颗粒状冷水可溶淀粉醚的制备及其糊性质的研究
蜡质淀粉几乎不含直链淀粉,其在碱的作用下较其它淀粉易溶胀,有利于颗粒状冷水可溶(Granular-cold-water- soluble,GCWS)淀粉的制备,且蜡质淀粉本身物理化学性质优良,因此是制备GCWS淀粉的优质原料。 本研究以糯玉米淀粉和糯米淀粉为原料采用酒精碱法制备了GCWS淀粉,并对制得的GCWS淀粉的表观结构及其糊性质进行了研究。在此基础上,又以羟丙基化 和辛烯基琥珀酸酯化为代表,考察了醚化反应和酯化反应对GCWS淀粉糊性质的影响。主要研究结果如下:
(1)在单因素试验的基础上,通过响应面试验得到了糯玉米淀粉的冷水溶解度回归方程,淀粉乳浓度、碱用量、反应时间三因素对糯玉米淀粉冷水溶解度的影响均 显著,且它们俩俩之间对糯玉米淀粉冷水溶解度的影响有着显著的交互作用。制备GCWS糯玉米淀粉的最佳工艺条件为:每100mL无水乙醇中,淀粉乳浓度 8.58%,碱用量32.93mL,反应时间17.57min,所制得的GCWS糯玉米淀粉的冷水溶解度为91.43%。同样通过响应面试验得到了糯米淀 粉的冷水溶解度回归方程,其中淀粉乳浓度、碱用量对糯米淀粉的冷水溶解度的影响均显著,且淀粉乳浓度与反应时间以及碱用量与反应时间对糯米淀粉冷水溶解度 的影响有着显著的交互作用。制备GCWS糯米淀粉的最佳工艺条件为:每100mL无水乙醇中,淀粉乳浓度8.08%,碱用量为29.87mL,反应时间为 16.59min,GCWS糯米淀粉的冷水溶解度为92.58%。
(2)通过扫描电镜对GCWS淀粉的表面形态进行观察,发现其颗粒结构仍很完整,颗粒比原淀粉大,且颗粒表面有较多的凹陷。采用全自动色差仪对淀粉颗粒的 白度进行测定,发现GCWS淀粉的白度都较其相应的原淀粉低。采用RVA测定淀粉的糊化曲线,发现GCWS淀粉的粘度较其相应的原淀粉低。对GCWS糯玉 米及糯米淀粉糊的性质进行研究,结果表明它们的透明度、凝沉稳定性及冻融稳定性较其原淀粉都有明显的提高。
(3)将糯玉米及糯米淀粉先经羟丙基化处理,再通过酒精碱法制得羟丙基颗粒状冷水可溶(Hydroxypropyl Granular-cold-water-soluble,HP-GCWS)淀粉。HP-GCWS糯玉米及糯米淀粉糊的透明度、凝沉稳定性及冻融稳定性较 其相应的GCWS淀粉得到了进一步的改善。HP-GCWS糯玉米及糯米淀粉分散性仍然不好,但它们的粘度均高于其相应的GCWS淀粉。 辛烯基琥珀酸酯化使得两种GCWS淀粉的冷水溶解度和粘度都增加,并且制得的颗粒状冷水可溶辛烯基琥珀酸(Granular-cold-water- soluble Octenyl Succinic Anhydride,GCWS-OSA)淀粉酯的乳化稳定性较GCWS淀粉有较明显的提高。辛烯基琥珀酸酯化还使得GCWS糯米淀粉糊的透明度、凝沉稳定 性及冻融稳定性都增加,但其对GCWS糯玉米淀粉糊的影响则恰好相反,GCWS-OSA糯玉米淀粉酯的透明度、凝沉稳定性及冻融稳定性较GCWS糯玉米淀 粉都有所降低。
通过光学显微镜对两种GCWS双重变性淀粉的表面形态进行了观察,结果发现它们的颗粒结构完整,颗粒表面有小的裂痕。 应用RVA对HP-GCWS淀粉、GCWS-OSA淀粉酯及它们相应的GCWS淀粉的流变特性及温度对它们粘度的影响进行了研究。HP-GCWS淀 粉,GCWS-OSA淀粉酯及它们相应的GCWS淀粉都存在"剪切稀化"现象,表现出非牛顿型假塑性流体的性质。随着温度的升高,淀粉糊的粘度都呈现下明 显的下降趋势。
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