热处理对玉米淀粉结构和性质的影响

摘要

热处理是一种改性淀粉的新方法，其加工过程中不添加有害试剂，方法简单、安全无污染，但能对淀粉的性质和结构产生明显的影响，值得大力推广。本文以普通玉米淀粉为原料，对其进行湿热处理和干热处理，并选用食品胶与淀粉进行混合干热处理，通过快速黏度分析(RVA)、X-射线衍射（XRD）、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)等方法，研究了热处理对淀粉性质及结构的影响，并推断其作用机理。主要研究结果有以下几点:
　　(1)与原淀粉相比，经湿热处理后，淀粉的溶解度下降，且颗粒形貌发生明显变化，颗粒表面出现凹坑并且结块;DSC特征值表明湿热处理使淀粉To升高，△H减小;淀粉的峰值黏度降低，糊化温度升高，并且湿热处理温度越高，时间越长，其变化幅度越明显。X射线图谱表明湿热处理使淀粉的特征峰部分融合、结晶度降低，淀粉的晶型结构没有变化。
　　(2)淀粉经干热处理后，其理化性质发生了改变。当处理温度在150℃以下以及150℃处理0.5-1.0 h处理后，与原淀粉相比，干热淀粉的溶解度、峰值黏度随温度升高而降低，糊化温度升高;当处理温度150℃，处理时间为2-4 h时，干热淀粉的溶解度升高、结晶度增加、黏度降低、糊化温度下降，糊化焓降低。干热处理使淀粉变得更紧密，颗粒黏结。干热淀粉的结晶度增加，晶型结构没有变化。
　　(3)淀粉与三种离子胶（黄原胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠）简单混合，干热前的共混物白度变化不明显，膨胀度下降，峰值黏度升高，糊化温度没有明显的变化;共混物干热处理后，白度、膨胀度和峰值黏度显著降低，糊化温度升高;三种离子胶中，淀粉与羧甲基纤维素钠共混干热的变化最明显。
　　(4)淀粉与CMC共混干热处理后，糊化温度升高，峰值黏度、回升值降低;红外光谱显示，淀粉与CMC在干热过程中生成了酯键，说明干热处理使淀粉与CMC之间发生了交联反应，而沉降积逐渐降低，说明随CMC浓度、干热时间和温度的增加，交联程度不断增大。干热处理后，淀粉的结晶度增大，但没有改变玉米淀粉的A型晶型。

目录

声明

符号说明

摘要

1 前言

1．1 淀粉简介

1．1．1 淀粉种类

1．1．2 淀粉结构

1．1．3 淀粉性质

1．2 淀粉改性

1．2．1 热液处理

1．2．2 干热处理

1．3 食品胶

1．3．1 食品胶组成及性质

1．3．2 黄原胶

1．3．3 海藻酸钠

1．3．4 羧甲基纤维素钠

1．4 交联淀粉

1．5 研究目的及意义

1．6 研究内容

2 材料与方法

2．1 主要试验材料与试剂

2．2 主要试验设备

2．3 试验方法

2．3．1 湿热处理玉米淀粉

2．3．2 干热处理玉米淀粉

2．3．3 玉米淀粉与离子胶共混干热

2．3．4 水分含量的测定

2．3．5 溶解度和膨胀度的测定

2．3．6 透光率的测定

2．3．7 颜色值的测定

2．3．8 沉降积的测定

2．3．9 糊化特性的测定

2．3．10 热特性的测定

2．3．11 淀粉颗粒形貌的测定

2．3．12 淀粉结晶结构的测定

2．3．13 红外光谱的测定

2．3．14 数据处理

3 结果与分析

3．1 湿热处理对玉米淀粉的影响

3．1．1 湿热处理对玉米淀粉溶解度的影响

3．1．2 湿热处理对玉米淀粉糊化特性的影响

3．1．3 湿热处理对玉米淀粉热力学性质的影响

3．1．4 湿热处理对玉米淀粉颗粒形貌的影响

3．1．5 湿热处理对玉米淀粉结晶结构的影响

3．2 干热处理对玉米淀粉的影响

3．2．1 干热处理对玉米淀粉溶解度的影响

3．2．2 干热处理对玉米淀粉糊化特性的影响

3．2．3 干热处理对玉米淀粉热力学性质的影响

3．2．4 干热处理对玉米淀粉颗粒形貌的影响

3．2．5 干热处理对玉米淀粉结晶结构的影响

3．3 玉米淀粉与不同离子胶共混干热改性研究

3．3．1 玉米淀粉与不同离子胶共混干热处理前后的溶解度和膨胀度

3．3．2 玉米淀粉与不同离子胶共混干热处理前后的糊化特性

3．3．3 玉米淀粉与不同离子胶共混干热处理前后的颜色值

3．4 干热处理对玉米淀粉与CMC共混物性质和结构的影响

3．4．1 干热处理对玉米淀粉糊化特性、沉降积和膨胀度的影响

3．4．2 CMC浓度对干热变性玉米淀粉糊化特性、沉降积和膨胀度的影响

3．4．3 干热温度对千热变性玉米淀粉糊化特性、沉降积和膨胀度的影响

3．4．4 干热时间对干热变性玉米淀粉糊化特性、沉降积和膨胀度的影响

3．4．5 玉米淀粉与CMC共混干热处理对透光率的影响

3．4．6 玉米淀粉与CMC共混干热处理对结晶结构的影响

3．4．7 玉米淀粉与CMC共混干热处理对基团结构的影响

4 讨论

5 结论

参考文献

致谢

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