麦芽淀粉及其多孔淀粉的制备与理化性质研究

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淀粉是一种资源丰富、经济易得的可再生资源。由于其许多固有特性却大大限制了其工业应用,因此,淀粉的改性逐渐成为研究的热点。目前多孔淀粉的制备存在方法的可控性,产品的稳定性较差的缺点。研究表明,发芽能够显著提高谷物营养价值,对淀粉的颗粒结构、淀粉糊特性等产生诸多影响,且过程稳定。但有关麦芽淀粉理化性质的研究,特别是发芽过程中淀粉理化性质的变化还未引起足够的重视。因此,开展该领域的相关研究具有较大的理论意义和实用价值。论文以啤酒麦芽、药用麦芽和小麦麦芽为研究对象,对麦芽淀粉的理化性质进行了研究;在此基础上,选择大麦为麦种进行发芽,通过控制发芽过程嫩芽的长度制备得到多孔淀粉,并考察了这些多孔淀粉的性质和吸附性能。实验结果表明,啤酒麦芽、药用麦芽和小麦芽淀粉中直链淀粉的含量分别为28.64%、30.3%和29.24%,发芽后直链淀粉的含量下降;3种麦芽淀粉仍保持了原有的颗粒形貌,但在小麦芽淀粉中B型淀粉颗粒显著增加;3种麦芽淀粉的结晶结构仍是A型,但结晶度增大,啤酒麦芽、药用麦芽和小麦芽淀粉的结晶度分别为12.35%、12.5%和13.0%;3种麦芽淀粉的淀粉糊特性变化显著,麦芽淀粉糊的透明度、溶解度显著增大,膨胀度显著降低,药用麦芽淀粉糊稳定性显著优于大麦原淀粉;麦芽淀粉的析水率分别为29.4%、30.47%和31.2%,淀粉糊冻融稳定性显著增加。通过药用大麦萌发得到多孔淀粉的形成条件为:浸种时间24 h,培养温度20℃,空气湿度22%。在芽长达到3~4 cm时,淀粉颗粒表面孔洞形成均匀,且已深入颗粒内部,具备良好的多孔淀粉形态,最适合制取麦芽多孔淀粉。实验结果表明,对多孔淀粉的吸附性研究结果为:多孔淀粉的吸水率以及吸油率分别为109.55%、115.36%,亚甲蓝吸附量为8.23 mg/g,与未经培养的药用麦芽淀粉差异显著。以亚甲基蓝为被吸附剂,研究多孔淀粉吸附的热力学、动力学特性得出:多孔淀粉对亚甲基蓝的吸附更符合Langmuir等温方程,吸附过程为物理,自发,吸热的过程;动力学分析更符合准二级动力学方程,在理想状态下,吸附速率与被吸附物浓度平方成正比。
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