应用化学方法对淀粉进行变性及其在食品工业中应用的研究

【摘要】：天然马铃薯淀粉和甘薯淀粉由于其糊的热不稳定性、较弱的耐酸碱性和较差的冻融稳定性而限制了其使用范围。本文在全面分析各种变性淀粉制备方法的基础上，应用化学方法，选择了三偏磷酸钠作为交联剂，在水分散体系中对马铃薯淀粉和甘薯淀粉进行交联。通过交联反应制备了具有良好食品加工性能的低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯。本文对低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯的颗粒结构、糊的性质、交联反应动力学、食品安全性毒理验证及在一些食品中的应用进行了系统研究。通过试验和研究，取得了关于低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯糊的性质和制备反应机理的较全面的认识。这些研究成果无论是对拓宽马铃薯淀粉和甘薯淀粉的应用范围，还是对开展它们的化学改性研究都具有一定的指导意义。 本论文的研究内容主要有以下几个方面： (1)利用红外光谱对制备的低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯的化学结构进行了表征。利用偏光显微镜和X射线衍射仪对低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯的颗粒结构进行了研究。通过扫描电镜的观察，研究了马铃薯淀粉和甘薯淀粉与三偏磷酸钠反应后颗粒表面所发生的变化。 (2)研究了低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯的糊化性质，糊的透明度、凝沉性和冻融稳定性。确定了食品工业中一些常用电解质和非电解质与低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯糊凝胶强度的关系。 (3)研究了pH值和三偏磷酸钠浓度对马铃薯淀粉和甘薯淀粉交联反应的影响，提出了低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯的交联反应机理，确定了化学反应的速率方程式，研究了温度对交联反应的影响，计算了马铃薯淀粉交联反应和甘薯淀粉交联反应的活化能和表观频率因子，确定了制备低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯的工艺条件。 (4)对低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯进行了食品安全性毒理验证。在食用安全的前提下，对低交联马铃薯淀粉磷酸酯和甘薯淀粉磷酸酯在芹菜汁冰淇淋、果冻和火腿肠中进行了应用研究。