论文部分内容阅读
论文通过湿法交联、湿热交联、干热柠檬酸酯化及湿热-柠檬酸酯化法制备甘薯抗性淀粉。利用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、磷谱核磁共振谱仪(31PNMR)、偏光热台显微镜、扫描电镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）和差示扫描量热仪（DSC）对抗性淀粉进行结构表征及颗粒形貌、结晶结构及热力学性质等理化性质测定。（1）采用湿法制备甘薯交联抗性淀粉，结果表明，在交联剂用量为12%，反应时间4h，反应温度45℃，反应pH值11.5，交联剂三偏磷酸钠/三聚磷酸钠（STMP/STPP）比例为99:1条件下，制备出的抗性淀粉含量为57.35%，结合磷含量为0.39%。31PNMR检测出RS-57.35%产物中含有磷酸二淀粉酯（DSMP）与磷酸单淀粉酯（MSMP）。偏光热台实验表明，在同一温度下，甘薯交联抗性淀粉的膨胀程度和糊化度均比原淀粉低，且交联剂用量越高，淀粉的膨胀程度和糊化度越小。DSC测试结果显示，甘薯交联抗性淀粉的相转变温度To、Tp、Tc随交联剂用量的增加而升高，Tc-To和△H均比原淀粉低。In-vitro消化模拟实验表明，甘薯交联抗性淀粉的消化性比原淀粉低，随着交联剂用量增加，消化产物量减少，消化速度降低。（2）采用湿热交联制备甘薯抗性淀粉，主要考查交联剂用量，反应pH，水分含量和反应温度对抗性淀粉形成的影响。当交联剂用量为10%，反应pH11.5，水分含量20%及温度为120℃时，制备出的抗性淀粉含量为72.45%，结合磷含量为0.39%。傅里叶变换红外光谱分析表明反应过程生成了C6-O-P键，31PNMR检测到RS-72.45%产物中含有DSMP，未检测到其他含磷化合物。扫描电镜和偏光显微镜分析结果表明在较高水分含量下进行交联反应，淀粉颗粒易受水汽和热能的影响而发生部分糊化，从而影响淀粉的抗酶解性。甘薯交联抗性淀粉的晶型仍为C型，但CLM-35的结晶度比甘薯原淀粉降低了2.8%。DSC分析表明甘薯交联抗性淀粉的相转变温度To、Tp、Tc均比原淀粉高，糊化焓△H则降低。（3）以甘薯原淀粉和湿热处理的淀粉为原料，在干热条件下分别制备甘薯柠檬酸酯化淀粉和湿热-柠檬酸酯化淀粉。结果表明：柠檬酸淀粉酯的取代度和抗性淀粉含量随着柠檬酸用量的增加先是不断上升，最后趋于平缓，当柠檬酸用量为淀粉干基质量的50%时，柠檬酸酯化淀粉的抗性淀粉含量为52.75%，取代度为0.139。湿热-柠檬酸酯化淀粉的取代度和抗性淀粉含量随着湿热预处理水分含量的增加不断增大，最高抗性淀粉含量达到70.57%，取代度为0.207，说明较高的湿热水分处理有利于柠檬酸酯化反应的进行。偏光显微镜及激光共聚焦显微镜分析则进一步说明高水分湿热处理的淀粉颗粒的结晶结构遭受到一定程度的破坏，因此推断柠檬酸酯化反应可能与淀粉的颗粒结构有关。傅里叶变换红外光谱显示湿热-柠檬酸酯化淀粉（DS=0.207）的吸收峰强度比柠檬酸酯化淀粉（DS=0.139）大，证明其形成了更多的酯基。扫描电镜照片显示柠檬酸酯化淀粉和湿热-柠檬酸酯化淀粉的颗粒表面均遭受不同程度的破坏。与未酯化淀粉相比，柠檬酸酯化淀粉和湿热-柠檬酸酯化淀粉的相对结晶度均有较大程度的降低。DSC分析表明经过柠檬酸酯化反应后，原淀粉和湿热淀粉的相转变温度To、Tp、Tc与糊化焓△H均降低。