橡实淀粉凝沉特性与晶体特性研究

摘要

橡实是指除大量栽培种板栗以外的壳斗科植物种子的总称。橡实富含淀粉，一般为50％～70％，是重要的野生淀粉和糖料资源，国外植物学家曾预言橡树将成为未来的“粮食作物”。橡实又叫橡子，是壳斗科植物坚果的统称。我国有丰富的椽子资源，每年可产1000万吨橡子。研究橡实淀粉的加工特性，对于开发新的淀粉资源，缓解粮食压力，提高林区林农收入，促进淀粉工业发展都有着重大的意义。
　　 本研究以锥栗、茅栗、栓皮栎和小红拷等橡实淀粉为材料，系统的研究了橡实淀粉在不同添加剂、温度、浓度、pH值处理条件下的凝沉特性和晶体特性，研究结果表明:
　　 (1)添加剂对锥栗淀粉的凝沉稳定性影响显著。磷酸二氢钾、山梨酸钾、甜蜜素和氯化钙制备的锥栗淀粉的凝沉稳定性都有所增加，除磷酸二氢钾外，其他添加剂会使得锥栗淀粉凝沉稳定性在一定程度上随溶液浓度的增加而增加。其中5％、7％、9％的山梨酸钾和7％、9％的氯化钙制备的锥栗淀粉乳在处理7h后凝沉稳定性最高，没有上清液析出。
　　 (2)添加剂对茅栗淀粉的凝沉稳定性影响显著。山梨酸钾、甜蜜素及氯化钙处理后淀粉凝沉稳定性增加，其中9％的山梨酸钾和9％甜蜜素制备的淀粉乳稳定性极强，7h仍没有上清液析出。磷酸二氢钾处理后的淀粉乳凝沉特性有所降低，最低为1％磷酸二氢钾制备的淀粉乳，其凝沉稳定性指标为23％，低于对照组16％的标准。
　　 (3)添加剂对栓皮栎淀粉的凝沉稳定性影响显著。磷酸二氢钾、山梨酸钾、甜蜜素和氯化钙制备的栓皮栎淀粉的凝沉稳定都有所增加，且都在一定程度上随溶液浓度的增加而增加。其中9％山梨酸钾制备的淀粉乳在处理7h后凝沉稳定性最高，其指标为1％，其次是9％甜蜜素制备的淀粉乳。
　　 (4)添加剂对小红栲淀粉的凝沉稳定性影响显著。低浓度(1％、3％)的磷酸二氢钾、山梨酸钾、甜蜜素和氯化钙制备的小红栲淀粉的凝沉稳定都有所增加，且都在一定程度上随溶液浓度的增加而增加。其中9％山梨酸钾制备的淀粉乳在处理7h后凝沉稳定性最高，其指标为6％。高浓度的磷酸二氢钾制备的淀粉乳，凝沉稳定性有所降低，9％磷酸二氢钾的凝沉稳定性为28％，低于对照组的24％。
　　 (5)pH对橡实淀粉的凝沉稳定性影响显著。pH3、pH5、pH7、pH9、pH11时，在7h以前，凝沉稳定性降低较快，之后缓慢降低。pH5的淀粉乳，其凝沉稳定性随时间的增加，一直保持降低的趋势。最终处理17小时后，pH11凝沉稳定性最高为14％，pH5凝沉稳定性最低为38％。酸性条件可降低橡实淀粉的凝沉稳定性。不同pH溶液制备的小红栲淀粉乳，1-7h区间内凝沉稳定性如下:在1h-3h的区间内，凝沉稳定性随着处理时间的增加而增加，之后保持稳定。其中pH为3时最终凝沉稳定性最高为29％，其余各个pH范围，凝沉稳定性比较接近，约为37％。强酸性条件下凝沉稳定性较高。不同pH溶液制备的栓皮栎淀粉乳，1-17h区间内凝沉稳定性如下:除pH3以外，其余pH范围，在1h-5h的区间内，凝沉稳定性随着处理时间的增加而迅速降低，之后缓慢降低。
　　 (6)湿热处理对橡实淀粉的凝沉稳定性影响显著。当温度超过140℃时，锥栗淀粉乳的凝沉稳定性保持不变，且随温度的增加凝沉稳定性逐渐降低。60℃、80℃、100℃、120℃湿热处理的锥栗淀粉乳凝沉稳定性在5h前随时间增加而逐渐降低，随后保持不变。60℃湿热处理，淀粉乳凝沉稳定性最高为5％，160℃湿热处理，淀粉乳凝沉稳定性最低为24.75％。当温度超过100℃时，茅栗淀粉乳的凝沉稳定性保持不变，且随温度的增加凝沉稳定性逐渐降低。60℃、80℃湿热处理的茅栗淀粉乳凝沉稳定性在7h前随时间增加而降低，随后基本保持不变。60℃、80℃、100℃处理8h后淀粉乳凝沉稳定性基本一致，约为13％。160℃的湿热处理下，淀粉乳凝沉稳定性最低，其指标为24％。
　　 (7)pH对橡实淀粉结晶特性影响显著。酸碱处理均会改变白栎淀粉的结晶度，对白栎淀粉的结晶度均具明显的影响。碱环境与酸环境相比，碱环境对白栎淀粉晶体结构的影响力大于酸环境的影响。酸环境条件下白栎淀粉的晶体特征的变化趋势是pH值降低，晶体度下降。其变化规律符合y=0.1144x2-0.3315x+21.782(R2=0.9722)方程，该方程表明酸环境能够改变白栎淀粉的晶体度，并且pH越低影响越大。碱环境条件下白栎淀粉晶体特征的变化趋势是随着pH值升高，白栎淀粉的晶体度反而降低。其变化规律符合y=-0.4669x2+5.272x+10.754(R2=0.9913)方程。说明碱环境能够改变白栎淀粉的晶体结构，并且pH越低反应越剧烈，甚至在pH13环境中白栎淀粉晶体特征完全消失。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 淀粉研究概况

1．2 淀粉特性的影响研究现状

1．2．1 淀粉的凝沉稳定性

1．2．2 淀粉颗粒晶体特性

1．2．3 淀粉黏度性质

1．2．4 pH处理对橡实淀粉晶体特性及黏度特性的影响

1．3 研究目的意义、内容与技术路线

1．3．1 研究目的与意义

1．3．2 研究的主要内容

1．3．3 橡实淀粉预处理技术路线

2 橡实淀粉凝沉稳定性研究

2．1 材料和方法

2．1．1 试验材料与仪器

2．1．2 试验方法

2．2 结果与分析

2．2．1 添加剂对橡实淀粉凝沉稳定性影响研究

2．2．2 pH对橡实淀粉凝沉稳定性影响研究

2．2．3 湿热处理对橡实淀粉凝沉稳定性影响研究

3 橡实淀粉晶体特性研究

3．1 材料和方法

3．1．1 试验材料与仪器

3．1．2 试验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 不同pH下白栎淀粉性状形态表现

3．2．2 不同酸环境条件下白栎淀粉结晶性状表现

3．2．3 不同碱环境条件下白栎淀粉结晶性状表现

3．2．4 不同酸碱环境条件下白栎淀粉结晶度的变化趋势

3．2．5 小结

4 结论与讨论

4．1 结论

4．1．1 添加剂对橡实淀粉的凝沉稳定性影响

4．1．2 pH对橡实淀粉的凝沉稳定性影响显著

4．1．3 湿热处理对橡实淀粉的凝沉稳定性影响显著

4．1．4 pH对橡实淀粉结晶特性影响显著

4．2 讨论

4．3 创新点

参考文献

致谢