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淀粉是自然界由生物合成的最丰富的可再生资源。我国幅员辽阔,马铃薯资源极其丰富且分布广泛,但一般天然淀粉都不能被充分有效地利用。为提高淀粉产品的附加值,我们可根据其结构、理化性质以及应用的要求,开发淀粉的变性技术。其中,羧甲基淀粉(CMS)、交联淀粉(CS)和交联—羧甲基复合变性淀粉(CCMS)由于其优异的性能、应用范围的广泛,引起了国内外许多学者及研究人员的重视。本文首先从分子结构与性能的角度,细致探讨了在CMS合成过程中各主要反应因素对其取代度、糊液性质的影响。结果表明,CMS糊液透明度和黏度并不仅仅受其羧甲基取代度单一因素的影响,醚化反应时的均匀度对糊液透明度也起着非常重要的作用,黏度受淀粉分子降解程度和颗粒破碎程度的影响也较大。并通过优化工艺设计,制备了高取代度为0.8601、高透明度为92.2%以及高黏度为1562mPa.s的不同CMS产品,与马铃薯淀粉相比,其糊液透明度和黏度分别提高了56.8%和87.7%。CMS在冻融20次或室温存放30天后,糊液透明度差值分别为3.7%和5.8%;糊液黏度差值为84mPa.s和126mPa.s,大大改善了天然淀粉糊液的抗冻融性和存放稳定性(抗老化性)。随着社会的发展,人类需求的日益增长和完善,单一变性淀粉已不能满足各行各业的应用要求。接着我们采用先交联后羧甲基化工艺,用适度交联(溶胀度为16.44)的马铃薯淀粉继续羧甲基化制备CCMS产品;并重点考察了CCMS的理化性能特点:在pH为3的强酸性条件下,其糊液透明度和黏度分别仅下降6.1%和112mPa.s。马铃薯淀粉、CMS和CCMS糊液用沸水浴煮15 min后,前两样品黏度分别下降了398 mPa.s和968mPa.s,而CCMS糊液黏度变化甚少,仅下降59mPa.s。溶胀度达到16.44的交联淀粉所制备的CCMS糊液流性指数PVI值可达0.9以上,抗剪切作用得到大大改善,基本消除了马铃薯淀粉、CMS和CMC样品糊液存在的“剪切稀化”现象。以上研究表明,CCMS具备明显优于天然淀粉、CS、CMS的双重复合性能,可进一步拓宽淀粉类产品的应用范围。为了清楚、直观地了解淀粉及淀粉衍生物的化学结构与性质,本文通过FTIR、SEM、DSC和XRD等化学表征手段对各产品的分子结构、颗粒形态、糊化特性以及颗粒聚集状态进行表征,从化学角度验证了各产品结构与性能的关系以及CCMS结构性能的优越性,为开发更优越性能产品甚至三重或者更多重复合性能产品将提供理论指导。