颗粒状冷水可溶多孔淀粉的制备技术和功能性研究

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本论文选用玉米多孔淀粉为原料,通过乙醇碱法和超声波辅助法对多孔淀粉进行处理,以冷水溶解度为参考标准确定制备颗粒冷水可溶多孔淀粉的工艺条件。采用现代分析仪器和技术,对制得产品的理化性质和功能性质进行研究,并将其作为制备微胶囊粉末花椒精油的芯材载体制成微胶囊,进行稳定性试验和实际应用。研究结果如下:(1)通过单因素和正交试验确定了制备颗粒冷水可溶多孔淀粉的工艺参数。通过乙醇碱法制备的最佳工艺条件为:在10 g多孔淀粉(干基)加入100mL体积分数为80%乙醇溶液,NaOH添加量为4.8g,反应时间为20min,反应温度为40℃时多孔淀粉溶解度最好,达到77.4%。通过超声波辅助制备的最佳工艺条件为:在10g多孔淀粉(干基)中加入100mL体积分数为80%乙醇溶液,NaOH添加量为4.5g,超声波功率为50W,反应时间为10min时多孔淀粉溶解度最好,达到75%。(2)经偏光显微镜观察,玉米颗粒冷水可溶多孔淀粉的偏光十字基本消失,说明淀粉颗粒经过乙醇碱法处理,其颗粒的有序结构发生了明显的变化。经扫描电子显微镜观察后可以直观地看出,玉米颗粒冷水可溶多孔淀粉的颗粒结构仍很完整,基本保持原玉米淀粉颗粒形态,但比原淀粉颗粒要大且颗粒间发生了粘连,并且其颗粒表面有比较大的凹陷和孔洞。经X射线衍射图谱分析,颗粒冷水可溶多孔淀粉则是一种V型结晶和亚微晶结构相结合的图谱类型,反应发生在颗粒的定形区,破坏了颗粒的结晶区结构,使其基本上失去了结晶结构的特性。(3)颗粒冷水可溶多孔淀粉的表观粘度随着温度的升高而升高,但在相同的温度下比多孔淀粉及原玉米淀粉的表观粘度要低;颗粒冷水可溶多孔淀粉抗酸性较好,但耐碱性比较差;颗粒冷水可溶多孔淀粉的表观粘度在剪切速率为0.3~1.5r/mim范围内,表观粘度急剧下降,剪切速率增加之后对其影响不大;颗粒冷水可溶多孔淀粉较玉米多孔淀粉冻融次数增加,析水率也有较大幅度的下降,冻融稳定性有了显著的提高;但玉米颗粒冷水可溶多孔淀粉的抗剪切能力较差;颗粒冷水可溶多孔淀粉的透明度较好,并随着淀粉糊浓度的提高呈现上升趋势;颗粒冷水可溶多孔淀粉的凝沉性能优良。(4)颗粒冷水可溶多孔淀粉与多孔淀粉的吸附性能基本持平,保持了多孔淀粉的吸附性能;在维生素C和色拉油吸附后的稳定性试验中发现,其可以大大延缓所吸附物质与外界条件的接触,起到延长保质期和缓释的效果。(5)用简便的方法快速制备颗粒冷水可溶多孔淀粉微胶囊化粉末花椒精油,研究发现其对花椒精油的吸附量和包埋量远远高于原淀粉;试验结果表明其所吸附挥发油的含量随时间的延长仍然能保持在较高的水平,这说明其能达到保护和缓释花椒精油的作用。将制备的颗粒冷水可溶多孔淀粉微胶囊化粉末花椒精油添加于汤料中,发现颗粒冷水可溶多孔淀粉微胶囊花椒精油在较短的时间内迅速释放,弥补了多孔淀粉在水中分散性差的缺点,具有较高的开发价值。
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