蜡质淀粉纳米晶与淀粉纳米颗粒的消化和流变性质研究

摘要

以酸水解蜡质玉米淀粉得到的蜡质玉米淀粉纳米晶(WMSNC)为原料，研究淀粉纳米晶酶解动力学以及他们在酶解过程中的热特性和结构特性等。以蜡质玉米淀粉为原料，通过脱枝和回生等处理得到玉米淀粉纳米颗粒(WMSNP)，研究了蜡质玉米淀粉纳米颗粒的酶解动力学以及他们在酶解过程中的热特性和结构特性等。研究了蜡质玉米淀粉纳米晶和淀粉纳米颗粒的表面电荷以及NaCl对其悬浊液的流变特性（剪切黏度，黏弹性等）的影响。主要结果如下: 淀粉纳米晶的消化速率高于原淀粉但是低于糊化后的蜡质玉米淀粉。淀粉纳米晶起始糊化温度，峰值温度，终止温度以及热焓和热稳定性在消化过程中显著降低。另外，淀粉纳米晶的尺寸也有所降低，X衍射结果表明淀粉纳米晶的结晶度在酶解过程中从71.58％降低到了10.93％。红外光谱结果表明淀粉纳米晶和淀粉纳米晶酶解残留物在1390cm-1附近的峰变的更加尖锐。我们的研究结果表明，蜡质玉米淀粉纳米晶的酶解行为与原淀粉差别非常明显。 淀粉纳米颗粒的消化速率低于原淀粉和糊化后的蜡质玉米淀粉。淀粉纳米颗粒起始糊化温度，峰值温度，终止温度以及热焓和热稳定性在消化过程中显著降低。淀粉纳米颗粒酶解120min和180min后，样品看起来像一个由棉花状模糊边界连接的由碎片组成的网。另外，在酶解过程中，淀粉纳米颗粒的尺寸在酶解过程中先升高后降低。X衍射结果表明淀粉纳米晶的结晶度在酶解过程略有升高。红外光谱结果表明淀粉纳米颗粒酶解残留物在1390cm-1附近的峰变的更加尖锐。我们的研究结果表明，蜡质玉米淀粉纳米晶的酶解行为与原淀粉，以及同样为纳米级别的高结晶度的淀粉纳米晶具有非常大的差别。 结果表明蜡质玉米淀粉纳米晶的表面电荷为-30.1mv高于淀粉纳米颗粒的-18.5mv。NaCl(浓度为0.2-0.8％，W/V)的添加显著提高了淀粉纳米晶的表观黏度。与原淀粉纳米晶相比，NaCl可以显著影响淀粉纳米晶的热稳定性以及减弱凝胶化状态。NaCl提高了淀粉纳米晶的储能模量和损耗模量。然而，NaCl对淀粉纳米颗粒的影响并不如淀粉纳米晶明显。浓度0.6％(W/V)的NaCl的添加增加了淀粉纳米颗粒的黏度，热稳定性，储能模量和损耗模量。但是5-20％(W/V)的NaCl的添加降低了淀粉纳米颗粒的黏度，热稳定性，储能模量和损耗模量。剪切黏度实验数据采用Cross模型模拟模拟效果很好(R2＞0.95)。

目录

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摘要

英文缩写词表

第一章 前言

1．1 文献综述

1．2 纳米淀粉研究

1．2．1 纳米淀粉的翻备

1．2．2 淀粉纳米晶性质研究

1．2．3 纳米淀粉的应用

1．3 目的和意义

第二章 淀粉纳米晶消化性、热特性和结构特性的研究

2．1 引言

2．2 实验材料

2．2．1 所用溶液及其配制

2．3 实验方法

2．3．1 淀粉纳米晶的削备

2．3．2 标准曲线绘制

2．3．3 酶解动力学的测定

2．3．4 消化性的测定

2．3．5 分子量分布

2．3．6 糊化特性的测定

2．3．7 热量分析

2．3．8 形貌分析

2．3．9 粒径测定

2．3．10 X-衍射分析

2．3．11 远红外分析

2．3．12 数据分析

2．4 结果与分析

2．4．1 淀粉纳米晶酶解动力学

2．4．2 分子量分布

2．4．3 糊化特性

2．4．4 热特性

2．4．5 SEM

2．4．6 粒径分布

2．4．7 X衍射

2．4．8 FTIR

2．5 本章小结

第三章 淀粉纳米颗粒消化性，热特性，结构特性的研究

3．1 引言

3．2 实验材料

3．2．1 所用溶液及其配制

3．3 实验方法

3．3．1 淀粉纳米颗粒的制备

3．3．2 葡萄糖标准曲线绘制

3．3．3 酶解动力学的测定

3．3．4 消化性的测定

3．3．5 分子量分布

3．3．6 糊化特性的

3．3．7 热重分析

3．3．8 形貌分析

3．3．9 粒径分布测定

3．3．10 X-衍射分析

3．3．11 淀粉纳米颗粒及其酶解残留物远红外分析

3．3．12 数据分析

3．4 结果与讨论

3．4．1 淀粉纳米颗粒酶解动力学

3．4．2 分子量分布

3．4．2 糊化特性

3．4．4 热特性

3．4．5 SEN

3．4．6 粒径分布

3．4．7 X衍射

3．4．8 FTIR

3．5 本章小结

第四章 淀粉纳米晶和淀粉纳米颗粒流变性质研究

4．1 引言

4．2 实验材料

4．3 实验方法

4．3．1 淀粉纳米晶、纳米颗粒制备

4．3．2 淀粉纳米晶和淀粉纳米颗粒Zeta电位测定

4．3．3 不同浓度的淀粉纳米晶、纳米颗粒的削备

4．3．4 不同浓度NaCI的淀粉纳米晶、纳米颗粒的制备

4．3．2 剪切黏度测定

4．3．3 温度扫描测定

4．3．4 频率扫描测定

4．3．5 数据分析

4．4 结果与讨论

4．4．1 粉纳米晶及淀粉纳米颗粒表面电荷分布

4．4．2 淀粉纳米晶和淀粉纳米颗粒袁观黏度

3．4．3 NaCl对淀粉纳米晶和淀粉纳米颗粒表观黏度的影响

4．4．4 不同浓度淀粉纳米晶和纳米颗粒不同应力下对储能模量和应变

4．4．5 淀粉纳米晶和纳米颗粒温度扫描

4．4．6 淀粉纳米晶和纳米颗粒频率扫描

4．5 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

作者简历