糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备及其特性研究
【摘要】：
本课题以糯小麦淀粉为原料,对辛烯基琥珀酸淀粉酯的湿法制备工艺进行了研究。同时以糯小麦淀粉为对照,比较研究了该淀粉酯的基本性质,即淀粉糊的性质,包括粘度、透明度、凝沉性、冻融稳定性和乳化性能。并研究了该淀粉酯对速冻饺子皮冻裂率的影响。
首先研究了淀粉乳浓度、pH值、反应时间和反应温度四个因素对该淀粉酯取代度的影响。在单因素试验基础上采用Design-Expert软件作响应面分析,得出湿法制备糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯最佳工艺条件为:淀粉乳浓度31.3%,pH值8.6,反应时间3h,反应温度30.6℃。在最佳工艺条件下制得的产品取代度为0.0144。
然后研究了该淀粉酯的结构特性。红外光谱图证明原淀粉和辛烯基琥珀酸酐发生了酯化反应,淀粉分子上存在酯羰基。X-射线衍射分析表明淀粉的酯化反应主要发生在分子的无定形区,并未使其晶型发生改变,仍保持为糯小麦原淀粉的A型。DSC分析证明改性之后淀粉颗粒虽然保持原有的晶体结构,但是颗粒有所膨胀,结晶结构的致密程度有所下降,结果使SSOS更易于发生糊化。同步辐射X光束线分析得出,糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯在反应中主要晶格排列不改变,由于淀粉链的柔性,聚集结构对化学反应具有响应性。
之后又对该淀粉酯的性质进行了研究。研究表明:经过OSA改性之后,辛烯基琥珀酸淀粉酯的峰值粘度、低谷粘度和冷胶粘度均比原淀粉的高。并且随着取代度(DS)的增加,该淀粉酯糊的峰值粘度,低谷粘度和冷胶粘度也不断增加,而峰值时间却在减少;淀粉酯糊的透明度、凝沉性和冻融稳定性也得到很大的提高,并且随着取代度的增加,淀粉酯糊的透明度、凝沉性也随之增强;蔗糖与SSOS相互作用,使淀粉糊的透明度和凝沉性增加,抗老化稳定性增强;NaCl使淀粉糊的透光率降低,凝沉性下降,淀粉糊不稳定,易于老化;糯小麦SSOS随着取代度的提高,乳化能力提高。
最后研究了该淀粉酯对速冻饺子皮冻裂率的影响。糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度逐渐增加时,速冻饺子皮的冻裂率随之降低;并且在同一取代度下,添加量增加时,速冻饺子皮的冻裂率也随之降低。
【关键词】：糯小麦淀粉 辛烯基琥珀酸淀粉酯 制备 结构 特性 【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TS236.9
【目录】：
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 前言10-20
- 1.1 糯小麦淀粉的概述10-11
- 1.1.1 糯小麦10
- 1.1.2 糯小麦淀粉10-11
- 1.2 辛烯基琥珀酸淀粉酯的概述11-18
- 1.2.1 辛烯基琥珀酸淀粉酯的结构11
- 1.2.2 辛烯基琥珀酸淀粉酯的反应机理11-13
- 1.2.3 辛烯基琥珀酸淀粉酯的性质13-14
- 1.2.4 辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备工艺14-15
- 1.2.4.1 湿法制备工艺14
- 1.2.4.2 有机溶剂法制备工艺14
- 1.2.4.3 干法制备工艺14
- 1.2.4.4 微波有机相法制备工艺14-15
- 1.2.4.5 制备工艺的比较15
- 1.2.5 辛烯基琥珀酸淀粉酯的应用15-16
- 1.2.6 辛烯基琥珀酸淀粉酯的研究现状16-18
- 1.2.6.1 辛烯基琥珀酸淀粉酯国外研究现状16-17
- 1.2.6.2 辛烯基琥珀酸淀粉酯国内研究现状17-18
- 1.3 本课题研究目的和创新点18-20
- 1.3.1 研究目标18
- 1.3.2 研究的创新点18-20
- 第二章 糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉的制备20-31
- 2.1 材料与方法20-22
- 2.1.1 试验原料及试剂20
- 2.1.2 试验设备仪器20-21
- 2.1.3 试验方法21-22
- 2.1.3.1 湿法制备糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法21
- 2.1.3.2 取代度的测定方法21
- 2.1.3.3 单因素试验方法21-22
- 2.1.3.4 响应面试验设计方法22
- 2.2 结果与分析22-29
- 2.2.1 单因素试验22-26
- 2.2.1.1 淀粉乳浓度对酯化反应的影响22-23
- 2.2.1.2 pH 值对酯化反应的影响23-24
- 2.2.1.3 反应时间对酯化反应的影响24-25
- 2.2.1.4 反应温度对酯化反应的影响25-26
- 2.2.2 响应面试验26-29
- 2.2.2.1 响应面试验设计与结果26-27
- 2.2.2.2 验证试验27-28
- 2.2.2.3 响应面设计方差分析28-29
- 2.2.2.4 双因素之间的交互作用29
- 2.3 结论29-31
- 第三章 糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯的结构研究31-42
- 3.1 材料与方法31-32
- 3.1.1 试验材料31
- 3.1.1.1 原料31
- 3.1.1.2 化学试剂31
- 3.1.1.3 仪器设备31
- 3.1.2 试验方法31-32
- 3.1.2.1 红外光谱（FT-IR）分析31-32
- 3.1.2.2 X-射线衍射分析32
- 3.1.2.3 差示扫描量热仪（DSC）分析32
- 3.1.2.4 同步辐射X 光束线分析32
- 3.2 结果与分析32-41
- 3.2.1 红外光谱分析32-33
- 3.2.2 X-射线衍射分析33-36
- 3.2.3 DSC 分析36-37
- 3.2.4 同步辐射X 光束线分析37-41
- 3.3 结论41-42
- 第四章 糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯的性质研究42-55
- 4.1 材料与方法42-45
- 4.1.1 试验材料42-43
- 4.1.1.1 原料42
- 4.1.1.2 化学试剂42-43
- 4.1.1.3 试验仪器43
- 4.1.2 试验方法43-45
- 4.1.2.1 糯小麦SSOS 糊化过程中黏度特性的测定43
- 4.1.2.2 糯小麦SSOS 透明度的测定43
- 4.1.2.3 糯小麦SSOS 凝沉性质的测定43
- 4.1.2.4 淀粉样品冻融稳定性的测定43-44
- 4.1.2.5 介质对糊性质的影响44
- 4.1.2.6 糯小麦SSOS 乳化性能的测定44
- 4.1.2.7 糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯对速冻饺子皮冻裂率的影响44-45
- 4.2 结果与分析45-54
- 4.2.1 RVA 谱特性分析45-46
- 4.2.2 取代度对淀粉糊透明度的影响46-47
- 4.2.3 取代度对淀粉糊凝沉性的影响47-48
- 4.2.4 取代度对淀粉糊冻融稳定性的影响48-49
- 4.2.5 介质对淀粉糊性质的影响49-51
- 4.2.5.1 不同介质中辛烯基琥珀酸淀粉酯的透明度49-50
- 4.2.5.2 不同介质中辛烯基琥珀酸淀粉酯的凝沉性50-51
- 4.2.6 取代度对糯小麦SSOS 乳化性能的影响51-52
- 4.2.7 糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯对速冻饺子皮冻裂率的影响52-54
- 4.2.7.1 纯胶对速冻饺子皮冻裂率的影响53
- 4.2.7.2 糯小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯对速冻饺子皮冻裂率的影响53-54
- 4.3 结论54-55
- 第五章 结论55-56
- 参考文献56-61
- 致谢61-62
- 个人简历62
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