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《山东农业大学》 2007年
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不同来源淀粉的结构与功能相关性及半干法阳离子化机理研究

侯汉学  
【摘要】: 本文采用激光粒度分析仪、X-射线衍射仪、快速粘度分析仪、差示扫描量热仪、质构仪、扫描电镜等现代测试技术与手段对淀粉的热力学性质、淀粉的结晶特性、淀粉的粒度、淀粉的糊化性质、淀粉的凝胶质构和淀粉的颗粒形貌进行了分析,系统研究了不同品种玉米淀粉、不同品种小麦淀粉和不同植物来源商品淀粉的结构与功能性质,并对淀粉结构与功能性质的相关性进行了分析,以期对以淀粉为原料的新产品开发和拓展淀粉的应用领域提供技术支持。并在此基础上,采用响应面回归分析优化了半干法制备阳离子淀粉的工艺条件,明确了半干法制备阳离子淀粉的影响因素及其动态变化规律,为我国半干法阳离子淀粉的生产及其应用提供了理论依据。本文的主要研究结果如下。 1.玉米淀粉的结构与功能性质之间存在多种相关性。玉米淀粉的胶凝温度与糊化温度、粘聚性呈极显著正相关,与粘着性、直链淀粉含量呈极显著负相关。玉米淀粉的糊化峰粘度与谷粘度、稀懈值、终粘度、回凝值呈极显著正相关,与淀粉的糊化温度呈显著负相关。通过这些相关性可以预测淀粉结构-功能性质之间的消长关系,为玉米的品质育种和应用领域淀粉原料的选择提供理论依据。 2.小麦淀粉的结构与功能性质之间存在多种相关性。小麦淀粉的胶凝峰温度与胶凝初温度、胶凝终温度呈极显著正相关,与凝胶硬度呈显著负相关。小麦淀粉的直链淀粉含量与凝胶硬度、粘聚性呈显著正相关,与稀懈值呈极显著负相关。小麦淀粉的峰粘度与谷粘度、稀懈值、终粘度、回凝值呈极显著正相关,与粘聚性呈极显著负相关。小麦淀粉的平均粒径与峰粘度、谷粘度和终粘度呈显著正相关。小麦淀粉结构与功能的相关性与玉米淀粉存在差异,因而不同作物之间淀粉结构功能性质应分别研究。 3.不同植物来源淀粉的结构与功能性质之间存在多种相关性.不同植物来源淀粉直链淀粉含量与终粘度、回凝值呈极显著正相关。胶凝峰温度与胶凝初温度呈极显著正相关。平均粒径与糊化峰粘度、稀懈值呈极显著正相关。胶凝焓变与峰粘度、稀懈值呈极显著正相关。糊化温度与结晶度呈显著负相关。这些相关性为我们在不同作物之间选择专用淀粉原料提供参考,也为含淀粉作物的品质育种和代谢调节提供新的思路。 4.根据对不同品种玉米淀粉、不同品种小麦淀粉及不同植物来源淀粉结构与功能相关性研究结果,将直链淀粉含量、淀粉平均粒径、糊化峰粘度和胶凝峰温度作为淀粉的特征性质指标,可用于淀粉的品质评价和应用领域淀粉原料选择的检测指标。 5.采用自行设计制造的高效混合器和半干法变性淀粉反应装置,优化了半干法制备阳离子淀粉的工艺条件。最佳工艺参数为:氢氧化钠与醚化剂的摩尔比为1.85、体系含水量为20.49%、反应温度为60.65℃、反应时间为4.49hr。 6.通过对不同植物来源淀粉的反应活性研究,确定了的淀粉的胶凝峰温度为影响半干法反应效率的特征性质指标,可作为半干法制备阳离子淀粉原料选择的品质指标。 7.随着酸解时间的延长,玉米淀粉的相对结晶度逐渐升高。酸解淀粉的半干法阳离子化反应活性随淀粉结晶度的增大显著降低后略有升高,说明淀粉半干法阳离子化的反应效率不仅与淀粉的无定形区的含量有关,还与淀粉颗粒不同部位分子的反应活性有关。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TS231

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