超聲處理對淀粉性能的影響及磷酸酯淀粉的制備與應(yīng)用研究

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1、廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文超聲處理對淀粉性能的影響及磷酸酯淀粉的制備與應(yīng)用研究姓名：趙奕玲申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：童張法20070701超聲處理對淀粉性能的影響及磷酸酯淀粉的制備與應(yīng)用研究摘要磷酸酯淀粉是原淀粉與磷酸鹽發(fā)生酯化反應(yīng)而生成的一種淀粉衍生物，作為一種多功能添加劑，在食品、造紙、紡織、鑄造等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。具有廣闊的應(yīng)用開發(fā)前景。由于淀粉結(jié)晶區(qū)分子排列緊密，在化學(xué)改性過程中試劑不易深入到顆粒內(nèi)部，反應(yīng)往往只能發(fā)生在顆粒表面，導(dǎo)致淀粉反應(yīng)活性和反應(yīng)效率較低，難以得到高取代度的產(chǎn)物，因此，研究如何改變淀粉顆粒結(jié)構(gòu)提高淀粉反應(yīng)活性成為—項極其重要的研究課題；并且進(jìn)

2、一步拓寬磷酸酯淀粉的應(yīng)用范圍同樣具有十分重要的意義。本文為改進(jìn)磷酸酯淀粉的傳統(tǒng)制備方法，首先研究了超聲作用對淀粉結(jié)構(gòu)性能的影響，并將超聲技術(shù)引入磷酸酯淀粉制備工藝中，探索新的工藝途徑；同時對磷酸酯淀粉吸附銅離子過程及其應(yīng)用進(jìn)行了初步探索。(1)采用紅外光譜(F硼R)、X．射線衍射儀(Ⅺ①)、掃描電子顯微鏡(SEM)、淀粉．碘復(fù)合物紫外吸收光譜分析、電位滴定及差示掃描量熱儀(DSC)對淀粉進(jìn)行表征分析，分別研究超聲處理前后木薯淀粉分子基團(tuán)、結(jié)晶結(jié)構(gòu)、顆粒形貌、組分含量及熱特性的變化規(guī)律。結(jié)果表明：經(jīng)超聲處理的淀粉仍具有原有分子基團(tuán)，但結(jié)晶度下降，受侵蝕的顆粒數(shù)量增多；超聲波對淀粉造成

3、大量降解，破壞支鏈淀粉結(jié)構(gòu)，打斷淀粉長鏈，直鏈淀粉含量增加，聚合度降低，淀粉糊化溫度升高。(2)通過考察超聲處理前后木薯淀粉流變特性、透明度、凝沉性及抗酶性的變化，研究超聲波對淀粉理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明：經(jīng)超聲處理后的淀粉表觀粘度、剪切稀化和觸變能力降低，呈現(xiàn)假塑性流體特征，符合冪定律；超聲作用在一定強(qiáng)度范圍內(nèi)能提高淀粉的透明度和降低淀粉的抗酶性，長時間超聲處理會導(dǎo)致透明度降低和抗酶能力的增強(qiáng)；由于超聲處理后直鏈淀粉含量的增加和淀粉聚合度降低，淀粉老化趨勢增強(qiáng)，淀粉糊靜置過程中透明度下降程度大，凝沉性強(qiáng)。(3)利用超聲波預(yù)處理木薯淀粉，結(jié)合傳統(tǒng)半干法制備磷酸酯淀粉?？疾炝顺曌饔?/p>

4、時間、超聲功率、分散介質(zhì)種類及分散介質(zhì)濃度對磷酸酯淀粉取代度及粘度的影響。結(jié)果表明：一定強(qiáng)度的超聲波能夠提高淀粉反應(yīng)活性，最佳預(yù)處理條件為：20％乙醇作分散介質(zhì)，300W超聲波作用2．5rain，制得磷酸酯淀粉取代度比相同條件下未經(jīng)超聲處理制得樣品的提高25％。產(chǎn)品粘度較原淀粉下降，并隨超聲處理條件的變化而變化。(4)研究磷酸酯淀粉對銅離子的吸附行為及其在防止蘆薈凝膠褐變中的應(yīng)用。吸附單因素實驗表明：磷酸酯淀粉對銅離子有吸附作用，在25℃時，pH值為5，取代度0。05的磷酸酯淀粉2g添加到50mL銅離子濃度507．28mg／L的溶液中，吸附50rain，銅離子去除率達(dá)97％；溫度低

5、于35℃時，溫度升高吸附速率隨之增大；吸附表觀活化能18．167kJ／tool：AG<0表示磷酸酯淀粉吸附銅離子是自發(fā)過程；AH>0說明磷酸酯淀粉對銅離子的吸附是吸熱過程，為化學(xué)吸附；根據(jù)Langmuir等溫式計算得到磷酸酯淀粉對銅離子的飽和吸附量為12．5455mg／g。應(yīng)用結(jié)果顯示：銅離子增強(qiáng)多酚氧化酶活性，加速蘆薈凝膠褐變；在較低pH值下，磷酸酯淀粉能夠吸附多酚氧化酶上解離下來的輔基銅離子；在加有外源銅離子情況下，添加磷酸酯淀粉可Ⅱ以有效的吸附銅離子，防止多酚氧化酶與銅離子的結(jié)合，較好的抑制酶的活性和延緩蘆薈凝膠的褐變。關(guān)鍵詞：超聲波磷酸酯淀粉木薯淀粉結(jié)構(gòu)理化性質(zhì)銅離子吸附n

6、lSTUDYONEFFECTSOFULTRASONICTREATTⅧENToNSTARCHPROPERTIESANDPREBU譴TloNoFS工ARCHPHOSP]臣A1EANDITSAPPLICATIoNStarchphosphate(SP)isoilekindofstarchderivadveproducedfi'omesterificationofstarchandphosphate．Asakindofmuitifunctio蕊additive，itcanbewidelyusedinpaper-making,textile，foodindustryandhasgreatpra

7、cticalvalueandmarketprospect．Becauseofregularcrystallineregionsofthestarch，itisdifficultforchemicalTeagenttocontactwithinnermolecular,whichresultsinlowstarchactivityinreaction,lowreactionefficiencyandproducts塒t11lowdegreesubstitution∞回．