粟米淀粉特性及其化學(xué)改性研究.pdf

1、粟類作物生育期短、抗逆性強(qiáng)、營養(yǎng)豐富，并且具有特殊保健功能，因此日益受到國內(nèi)外研究人員的青睞和關(guān)注。本論文以6種粟米，分別為非洲糜子、金谷2號(hào)谷子、朝牧1號(hào)稗子、穆子、御谷、鵝頭稗子為研究對象，在有效提取粟米淀粉后，以粳米淀粉和馬鈴薯淀粉為對照，系統(tǒng)研究粟米淀粉的結(jié)構(gòu)和物理特性，并研究了粟米淀粉的化學(xué)改性，這些研究能為開發(fā)非糧作物淀粉資源開辟新的途徑，也為粟米食品的加工奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。本論文的主要內(nèi)容和研究結(jié)論如下:
　　

2、首先，通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)，確定了粟米淀粉提取的最佳工藝參數(shù)，為堿液浸泡時(shí)間24h、NaOH濃度0.2％、料液比1∶3、SDS濃度0.5％。并對提取的6種粟米淀粉的外觀及基本化學(xué)成分進(jìn)行測定，結(jié)果表明，提取的6種粟米淀粉均色澤潔白、無異味、無雜質(zhì)，淀粉的水分含量為7.64％～11.48％，灰分含量為0.39％～1.60％，蛋白質(zhì)含量為0.31％～0.58％。非洲糜子直鏈淀粉含量為0.38％，鵝頭稗子為17.60％，朝牧1號(hào)稗子為27.6

3、8％，穆子為28.40％，金谷2號(hào)谷子為25.68％，御谷為28.14％，非洲糜子為糯性品種，其他5種為非糯性品種。6種粟米淀粉的提取純度在82.22％～86.86％。
　　 其次，利用掃描電鏡(SEM)觀察粟米淀粉顆粒形態(tài)，發(fā)現(xiàn)粟米淀粉大多數(shù)為不規(guī)則的多角體和極少數(shù)的橢球體，粒徑大約為3～15μm。同時(shí)，粟米淀粉的結(jié)晶特性研究發(fā)現(xiàn)，所有淀粉均為A型結(jié)構(gòu)，分別在15°、17°、18°和23°有最大衍射強(qiáng)度。此外，粟米淀粉的透明度

4、、凍融穩(wěn)定性測定結(jié)果為，非洲糜子淀粉的透光率和凍融穩(wěn)定性都高于馬鈴薯淀粉和其他5種粟米淀粉。
　　 再次，粟米淀粉的熱特性研究結(jié)果表明，糯性品種非洲糜子的糊化Tp(74.53℃)、Tr(13.87℃)、△Hg(5.16J/g)均最高。其余5種粟米淀粉，糊化熱焓值為2.65J/g～3.98J/g。糊化后的樣品進(jìn)行回生測定的結(jié)果顯示，除糯性的非洲糜子外，含有最低直鏈淀粉含量的鵝頭稗子具有最低的回生焓值(0.93J/g)和回生率(28

5、.35％)，具有最高直鏈淀粉含量的穆子，其回生率最高(46.08％)。
　　 粟米淀粉粘度特性測定結(jié)果顯示，穆子具有最高的峰值粘度(4522cP)和崩解值(3520cP)，可能與其直鏈淀粉含量最高(28.40％)有一定的關(guān)聯(lián)。不同介質(zhì)對粟米淀粉粘度特性影響的結(jié)果表明，添加NaCl，崩解值均減小，并且隨著NaCl濃度的增加，崩解值越來越低，這表明NaCl可以使淀粉糊的熱糊穩(wěn)定性得到改善;蔗糖的添加均提高了成糊溫度、峰值粘度和最終粘

6、度，不同pH值對粟米淀粉粘度特性的影響存在差異，pH值為3～9時(shí)對全部粟米淀粉粘度特性的影響較小，但pH值低至2的強(qiáng)酸環(huán)境時(shí)，對于非洲糜子和粳米淀粉，他們的糊化粘度降為0，可能是由于淀粉被酸水解的緣故。
　　 粟米淀粉流變學(xué)特性的測定結(jié)果顯示，在升溫階段，5種粟米淀粉（非洲糜子淀粉G'、G''維持在0左右）G'、G''迅速升高到最大值，再漸漸的降下來，表明淀粉顆粒吸水膨脹引起G'、G''逐漸升高，在淀粉顆粒溶脹到最大，持續(xù)加熱導(dǎo)

7、致淀粉顆粒破裂，引起G'、G''的降低。在降溫階段，所有粟米淀粉糊的G'、G''不斷增大。且在整個(gè)升溫和降溫階段，G'始終大于G''，表明全部粟米淀粉凝膠的彈性是大于粘性的，淀粉糊傾向于類似固體的凝膠。
　　 最后，對粟米淀粉進(jìn)行化學(xué)改性并測其性質(zhì)，穆子和金谷2號(hào)谷子淀粉經(jīng)酸改性后，透明度顯著增加，其粘度特性測定結(jié)果為，在pH值5～9間，幾乎不受影響;當(dāng)pH值低至2的強(qiáng)酸環(huán)境時(shí)，糊化受到抑制，但在強(qiáng)堿性環(huán)境中粘度特性較穩(wěn)定。朝牧

8、1號(hào)稗子和鵝頭稗子醋酸酯淀粉取代度測定結(jié)果均較低，其溶解度和溶脹力略微增大，透明度有大大提高。糜子交聯(lián)淀粉屬于中度交聯(lián)淀粉，御谷交聯(lián)淀粉高度交聯(lián)，出現(xiàn)了不糊化現(xiàn)象，表明御谷淀粉易于制備交聯(lián)淀粉。
　　 綜上所述，粟米原淀粉具有一些不同于馬鈴薯淀粉和粳米淀粉的特性，尤其是非洲糜子淀粉的各項(xiàng)特性指標(biāo)非常突出。通過適當(dāng)?shù)母男蕴幚?，粟米淀粉的耐酸、堿性都得到提高，御谷淀粉非常適合制備交聯(lián)淀粉，且制備的御谷交聯(lián)淀粉交聯(lián)度高，不糊化?？傊?/p>