交联剂和醚化剂添加量对改性蜡质玉米淀粉性质的影响.pdf
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1、书书书基金项目:山 东 省 重 点 研 发 计 划(编 号:,)作者简介:赵海波,男,齐鲁工业大学讲师,博士。通信作者:陈玲(),女,华南理工大学教授,博士。:收稿日期:改回日期:犇 犗 犐:犼 狊 狆 犼 狓 文章编号 ()交联剂和醚化剂添加量对改性蜡质玉米淀粉性质的影响 赵海波,犣犎犃 犗 犎 犪 犻 犫 狅,孙纯锐犛 犝犖犆 犺 狌 狀 狉 狌 犻王金鹏犠犃犖犌犑 犻 狀 狆 犲 狀 犵崔波犆 犝 犐犅 狅程云辉,犆犎犈犖犌犢 狌 狀 犺 狌 犻,陈玲犆犎犈犖犔 犻 狀 犵张桂明犣犎犃犖犌犌 狌 犻 犿 犻 狀 犵徐宁犡犝 犖 犻 狀 犵(诸城兴贸玉米开发有限公司,山东 诸城 ;华南理工
2、大学食品科学与工程学院,广东 广州 ;齐鲁工业大学食品科学与工程学院,山东 济南 ;长沙理工大学食品与生物工程学院,湖南 长沙 ;山东省实验中学,山东 济南 )(犣 犺 狌 犮 犺 犲 狀 犵犡 犻 狀 犵犕 犪 狅犆 狅 狉 狀犇 犲 狏 犲 犾 狅 狆 犿 犲 狀 狋犆 狅,犔 狋 犱,犣 犺 狌 犮 犺 犲 狀 犵,犛 犺 犪 狀 犱 狅 狀 犵 ,犆 犺 犻 狀 犪;犛 犮 犺 狅 狅 犾 狅 犳犉 狅 狅 犱犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲犪 狀 犱犈 狀 犵 犻 狀 犲 犲 狉 犻 狀 犵,犛 狅 狌 狋 犺犆 犺 犻 狀 犪犝 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 狔狅 犳犜 犲 犮 犺 狀
3、 狅 犾 狅 犵 狔,犌 狌 犪 狀 犵 狕 犺 狅 狌,犌 狌 犪 狀 犵 犱 狅 狀 犵 ,犆 犺 犻 狀 犪;犛 犮 犺 狅 狅 犾 狅 犳犉 狅 狅 犱犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲犪 狀 犱犈 狀 犵 犻 狀 犲 犲 狉 犻 狀 犵,犙 犻 犾 狌犝 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 狔狅 犳犜 犲 犮 犺 狀 狅 犾 狅 犵 狔,犑 犻 狀 犪 狀,犛 犺 犪 狀 犱 狅 狀 犵 ,犆 犺 犻 狀 犪;犛 犮 犺 狅 狅 犾 狅 犳犉 狅 狅 犱犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲犪 狀 犱犅 犻 狅 犲 狀 犵 犻 狀 犲 犲 狉 犻 狀 犵,犆 犺 犪 狀 犵 狊 犺 犪犝 狀 犻 狏 犲 狉
4、 狊 犻 狋 狔狅 犳犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲犪 狀 犱犜 犲 犮 犺 狀 狅 犾 狅 犵 狔,犆 犺 犪 狀 犵 狊 犺 犪,犎 狌 狀 犪 狀 ,犆 犺 犻 狀 犪;犛 犺 犪 狀 犱 狅 狀 犵犈 狓 狆 犲 狉 犻 犿 犲 狀 狋 犪 犾犎 犻 犵 犺犛 犮 犺 狅 狅 犾,犑 犻 狀 犪 狀,犛 犺 犪 狀 犱 狅 狀 犵 ,犆 犺 犻 狀 犪)摘要:目的:为有效控制交联羟丙基淀粉制备过程中交联和醚化 程 度,改 善 产 品 性 能。方 法:以 蜡 质 玉 米 淀 粉()为原料,以三偏磷酸钠()为交联剂、环氧丙烷()为 醚 化 剂,在 碱 性 条 件 下 制 备 了 复 合 变 性
5、 淀粉 羟丙基二淀粉磷酸酯(),重点考察了 和 添加量对蜡质玉米淀粉 黏度曲线、透明度、冻融稳定性的影响。结果:通过前期条件探索和研究优化,获得了兼具热稳定性和易糊化特性、冻融稳定性和透明度较单一交联或醚化改性 改善的,具体制备条件为:添加量 ,交联反应时间 ,添加量 ,醚化反应时间 。结论:经交联和醚化后的淀粉性能相比原淀粉有了明显的改善,糊化温度降低,冻融稳定性提高,热稳定性和凝胶性均有所增强。关键词:蜡质玉米淀粉;交联;醚化;黏度;热稳定性犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋:犗 犫 犼 犲 犮 狋 犻 狏 犲:犕 犲 狋 犺 狅 犱 狊:(,),()(),犚 犲 狊 狌 犾 狋 狊:,:,犆
6、 狅 狀 犮 犾 狌 狊 犻 狅 狀:,第 卷第期 总第 期 年月犓 犲 狔 狑 狅 狉 犱 狊:;蜡质玉米淀粉作为淀粉家族的一大分支,其支链淀粉占总淀粉含量可高达 以上,亲水能力强,易与水分子形成氢键,具有膨胀度高,透光率强,黏滞度大,难以老化等特点。蜡质玉米淀粉加入水后,吸水膨胀速度加快,易受热成为糊状,但未经过任何改性处理的蜡质玉米淀粉对温度、酸碱等都不稳定,不易贮藏,在工业应用方面受到较大限制。交联改性可使淀粉糊化温度升高,峰值黏度降低,淀粉黏弹性得到显著改善;醚化改性后淀粉的颗粒结构受到破坏,糊化温度和抗剪切性均有所降低,峰值黏度增加。通过交联和羟丙基改性处理得到的羟丙基二淀粉磷酸酯
7、(),兼具有羟丙基淀粉和磷酸酯双淀粉的共同特性,通常作为增稠剂、稳定剂、凝胶剂、黏接剂等被广泛应用于食品工业中,例如,添加 到酸奶等制品中,可使产品黏稠度增加,稳定性提高,口感顺滑,减少了乳清分离等不良现象;在果酱中适量添加交联羟丙基淀粉,可以提高产品黏度和结构,使其易于冷冻贮藏和耐热加工等。然而,对于蜡质玉米淀粉而言,在实际生产过程中如何控制交联和醚化程度,使得产品在糊化过程既能够保持较高的黏度和抗剪切性,不会由于醚化剂的引入而过度减弱,又能在适宜温度下受热糊化,不会由于交联剂的过量加入导致淀粉难以糊化。该问题一直困扰着研究者和从业者。研究拟以蜡质玉米淀粉为原料,对其进行磷酸盐交联和羟丙基醚
8、化处理,探究制备过程中交联剂和醚化剂的添加量对淀粉性质的影响,以期加深对蜡质玉米淀粉交联及醚化改性后的糊化特性的科学认识,助力企业在实际生产过程中综合考虑相关因素以提高生产效率、提升经济效益,拓宽产品在食品工业中的应用范围。材料与方法材料与仪器材料与试剂蜡质玉米淀粉:食品级,山东保龄宝生物技术有限公司;三偏磷酸钠():分析纯,上海麦克林生化科技有限公司;环氧丙烷()、无水硫酸钠、氢氧化钠、盐酸:分析纯,国药集团化学试剂有限公司。主要仪器设备黏度仪:型,德国 公司;计:型,梅特勒托利多仪器(上海)有限公司;集热式恒温加热磁力搅拌器:型,郑州科泰实验设备有限公司;循环水式多用真空泵:型,郑州长城科
9、工贸有限公司;水分测定仪:型,珠海天创仪器有限公司;紫外可见分光光度计:系列型,北京普析通用仪器有限责任公司;离心机:型,上海安亭科学仪器厂。方法交联羟丙基淀粉的制备根据前期预试验的结果,确定以下制备方法:称取约 蜡质玉米淀粉分散于水中,配制质量分数为 的淀粉乳,搅拌均匀转移至三颈瓶中,开启集热式恒温加热磁力搅拌器并将水浴温度设定为 ,用质量分数为的 溶液将淀粉乳 调整至,加入一定量的,反应 ,用 溶液再次调整 至,再加入一定量的,添加无水硫酸钠,反应 。反应结束后,用质量分数的稀 将反应液 调至,水洗至洗涤液澄清为止,在 条件下干燥,粉碎后密封备用。()添加量对淀粉性质的影响:在温度、交联反
10、应时间 、添加量为 、醚化反应 时 间 条 件 下,研 究 添 加 量(,)对淀粉性质的影响。对照未经改性的蜡质玉米淀粉。()添加量对淀粉性质的影响:在温度 、添加量为 、交联反应时间 、醚化反应时间 条件下,研究 添加量(,)对淀粉性质的影响。对照未经改性的蜡质玉米淀粉。水分含量的测定准确称取约淀粉,使用水分测定仪测定样品的水分含量,同一样品进行次平行测定,取平均值。黏度曲线的测定采用 型 黏 度 仪 进 行 测 定。测 定 条 件:扭 矩 ;转速 ;升(降)温速度 。测定步骤:配制质量分数为的样品乳液 ,搅拌均匀后转移至 黏度测量杯中,以 的速度从 升温至 ,在 保温 ,然后以 的速度降温
11、至,并在 保温 。测定结束,得到 黏度曲线。为便于分析,在曲线上选取个关键点:犃(糊化开始温度)、犅(峰值黏度)、犆(恒温阶段开始黏度)、犇(冷却阶段开始黏度)、犈(冷却阶段结束黏度)、犉(最终恒温阶段结束黏度)。计算相关数值:崩解值(犅犇)、热糊稳定性(犆犇)、回升值基础研究 总第 期 年月(犈犇)、冷糊稳定性(犉犈)。冻融稳定性的测定参照文献 的方法,修改如下:冻融次数次。最后一次解冻完成后,于 下离心 ,称重,计算沉淀物质量和析水率,同一个样品平行次,取平均值。透明度的测定参照文献 ,同一个样品平行次,取平均值。结果与讨论 黏度曲线测定及分析 添加量对 黏度和糊化性质的影响图为不同 添加
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