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本文以C-型木薯淀粉(17%直链)、B-型马铃薯淀粉(20%直链)为原料,以三氯氧磷为交联剂、醋酸酐为酯化剂,利用高静压协同化学反应对淀粉进行改性,系统研究处理压力(0.1、150、300、450、600 MPa)、反应介质(酸性、碱性)等因素对淀粉微观结构及理化性质的影响。利用偏光显微镜、扫描电镜、X-射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪等仪器设备,研究改性淀粉的颗粒形态、结晶结构和分子结构的变化,利用分光光度计、粘度计等仪器,对改性淀粉的透明度、黏度、膨胀度、溶解度、抗酸性、抗老化性、冻融稳定性等进行了系统研究,以期提高淀粉附加值。具体研究结果如下: (1)高静压对原淀粉的影响。在压力小于300 MPa时,木薯淀粉具有韧化的特点,600 MPa时木薯淀粉偏光十字消失,颗粒结构破坏,X-射线衍射图呈现典型的弥散峰,高静压改性木薯淀粉与原淀粉比较,稳定性、抗酸性、抗老化性、冻融稳定性升高,透明度降低,600 MPa下其黏度稳定性、抗酸性较强。而高静压处理可引起马铃薯淀粉颗粒充分膨胀但不破裂,且压力越大膨胀度越大,溶解度越大。另外,高静压改性马铃薯淀粉具有较高的稳定性、抗老化性,而其透明度和抗酸性降低; (2)高静压协同交联。交联淀粉的取代度随着处理压力的增大而增大。结构方面:高静压和交联剂的作用使得木薯淀粉具有限制性膨胀的特点,即使在600 MPa下交联木薯淀粉偏光十字依然明显,颗粒仍保持完整,只是颗粒表面发生聚集粘连现象,而交联马铃薯淀粉颗粒充分膨胀,在20o处出现链脂结构峰,说明高静压协同交联处理可引起马铃薯淀粉晶型由B-型变为B+V-型。理化性质方面:高静压协同交联淀粉的稳定性、抗老化性升高,而透明度明显降低,木薯淀粉的抗酸性降低,而马铃薯的抗酸性恰巧相反。另外,450、600 MPa下的交联木薯淀粉呈现了较好的黏度稳定性,除了450 MPa外,其他压力下的交联马铃薯淀粉的冻融稳定性均较高。 (3)高静压协同碱化酯化。在碱性条件下的酯化淀粉的取代度随着压力的增大而增大。结构方面:木薯淀粉的酯化反应是从内而外进行的,而马铃薯淀粉是从外而内进行的。酯化马铃薯淀粉在20o处出现了链脂结构峰,说明高静压协同碱化酯化处理可引起淀粉晶型的变化。理化性质方面,高静压协同碱化酯化淀粉的透明度、稳定性、抗酸性、抗老化性均升高,450 MPa下的碱化酯化木薯淀粉和300、600 MPa下的碱化酯化马铃薯淀粉的黏度稳定性较强,450及600 MPa下的碱化酯化马铃薯淀粉呈现了较好的冻融稳定性。 (4)高静压协同酸化酯化。在酸性条件下,施加高静压不会增大酯化马铃薯淀粉的取代度。在较低压力条件下,酸性条件不利于木薯酯化反应的进行,而施加较高压力后(600 MPa),可促进木薯淀粉酯化反应的进行,颗粒被完全破坏,甚至达到完全糊化的程度,其酯化度可达到80%,明显高于碱性条件下的酯化度。高静压协同酸化酯化马铃薯淀粉的取代度受压力的影响较小,均低于碱性条件下的取代度。高静压协同酸化酯化淀粉的透明度、抗酸性升高,稳定性、抗老化性降低。450、600 MPa下的酸性酯化淀粉的黏度稳定性较高。另外,450 MPa下的酸性酯化木薯淀粉及450、600 MPa下的酸性酯化马铃薯淀粉的冻融稳定性较高。