外場(chǎng)強(qiáng)化作用下磷酸酯淀粉的制備研究.pdf

1、磷酸酯淀粉是原淀粉與磷酸鹽發(fā)生酯化反應(yīng)而生成的一種淀粉衍生物，作為一種多功能添加劑，在食品、造紙、紡織、鑄造等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用開(kāi)發(fā)前景。由于淀粉是一種多晶高聚物，其顆粒中一部分分子排列成疏松的非晶區(qū)，另一部分分子則排列成高度有序的結(jié)晶區(qū)，在化學(xué)改性過(guò)程中試劑不易深入到顆粒內(nèi)部，反應(yīng)往往只能發(fā)生在顆粒表面，導(dǎo)致淀粉反應(yīng)活性和反應(yīng)效率較低，難以得到高取代度的產(chǎn)物。因此，研究如何改變淀粉顆粒結(jié)構(gòu)以及減少淀粉結(jié)晶區(qū)的方法來(lái)改善淀

2、粉的物理化學(xué)性質(zhì)、提高淀粉的反應(yīng)活性已成為一項(xiàng)極其重要的研究課題。本文為改進(jìn)磷酸酯淀粉的傳統(tǒng)制備方法，研究了外場(chǎng)強(qiáng)化(超聲波、微波、機(jī)械活化)對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)性能的影響，并引入磷酸酯淀粉制備工藝中，探索新的工藝途徑： 首先，超聲波、微波預(yù)處理淀粉半干法、機(jī)械活化預(yù)處理淀粉干法制備磷酸酯淀粉，考察了超聲、微波和機(jī)械活化時(shí)間及功率、pH值、酯化反應(yīng)溫度、磷酸鹽用量、酯化反應(yīng)時(shí)間和尿素用量對(duì)產(chǎn)物取代度(DS)及反應(yīng)效率(RE)的影響。結(jié)果表

3、明：超聲波、微波和機(jī)械活化能顯著提高木薯和玉米淀粉磷酸酯的DS和RE，表明超聲波、微波和機(jī)械活化能顯著提高淀粉的反應(yīng)活性，制備的磷酸酯淀粉比相同條件下未經(jīng)處理的淀粉制備的磷酸酯淀粉的DS提高22.8％以上。 然后，通過(guò)考察超聲波、微波和機(jī)械活化對(duì)木薯、玉米淀粉的流變特性及透明度的影響，研究外場(chǎng)強(qiáng)化對(duì)淀粉理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明：經(jīng)外場(chǎng)強(qiáng)化處理后的淀粉表觀(guān)粘度、剪切稀化和觸變能力降低，呈現(xiàn)假塑性流體特征，符合冪定律；一定強(qiáng)度范圍內(nèi)

4、的超聲、微波作用能提高淀粉的透明度，超聲、微波處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則導(dǎo)致透明度下降；隨著機(jī)械活化作用時(shí)間的增加，淀粉糊的透明度持續(xù)升高。 最后，利用紅外光譜(FTIR)圖、X-射線(xiàn)衍射(XRD)圖、掃描電鏡(SEM)照片及淀粉．碘復(fù)合物吸收光譜對(duì)淀粉及其磷酸酯淀粉的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，分別研究超聲波、微波和機(jī)械活化處理前后木薯和玉米淀粉及其磷酸酯淀粉的分子基團(tuán)、結(jié)晶結(jié)構(gòu)及顆粒形貌的變化規(guī)律。結(jié)果表明：經(jīng)超聲波、微波和機(jī)械活化處理的淀粉仍具有原