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本课题以普通木薯淀粉和豌豆淀粉为原料,将木薯淀粉和豌豆淀粉分别于一定超声功率条件下处理20 min,并将木薯淀粉在500 W超声功率条件下分别处理一定时间。采用X-射线衍射(XRD)、激光共聚焦显微镜(CLSM)、扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、傅里叶变换拉曼光谱仪(FTIR-Raman)、差示扫描量热仪(DSC)、低场核磁共振测试仪(LF-NMR)、热重分析仪(TGA)、紫外可见分光光度计(U-VVis)、流变仪(Rheometer)、快速粘度仪(RVA)等手段研究不同超声处理功率和处理时间对木薯淀粉和豌豆淀粉结构和理化性质的影响,探讨其相互关系,并结合超声空化实验来进一步探究不同超声处理阶段对淀粉颗粒产生的机械力化学效应。并在0、100、300、400、600 W五种不同超声功率条件下辅助制备了低取代度辛烯基琥珀酸淀粉酯,研究超声处理对辛烯基琥珀酸淀粉酯品质的影响,并运用机械力化学的理论分析超声处理对辛烯基琥珀酸淀粉酯品质的影响机制。主要研究结果如下:(1)不同超声处理功率对木薯淀粉结构和性质的影响。100 W超声处理后,木薯淀粉颗粒的结晶度、热稳定性和1047 cm-1/1022 cm-1比值下降,淀粉颗粒的组分含量发生了改变,淀粉颗粒易于糊化(受力阶段)。经300 W超声处理后,淀粉颗粒的表面出现了凸起,A680/A545比值下降,热稳定性、糊化焓值和1047 cm-1/1022 cm-1比值有所升高(聚集阶段)。经400-600 W超声处理后,淀粉颗粒严重变形且粘附的碎片增多,滞后环面积不断增大,结晶度、拉曼光谱峰强度和热稳定性显著降低,直链淀粉含量显著升高,打破双螺旋结构所需的能量减少(团聚阶段)。(2)不同超声处理时间对木薯淀粉结构和性质的影响。木薯淀粉颗粒经过较短时间的超声处理后,其结晶度和热稳定性下降,滞后环面积和直链淀粉含量增加,糊化焓值降低,淀粉颗粒开始进入受力阶段。当超声处理时间为8 min时,T2,2消失,淀粉颗粒内部结构变得有序化,热稳定性和糊化焓值有所升高,颗粒内部聚集成球体结构,此阶段与机械力化学效应的聚集阶段相一致。经32-60 min超声处理后,淀粉颗粒的结晶度和热稳定性显著降低,直链淀粉含量显著升高,被破坏的淀粉分子无序排列,粒径增大,颗粒容貌严重受损,此阶段为团聚阶段。(3)不同超声处理功率对豌豆淀粉结构和性质的影响。豌豆淀粉经100 W超声处理后,淀粉颗粒中部分无定形区和亚微晶结构受到破坏,结晶度和热稳定性降低,孔道和生长环结构开始变得模糊(受力阶段)。250 W超声处理后,淀粉颗粒的结晶度有所增加,热分解速率降低,糊化需要较高的温度(聚集阶段)。当超声处理功率增大至400-550 W,淀粉颗粒的结晶度、热稳定性和糊化焓值显著降低,直链淀粉含量升高,拉曼光谱的峰值强度降低,滞后环面积增大,淀粉颗粒受损严重,粒径尺寸增加,淀粉分子高度无序化(团聚阶段)。(4)不同超声处理功率和时间对其空化效应的影响。随着超声处理功率和处理时间的增加,硫代硫酸钠的消耗量不断增大,即碘化钾溶液中碘的释放量不断地增大,乳液的颜色不断地加深,说明超声空化产额随着功率和时间的增大而增大,即超声空化效应越大。锡箔纸的损坏程度也表明了超声作用力越大,对锡箔纸造成的破坏越严重,孔洞越多且大,即超声波产生的空化效应越大。(5)超声辅助制备辛烯基琥珀酸淀粉酯及其对品质的影响。超声波处理有利于使酯化剂和淀粉分子发生高效均相反应,提高淀粉的化学活性和辛烯基琥珀酸淀粉酯的品质。受力阶段和团聚阶段制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度、反应效率、溶解度、膨胀度、黏度和抗酶解能力增大,糊化温度显著下降,淀粉化学活性较高,因此利用该两个阶段制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯性能最佳。而在聚集阶段制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯品质有所降低。