浓度为1.0%、pH6.6、干热时间2h为黄原胶与大米淀粉的干热反应的最佳工艺参数,其成膜后的抗拉强度为21.08MPa,透水系数0.5522 g.mm/m2.h.KPa,透氧系数0.9592 cm3.mm/m2.h.KPa。研究了蜡质大米淀粉与黄原胶干热反应的机理,红外光谱结果表明,与黄原胶干热改性的大米淀粉的氢键作用减弱,在1730cm-1附近可以看见羰基振动,说明黄原胶的-COOH与大米淀粉的-OH在干热条件下形成了酯键。扫描电镜观察大米淀粉与黄原胶混合物干热前后的颗粒形貌,与干热前的大米淀粉与黄原胶的混合物相比,干热后大米淀粉与黄原胶的混合物在峰值温度70℃时,淀粉颗粒吸水膨胀较小,说明干热抑制了经黄原胶干热改性的大米淀粉颗粒的吸水膨胀,这也是交联淀粉的特点之一。与黄原胶干热反应后,淀粉的粒径比干热前明显增大,说明黄原胶可能作为交联剂与两个或多个淀粉分子连接,生成交联淀粉。