采用環(huán)境友好工藝制備兩種醋酸酯淀粉及其性能比較研究.pdf

1、為了環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源，變性淀粉制備工藝不斷提高和改進(jìn)。本實(shí)驗(yàn)采用微波快速反應(yīng)升溫，遠(yuǎn)紅外加熱裝置中恒溫保溫的方法，減少淀粉反應(yīng)時(shí)內(nèi)外部溫差，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。該技術(shù)可以用于大規(guī)模變性淀粉的生產(chǎn)，為干法連續(xù)制備變性淀粉的工業(yè)化生產(chǎn)提供新的可行的方法。本文采用了微波遠(yuǎn)紅外固相連續(xù)反應(yīng)裝置，以玉米淀粉、馬鈴薯淀粉為原料，開展了醋酸酯淀粉的制備工藝、變性淀粉結(jié)構(gòu)表征、理化性質(zhì)和應(yīng)用性能研究。
　　 通過(guò)試驗(yàn)主要得到以下結(jié)果：
　　

2、 (1)采用單因素實(shí)驗(yàn)研究醋酸酐添加量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、NaOH添加量，水分添加量對(duì)淀粉酯化反應(yīng)的影響。通過(guò)二次通用旋轉(zhuǎn)正交試驗(yàn)，確定淀粉最佳制備工藝。玉米淀粉醋酸酯最佳工藝為：醋酸酐添加量1.2 mL/g，反應(yīng)時(shí)間25 min，反應(yīng)溫度90℃；馬鈴薯醋酸酯淀粉的最佳工藝為：醋酸酐添加量0.75 mL/g，反應(yīng)時(shí)間15 min，反應(yīng)溫度65.0℃。
　　 (2)對(duì)制備的樣品性質(zhì)進(jìn)行了分析，考察了pH值、剪切力、溫度等因素對(duì)玉

3、米醋酸酯淀粉、馬鈴薯醋酸酯淀粉粘度的影響，以及變性淀粉糊的透光度、凍融穩(wěn)定性，為淀粉的工業(yè)應(yīng)用做參考。
　　 (3)掃描電子顯微鏡(SEM)檢測(cè)結(jié)果顯示：玉米醋酸酯淀粉的顆粒形狀未發(fā)生大的改變，仍為圓形，部分顆粒表面凹凸不平，說(shuō)明乙酰化沒有破壞玉米原淀粉的晶體結(jié)構(gòu)；馬鈴薯原淀粉經(jīng)過(guò)酯化反應(yīng)后仍為橢圓形，而部分顆粒表面則變得凹凸不平，個(gè)別顆粒表面有亮點(diǎn)，有可能被堿腐蝕。所以乙?；瘺]有破壞馬鈴薯原淀粉的晶體結(jié)構(gòu)。
　　 (4

4、)偏光顯微鏡觀察結(jié)果表明，馬鈴薯淀粉和馬鈴薯醋酸酯淀粉顆粒偏光十字很明顯，叉點(diǎn)位于顆粒邊緣。而馬鈴薯醋酸酯淀粉的偏光十字與原淀粉基本相同，邊緣有少許破損。這說(shuō)明酯化淀粉反應(yīng)發(fā)生在淀粉顆粒的非結(jié)晶區(qū)，沒有破壞結(jié)晶區(qū)淀粉分子鏈的有序排列。
　　 偏光顯微鏡觀察玉米淀粉和玉米醋酸酯淀粉，有很明顯的偏光十字，叉點(diǎn)位于顆粒邊緣，呈現(xiàn)垂直十字交叉。而玉米醋酸酯淀粉的偏光十字與原淀粉基本相同。這說(shuō)明玉米酯化淀粉反應(yīng)發(fā)生在淀粉顆粒的非結(jié)晶區(qū)，沒

5、有破壞結(jié)晶區(qū)淀粉分子鏈的有序排列。
　　 (5)利用紅外光譜分析儀對(duì)玉米醋酸酯和馬鈴薯醋酸酯進(jìn)行了紅外光譜分析。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：玉米醋酸酯淀粉在1724 cm-1、1373 cm-1、1246 cm-1等處出現(xiàn)淀粉的特征吸收峰，馬鈴薯醋酸酯淀粉在1761 cm-1、1376 cm-1、1242 cm-1等處出現(xiàn)淀粉的特征吸收峰。因此說(shuō)明玉米淀粉和馬鈴薯淀粉酯反應(yīng)顯著，表明在淀粉分子中引入了乙?；鶊F(tuán)。
　　 (6)X-射線衍射

6、技術(shù)顯示，馬鈴薯淀粉屬于B型結(jié)晶結(jié)構(gòu)，馬鈴薯醋酸酯化反應(yīng)主要發(fā)生在淀粉的無(wú)定形區(qū)，并未發(fā)生在結(jié)晶區(qū)。醋酸酯淀粉的X-射線衍射圖中2θ在17.2°處的衍射峰依然存在。表明醋酸酯化反應(yīng)主要發(fā)生在淀粉的無(wú)定形區(qū)，并未發(fā)生在結(jié)晶區(qū)。玉米淀粉屬于典型的A型結(jié)晶結(jié)構(gòu)，醋酸酯淀粉的X-射線衍射圖中2θ分別為15.0°、17.1°、17.9°和23.1°處的衍射峰基本完好。表明醋酸酯化反應(yīng)主要發(fā)生在淀粉的無(wú)定形區(qū)，未發(fā)生在結(jié)晶區(qū)。
　　 (7)

7、對(duì)兩種變性淀粉成膜性進(jìn)行研究，比較兩種酯化淀粉膜的性質(zhì)。表明兩種醋酸淀粉在透光率、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、透濕性等指標(biāo)上均明顯優(yōu)于原淀粉。馬鈴薯淀粉膜的性能優(yōu)于玉米醋酸酯淀粉。醋酸酯淀粉膜的性質(zhì)得到改善。
　　 (8)常溫下使用淀粉膜對(duì)桃子進(jìn)行保鮮。數(shù)據(jù)顯示，涂抹醋酸酯淀粉的桃子在貯藏20d后，爛果率低于50％，而對(duì)照組高達(dá)80％，果實(shí)較飽滿，失水率低，同時(shí)Vc、可溶性固形物含量以及總酸含量的損失遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)照組。因此看見醋酸酯淀粉涂抹有