颗粒状冷水可溶性淀粉的研制

摘要

本文采用乙醇-碱法来制备颗粒状冷水可溶性淀粉(GCWS淀粉)。以天然玉米淀粉为原料，通过正交实验确定了适宜的制备条件。实验结果表明：适宜的操作条件为：乙醇浓度：40％(V/V)，碱：淀粉=0.8，改性温度：25℃。在此条件下，冷水溶解度可达到40％。该工艺在常温下进行，操作简单，无环境污染，且比文献所消耗的乙醇量和碱用量少。本实验还分别以土豆淀粉、木薯淀粉、芭蕉芋淀粉为原料，采用上述实验条件来制备其相应的GCWS淀粉，GCWS芭蕉芋淀粉因含有较高的直链淀粉而使其冷水溶解度(46.85％)比其它三种GCWS淀粉高。　　用SEM、分光光度计、旋转粘度计等仪器来研究这四种天然淀粉及其GCWS淀粉颗粒的形态学和热力学性质，其结论如下：天然土豆淀粉、芭蕉芋淀粉颗粒外表光滑，天然玉米、木薯淀粉颗粒外表较粗糙；这四种天然淀粉颗粒大小分别为：木薯(5～20μm)，玉米(10～20μm)，土豆(20～40μm)，芭蕉芋淀粉(20～60μm)，这四种GCWS淀粉基本保持了原有的颗粒状，但与原淀粉相比，其淀粉颗粒形状有所改变，GCWS淀粉颗粒的表面出现凹陷和缺口。乙醇-碱法对玉米淀粉的形状影响最大，而对木薯淀粉的影响则最小。实验表明：这四种天然淀粉的直链淀粉含量分别为：木薯(17.9％)，土豆(22.5％)，玉米(24.3％)，芭蕉芋(32.6％)，相应的GCWS淀粉的直链淀粉含量为：15.4％，19.4％，22.8％，26.7％。四种天然淀粉及其GCWS淀粉的水贮存量(WRC值)随温度的增加而增加，天然土豆淀粉和木薯淀粉的WRC值在对应的温度下都比天然玉米淀粉和天然芭蕉芋淀粉的WRC值低；GCWS木薯、土豆淀粉的WRC值在对应的温度下比其相应天然淀粉的低；由淀粉制成的凝胶体在4℃时，GCWS淀粉比其天然淀粉表现出高的浊度值，GCWS玉米淀粉分散液表现出较高的浊度值，以及贮存在室温下的淀粉比贮存在4℃下的低。对于表观粘度，四种GCWS淀粉的表观粘度随着时间的增加变化不大，而天然淀粉的表面粘度变化较大，这说明GCWS淀粉制成的糊比其相应的天然淀粉制成的糊更稳定；对于冻融稳定性，天然芭蕉芋淀粉表现出较低稳定性，天然木薯淀粉具有较高的冻融稳定性，GCWS淀粉比其相应的天然淀粉具有较好的冻融稳定性。这些结果与下列因素有关：淀粉的生长环境、淀粉的直链淀粉含量、淀粉的直链淀粉和支链淀粉的比例以及链长。

目录

前言

第一章文献综述

1.1淀粉的结构

1.1.1淀粉的基本构成单位

1.1.2淀粉的组成

1.1.3淀粉分子结构

1.1.4直链淀粉分子的螺旋结构

1.1.5淀粉颗粒的晶体结构

1.2淀粉的生物合成

1.3淀粉的物理性质

1.3.1淀粉颗粒中水的作用

1.3.2淀粉的溶解度

1.3.3淀粉的润胀和糊化

1.3.4淀粉对碘的作用

1.4淀粉的化学性质

1.4.1淀粉的水解

1.4.2淀粉与试剂的化学反应

1.5淀粉的改性

1.6新型改性淀粉——颗粒状冷水可溶性淀粉

1.6.1颗粒状冷水可溶性淀粉制备方法的研究进展

1.6.2颗粒状冷水可溶性淀粉性质的研究进展

1.6.3颗粒状冷水可溶性淀粉1的应用

1.7芭蕉芋淀粉的改性研究

1.8本课题研究的内容

1.9本章小结

第二章 实验部分

2.1原料

2.2实验仪器

2.3制备颗粒状冷水可溶性淀粉所用的原淀粉

2.4土豆淀粉的分离

2.5颗粒状冷水可溶性淀粉的制备

2. 5. 1 工艺流程

2.5.2冷水溶解度(CWS)的检测

2.5.3制备GCWS淀粉工艺参数的确定

2.6淀粉的形态学研究

2.7直链淀粉含量(AMYLOSE CONTENT)

2.8淀粉的热力学性质研究

2.8.1水贮存量 Water retention capacity(WRC)

2.8.2浊度(Turbidity)

2.8. 3 表观粘度(Apparent viscosity)

2.8.4冻融稳定性(Freeze-thaw stability)

2.9本章小结

第三章理论研究

3.1 GCWS淀粉冷水可溶性的研究

3.2 GCWS淀粉形态学的研究

3.3 GCWS淀粉热力学性质的研究

3.3.1淀粉颗粒的糊化过程

3.3.2淀粉糊化的本质

3.3.3淀粉糊的性质

3.4本章小结

第四章 结论与展望

4.1主要结论

4.2存在问题及今后的打算

参考文献

致谢

附录：攻读硕士期间（2001年-2004年）发表的学术论文

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