【摘 要】
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高直链玉米淀粉分子间作用力大,分子排列紧密导致其在生产加工利用等方面有较大的局限,为了改善其糊化温度较高,老化速度较快这一性质特点,方便于拓展其在食品和工业中的加工应用。本文选用高直链玉米淀粉（直链淀粉含量≥70%）为原料,利用高浓度的碱和盐溶液对其进行一定程度的活化处理后,与醋酸乙烯酯进行乙酰化反应,探索了活化处理时碱添加量、酯化时间,酯化温度、p H值以及醋酸乙烯酯添加量五个因素对乙酰化反应取
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高直链玉米淀粉分子间作用力大,分子排列紧密导致其在生产加工利用等方面有较大的局限,为了改善其糊化温度较高,老化速度较快这一性质特点,方便于拓展其在食品和工业中的加工应用。本文选用高直链玉米淀粉（直链淀粉含量≥70%）为原料,利用高浓度的碱和盐溶液对其进行一定程度的活化处理后,与醋酸乙烯酯进行乙酰化反应,探索了活化处理时碱添加量、酯化时间,酯化温度、p H值以及醋酸乙烯酯添加量五个因素对乙酰化反应取代度的影响,同时综合考虑具有较高的反应效率,从而优化出最佳制备工艺,并根据此最优工艺制备出低、中、高三种不同取代度乙酰化高直链玉米淀粉对其进行特性研究与分析。将三种取代度乙酰化高直链玉米淀粉与玉米醇溶蛋白复合优化制备不同取代度乙酰化高直链玉米淀粉酯与玉米醇溶蛋白（zein）复合薄膜,并对其特性进行对比研究。具体结果如下:通过对单因素实验结果设计正交优化实验,以取代度和反应效率为指标综合考虑,结果显示:活化阶段Na OH比例为0.3:1（与淀粉干基比）,醋酸乙烯用量为0.75:1（与淀粉干基比）、温度为42.5℃,乙酰化时间为3.5h,p H值为10时,此时为最优工艺,取代度（DS）为1.35,反应效率（RE）为95.55%。且此种工艺作为后续使用的中取代度乙酰化高直链玉米淀粉。并根据此工艺适当改变醋酸乙烯酯用量制得低取代度和高取代度乙酰化高直链玉米淀粉,三种淀粉的取代度和反应效率分别为:低DS=0.0957,RE=95%;中DS=1.35,RE=95.55%;高DS=2.241,RE=79.89%。对制得的三种取代度乙酰化高直链玉米淀粉酯的特性进行分析发现:乙酰化后的高直链玉米淀粉与原粉相比在红外光谱波数为1750cm-1处左右出现了C=O键的伸缩振动说明淀粉分子链上成功引入了酯键。且乙酰化反应使淀粉颗粒的偏光十字消失,结晶受到破环,但淀粉依旧保留有颗粒形态。乙酰化后的淀粉糊透明度增加,溶解度提高,膨胀增加,冻融稳定性有所上升。差式量热扫描测试结果显示:低取代度乙酰化高直链玉米淀粉的起始糊化温度（T0）,峰值温度（TP）较原粉相比有所上升,但糊化温度范围（TC-T0）和糊化焓值（ΔH）减小;而中高取代度乙酰化高直链玉米淀粉的T0、TP、TC-T0、和ΔH都呈降低,淀粉更容易糊化。对淀粉的凝胶特性进行研究发现,在剪切速率为0.1-100S-1范围内,中高取代度乙酰化高直链玉米淀粉的黏度明显低于原淀粉。动态流变学显示低取代度乙酰化高直链玉米淀粉的储能模量（G′）和损耗模量（G″）略高于原淀粉,而中高取代度乙酰化高直链玉米淀粉的G′和G″都远低于原淀粉。热重结果显示乙酰化后的高直链玉米淀粉的分解温度随着DS的增加呈上升趋势,中高取代度乙酰化高直链玉米淀粉的分解温度明显大于原淀粉。分别以低、中、高取代度乙酰化高直链玉米淀粉为原料与玉米醇溶蛋白（zein）结合,适当添加塑化剂（甘油∶山梨醇=1∶2）,制得不同取代度乙酰化高直链玉米淀粉zein复合薄膜,以拉伸强度为指标,通过单因素实验响应面优化分别得到最优工艺:低取代乙酰化高直链玉米淀粉zein复合膜（AHACS-LDS/zein薄膜）:淀粉浓度为3.7%,zein添加量为33%,塑化剂添加量19.5%;中取代度乙酰化高直链玉米淀粉zein复合膜（AHACS-MDS/zein薄膜）:淀粉浓度6.3%,zein添加量40%、塑化剂添加量20%;高取代度乙酰化高直链玉米淀粉zein复合膜（AHACS-HDS/zein薄膜）:淀粉浓度5.9%,zein添加量32.5%,塑化剂添加量19%。并对薄膜的特性进行研究,结果表明:三种薄膜都呈黄色,表面较光滑。而通过电镜扫描也可以看出,三种薄膜的质构均匀,尤其是AHACS-HDS/zein薄膜,淀粉与zein的结合较好。红外扫描在1739cm-1和1650cm-1左右出现相应的吸收峰也可以说明复合膜中zein和乙酰化淀粉的结合存在。对三种薄膜进行热特性分析发现AHACS-HDS/zein薄膜的热分解温度最大,热稳定性最好,且薄膜的热稳定性有随着乙酰化淀粉DS的增大而增强的趋势。薄膜的阻隔性结果表明,AHACS-LDS/zein薄膜的水蒸气透过率（WVP）最小,AHACS-MDS/zein薄膜的WVP最大。薄膜透油特性、耐水性和吸水率结果都随着乙酰化淀粉DS的增大而变大。AHACS-MDS/zein的拉伸强度最大,AHACS-LDS/zein的拉伸伸长率最大,说明适当乙酰化会提高薄膜的拉伸强度,结合制备工艺也反映了塑化剂和蛋白的添加量显著影响薄膜的机械性能。复合薄膜的生物降解率在一周后随着乙酰化淀粉DS的升高显著变大,AHACS-HDS/zein薄膜的降解率最大,说明乙酰化处理可以增大淀粉蛋白复合薄膜的生物降解率。
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