双酯化学淀粉的制备及其在南瓜面条中的应用

摘要

本文以玉米淀粉为原料，以乙醇水溶液为分散介质，通过超声波处理获得结晶度降低的预处理玉米淀粉。再以三偏磷酸钠为第一步酯化剂，通过微波干法反应获得磷酸酯淀粉，并利用单因素和正交试验等确定磷酸酯化过程条件及产物性质。接着以乙酸酐为酯化剂，采用湿法反应，进行第二步酯化处理，获得双酯化淀粉，并利用单因素和正交试验确定醋酸酯化过程的反应条件及其产物的性质。最终，将所得双酯化淀粉应用到干面条的生产中，检验其在食品生产的应用效果。
　　 (1)超声波预处理和干法微波反应磷酸酯化过程以磷酰基取代度(DS1)为指标，考察了反应中各因素对玉米淀粉磷酸酯化的影响。通过正交实验确定玉米淀粉磷酸酯化的最佳反应条件为：微波反应功率400W、反应时间5min、反应添加含水量20%、酯化剂用量7%。制得的磷酸酯淀粉取代度为0.067。最适超声波预处理条件为超声波功率100W、超声波时间15min、分散介质为20%乙醇水溶液。
　　 (2)对不同磷酰基取代度的淀粉进行透光率、冻融稳定性、糊化温度和流变特性实验。实验结果表明磷酸酯淀粉的透光率增加至48.3%，与原玉米淀粉相比增加了约30%；冻融稳定性随取代度的上升而提高；糊化温度随取代度的上升而下降，温度最大下降5℃，最低糊化温度为64.2℃；淀粉糊黏度的稳定性显著提高、淀粉凝胶强度有所上升。
　　 (3)红外光谱图表明磷酯键P-O-C在样品中的存在，说明微波半干法能使淀粉与酯化剂有效反应。X衍射实验结果显示玉米淀粉的结晶度为59.15%，超声波处理后其结晶度为50.61%，表明超声波处理能降低玉米淀粉的结晶度。
　　 (4)在磷酸化淀粉的基础上进行醋酸酯化湿法反应来制备双酯化淀粉，其实验过程以乙酰基取代度(DS2)为指标，考察湿法反应温度、时间、反应体系pH和酯化剂用量对醋酸酯化过程的影响。正交实验确定醋酸酯化最佳反应条件为：反应温度25℃、反应时间60min、酯化剂用量25%、pH值8，所制得双酯化玉米淀粉乙酰基取代度为0.3098。
　　 (5)对不同乙酰基取代度的淀粉进行透光率、冻融稳定性、糊化温度和流变特性进行实验。结果表明双酯化玉米淀粉透光率随乙酰基取代度的提高而增大，最大透光率为53.2%。冻融稳定性随乙酰基取代度的上升而提高，糊化温度随着乙酰基取代度的上升而下降，最低糊化温度为59.8℃。在20～60℃升温范围内，低乙酰基取代度的双酯淀粉具备稳定的黏度性能，较高乙酰基取代度的双酯化淀粉具备更高的黏度。在100～20℃的降温过程中，高乙酰基取代度的双酯化淀粉的凝胶强度较好，乙酰基取代度对淀粉凝胶的稳定性影响不大。双酯化淀粉红外图谱羟基吸收峰向低波数方向移动12cm-1。
　　 (6)双酯化淀粉能有效改善南瓜面条的品质，其改善效果优于玉米原淀粉、氧化淀粉、磷酸酯淀粉和醋酸酯淀粉。面条感官评价分数双酯化淀粉较原玉米淀粉提高了10.67%，烹煮时间缩短了2min，溶出率降低了4.1%。质构测试数据显示添加双酯化淀粉的南瓜面条在煮熟后硬度下降10.8%、弹性增加62.3%、咀嚼性提高17.1%、回复性提高23.0%。南瓜面条生产中双酯化淀粉的添加量为4%的情况下最佳，所得产品的感官评分为85、最佳烹煮时间180s、溶出率为8.0%、熟面硬度1209.94g、弹性1.581、咀嚼性870.615g、回复性0.651。

目录

文摘

英文文摘

缩写词表检索

第一章 绪论

1 玉米及玉米淀粉

2 变性淀粉及其研究现状

2.1 变性淀粉

2.2 变性淀粉的分类

2.3 变性淀粉的研究现状

3 变性淀粉在食品加工中的应用

3.1 磷酸酯淀粉在食品中的应用

3.2 醋酸酯淀粉在食品中的应用

3.3 其他变性淀粉在食品中的应用

4 本文研究内容

第二章 超声波预处理制备磷酸酯淀粉及其性质分析

0 引言

1 材料与方法

1.1 实验材料与试剂

1.2 主要仪器

1.3 实验方法

2 结果与分析

2.1 预处理超声波功率对磷酰基取代度的影响

2.2 预处理超声波时间对磷酰基取代度的影响

2.3 微波反应功率对磷酰基取代度的影响

2.4 微波反应时间对磷酰基取代度的影响

2.5 含水量对磷酰基取代度的影响

2.6 酯化剂用量对磷酰基取代度的影响

2.7 磷酸酯淀粉最佳反应条件的确定

2.8 磷酰基取代度和透光率的关系

2.9 磷酰基取代度和冻融稳定性的关系

2.10 磷酰基取代度和糊化温度的关系

2.11 流变学性质与磷酰基取代度的关系

2.12 磷酸酯淀粉红外光谱分析

2.13 超声波预处理玉米淀粉X.衍射分析

3 结论

第三章 醋酸化磷酸酯淀粉的制备及其性质分析

0 引言

1 材料与方法

1.1 实验材料与试剂

1.2 主要仪器

1.3 实验方法

2 结果与分析

2.1 酯化剂用量对乙酰基取代度的影响

2.2 反应时间对乙酰基取代度的影响

2.3 反应温度对乙酰基取代度的影响

2.4 pH值对乙酰基取代度的影响

2.5 醋酸化磷酸酯淀粉工艺优化正交实验

2.6 乙酰基取代度和透光率的关系

2.7 乙酰基取代度和冻融稳定性的关系

2.8 乙酰基取代度和糊化温度的关系

2.9 流变学性质乙酰基取代度的关系

2.10 双酯化淀粉红外光谱分析

2.10 双酯化淀粉颗粒形态

3 结论

第四章 双酯化玉米淀粉在南瓜面条中的应用

0 引言

1 材料与方法

1.1 实验材料与试剂

1.2 主要仪器

1.3 实验方法

2 结果与分析

2.1 淀粉对南瓜面条品质的影响

2.2 BPST添加量对南瓜面条品质的影响

3 结论

参考文献

致谢

附录