机械活化对木薯淀粉液化产物组成的影响
机械活化干法制备硬脂酸木薯淀粉酯
机械活化干法制备硬脂酸木薯淀粉酯陈渊;刘德坤;谢秋季;杨家添;廖春萍;黄祖强【摘要】为获得制备硬脂酸淀粉酯的新工艺,采用机械活化干法制备木薯硬脂酸淀粉酯.以取代度和反应效率为指标,分别探讨硬脂酸用量、盐酸用量、球磨温度、球磨时间、搅拌速度、球磨介质的堆体积等因素对木薯淀粉硬脂酸酯反应的影响,并对影响因素进行了正交优化.结果表明,机械活化明显提高了木薯淀粉的酯化反应活性.通过正交试验确定了制备硬脂酸酯的最佳工艺条件为:硬脂酸质量分数5%、盐酸质量分数0.14%、球磨温度50℃、球磨时间60 min、搅拌速度380 r/min、球磨介质堆体积500 mL,在此条件下制备的木薯硬脂酸酯淀粉的取代度为0.007 1,反应效率为28.77%.并采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对木薯硬脂酸淀粉酯的结构进行了表征.检测结果显示,木薯硬脂酸淀粉酯具有良好的乳化能力.%In order to obtain the new preparation technology of stearate starch ester,the stearate cassava starch ester was synthesized by mechanical activation-strengthened dry method.The effects of stearic acid content,hydrochloric acid content,ball-milling temperature,ball-milling time,stirring speed and the volume of the stack for ball-milling media on esterification of cassava starch were investigated respectively by using the degree of substitute (DS) and the reaction efficiency (RE) of citrate starch as the evaluating parameter.And then,the best conditions of preparation technique were confirmed by anorthogonal test.The results indicated that the mechanical activation could increase the reaction activity of cassava starch esterification significantly.The optimum conditions of stearate starch preparation were 5% stearic acid content,0.14% hydrochloric acidcontent,ball-milling temperature 50 ℃,stiring speed 380 r/min,tack media 500 mL,the DS of product was 0.007 1,and the RE was28.77%.Furthermore,the structure of native starch and stearate cassava starch was further characterized by using fourier transform infrared (FTIR),X-ray diffraction(XRD) and scan electron microscope (SEM).The result showed that the stearate cassava starch possesses good emulsion capacity.【期刊名称】《中国粮油学报》【年(卷),期】2017(032)004【总页数】8页(P44-51)【关键词】机械活化;硬脂酸淀粉酯;取代度;反应效率;乳化性【作者】陈渊;刘德坤;谢秋季;杨家添;廖春萍;黄祖强【作者单位】广西农产品加工重点实验室(培育基地);广西高校桂东南特色农产资源高效利用重点实验室;玉林师范学院化学与食品科学学院,玉林537000;广西农产品加工重点实验室(培育基地);广西高校桂东南特色农产资源高效利用重点实验室;玉林师范学院化学与食品科学学院,玉林537000;广西农产品加工重点实验室(培育基地);广西高校桂东南特色农产资源高效利用重点实验室;玉林师范学院化学与食品科学学院,玉林537000;广西农产品加工重点实验室(培育基地);广西高校桂东南特色农产资源高效利用重点实验室;玉林师范学院化学与食品科学学院,玉林537000;广西农产品加工重点实验室(培育基地);广西高校桂东南特色农产资源高效利用重点实验室;玉林师范学院化学与食品科学学院,玉林537000;广西大学化学化工学院,南宁530004【正文语种】中文【中图分类】TS235.9硬脂酸淀粉酯是淀粉脂肪酸酯的一种,是利用有机溶剂法[1]、高温高压法[2]、微波法[3]、挤压法[4]或滚筒法[5]等,将淀粉及其衍生物与硬脂酸[6]、硬脂酸甲酯[7]、硬脂酸酰氯[8]反应,从而使淀粉的葡萄糖残基上引入长链硬脂酸基而得到的一种长链脂肪酸淀粉酯,具有亲油和亲水的双亲性质,可广泛应用于日用化学、食品、纺织化工,生物降解材料、医药等领域[9]。
机械活化木薯淀粉制备交联淀粉研究
l i g sa c t r o o a x e i e t ssu id T e r s l n ia e a c a i a c i a in i n tr h wi o h g n l p r n t d e . h e u t i d c td t t k n h t e m wa s h me h n c l t t a v o
c ns d r bl nha e he c o s i ki e to he c s a t r h,a he o i lc ndii n o iea y e nc d t r s —ln ng r a i n oft a s va s a c nd t ptna o to wa e c i n tm e 8 i sr a to i 0 m n,r a to e e ci n t mpe aur 5 c ,p 1 r t e 3 C H 0,e i hlr hy rn a o n 1 . e p c o o d i m u t0.0 m1 Th s d me tto nu e r s —l i g sa c s0 2 6 ml de hi r pa a i n c nd to e i n a in mb rOfc O s i n t r h wa . 2 nk un rt sp e r to o ii n. Ke r :me ha i a ci to y wo ds c n c l tvai n;c s a t r h;c os — i i g sa c a a s vasa c r s ln n tr h k
me h n c la t a i n t c a i a c i t i ,r a t n t e r a t n t mp r t r , r o - i i g a e t mo n n H v o me e c i i , e c i e e a u e c o s l n g n o m o k n a u t dp a
机械活化木薯淀粉氧化产物的结构表征
第22卷第3期2010年3月化学研究与应用Che m ical Research and App licati on Vol .22,No .3M ar .,2010收稿日期:2009209223;修回日期:2009211219基金项目:广西民族师范学院科研基金资助项目(zdx m200906)联系人简介:黄祖强(19652),男,教授,博士,主要从事淀粉改性及深度加工研究。
E 2mail:huangzq@gxu 1edu 1cn文章编号:100421656(2010)0320392205机械活化木薯淀粉氧化产物的结构表征谭义秋1,黄祖强32,农克良1(11广西民族师范学院化学与生物工程系,广西 崇左 532200;21广西大学化学化工学院,广西 南宁 530004)摘要:采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以活化60m in 的木薯淀粉为原料,CuS O 4为催化剂,H 2O 2为氧化剂干法制备氧化淀粉。
利用红外光谱、扫描电子显微镜、X 2射线衍射等手段对产物的结构进行表征分析,并与原淀粉的氧化产物进行比较。
结果表明,机械活化对木薯淀粉的氧化反应有显著的影响。
原木薯淀粉的氧化反应主要发生在淀粉颗粒的表面及无定形区,部分发生在结晶区,产物是无定形及结晶状态的结构;活化淀粉的氧化反应在淀粉团粒表面及内部均匀进行,产物是无定形的聚集状态结构。
并就机械活化对淀粉氧化的强化机理进行了探讨。
关键词:机械活化;氧化淀粉;结构表征中图分类号:O636112 文献标识码:AStructura l character i za ti on of ox i da ti on products preparedfrom m echan i ca l acti va ted ca ss ava st archT AN Yi 2qiu 1,HUANG Zu 2qiang 32,NONG Ke 2liang1(11Depart m ent of Che m istry and B i ol ogy Engineering,Guangxi Nor mal Universityfor Nati onalities,Chongzuo 532200,China;21School of Chem istry and Che m ical Engineering,Guangxi University,Nanning 530004,China )Abstract:The oxidized starch was p repared by dry method using the cassava starch,mechanically activated for 60m in by a stirring 2type ball m ill,as a starting material,CuS O 4as catalyst and H 2O 2as oxidant 1Then the structures of the p r oducts were characterized by f ourier transf or m infrared s pectr oscopy (FTI R ),scanning electr o m icr oscopy (SE M )and X 2ray diffracti on (XRD ),and the results were compared with the oxidized starch p repared fr om native cassava starch 1The results indicated that mechanical activati on considerably influenced on the oxidati on reacti on of the cassava starch 1The oxidati on reaci on of native starch occurred in both of the surface of the starch granules and a mor phous regi ons mostly and s ome occurred in crystalline regi ons,and its structure consisted of crystalline and amor phous 1The oxidati on reaci on of activated starch occurred in both of the surface of the starch granules and interi or comparably,and its structure was a mor phous 1Further more,the enhance ment mechanis m of the mechanical activati on on the oxidati on reacti on of cassava starch was investigated 1Key words:mechanical activati on,oxidized starch,structure characterizati on淀粉被氧化剂氧化所得的产品叫氧化淀粉。
氧化淀粉的机械活化木薯淀粉干法制备
氧化淀粉的机械活化木薯淀粉干法制备摘要:以过氧乙酸为氧化剂、自制的高能效搅拌磨为反应器,采用边活化边反应的方法对木薯淀粉进行干法氧化以制备氧化淀粉。以羧基含量为评价指标,分别考察反应时间、反应温度、氧化剂用量、催化剂用量等因素对淀粉氧化反应的影响,并利用红外光谱仪对产物进行官能团分析。结果表明,机械活化对木薯淀粉过氧乙酸氧化反应有显著强化作用。在反应时间为60 min、反应温度为50 ℃、氧化剂用量为3.840%、催化剂用量为0.03%时所制得的氧化淀粉羧基含量为1.826%,而在相同条件下,由原木薯淀粉制得的氧化淀粉羧基含量仅为0.039%。红外光谱显示,氧化淀粉出现明显的羰基吸收峰。关键词:过氧乙酸;机械活化;氧化淀粉氧化淀粉是淀粉在一定条件下与氧化剂反应而得到的一种高分子化合物,由于改善了原淀粉水溶性差、糊不稳定、分散性差、渗透力弱等缺点而成为一类应用广泛的变性淀粉[1-3]。目前工业上生产氧化淀粉的方法有传统的湿法工艺和近年倍受瞩目的干法工艺。干法工艺与湿法工艺相比,可避免生产中污染环境的过滤、洗涤、干燥等工序,且具有流程短、能耗低、设备简便等优点,是目前研究氧化淀粉的主要方向[1,4]。但是淀粉具有结晶的颗粒结构,结晶区对水及试剂有较强的抵抗作用,氧化反应主要发生在非晶区[5]。因此,寻求有效的预处理手段以破坏淀粉的结晶结构,提高反应效率,强化氧化进程是研究的重点。制备氧化淀粉时常用强碱对淀粉预处理后再进行湿法或干法氧化[6,7]。该工艺由于强碱的使用而导致生产成本高、污染大。李芳良等[8]采用微波干法制备氧化淀粉,其羧基含量可达0.9%,但微波应用于工业生产尚需时日。机械活化是一门新兴交叉边缘技术,是指固体物质在摩擦、碰撞、冲击、剪切等机械力作用下,晶体结构及物化性能发生改变,部分机械能转变成物质的内能,从而引起固体化学活性增加。Huang等[9]、黄祖强等[10,11]采用自制球磨机对淀粉的机械活化效果进行了系统研究,结果表明,机械活化对淀粉的结晶结构和理化性质产生了显著影响,淀粉的结晶度下降,糊化温度降低,冷水溶解度提高,化学反应和酶解活性增强。谭义秋等[12,13]曾采用机械活化法对淀粉进行预处理,然后再与氧化剂进行氧化反应,结果表明采用先活化后反应的方法可有效提高淀粉的氧化效果。在此基础上,以过氧乙酸为氧化剂、自制的高能效搅拌磨为反应器,采用边活化边反应的方法对木薯淀粉进行干法氧化以制备氧化淀粉。以羧基含量为评价指标,考察反应时间、反应温度、氧化剂用量、催化剂用量等因素对淀粉干法氧化反应的影响,探讨机械活化对淀粉干法化学反应的强化作用,为淀粉改性深加工的绿色化生产提供新的思路。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 主要试剂木薯淀粉购自广西农垦明阳生化集团股份有限公司;冰醋酸、30%双氧水、36%浓盐酸均为分析纯,购自广东汕头西陇化工厂;95%乙醇为分析纯,购自广东光华化学厂。1.1.2 主要仪器DF-101B型集热式恒温加热磁力搅拌器购自巩义市英裕予华仪器厂,101A-2B型电热鼓风干燥箱购自上海实验仪器厂,机械活化装置参见文献[14]。1.2 方法1.2.1 过氧乙酸溶液的制备常温下,用4 mL 98%的浓硫酸作催化剂,让30 mL 30%双氧水和20 mL冰醋酸混合反应,放置18 h,得到约13.5%的过氧乙酸溶液[15]。1.2.2 氧化淀粉的制备将40 g淀粉与一定量的过氧乙酸、浓盐酸、催化剂CuSO4·5H2O混合均匀后密封放置24 h。试验时,在机械活化装置研磨筒中加入磨介质300 mL(堆体积),按试验设计要求,调好转速和恒温水浴温度(反应温度TR,℃)后,放入淀粉混合物,达到规定反应时间(tM,min)后取出过筛分球,样品于50 ℃干燥5 h后装袋密封保存,备用。1.2.4 红外光谱分析用日本岛津公司的FTIR-8400S型傅立叶变换红外光谱仪对样品的分子基团进行表征;红外灯照射下,将2 mg烘干试样和200 mg KBr混合研磨均匀,制成薄片后检测分析;扫描范围为400~4 000 cm-1。1.2.5 单因素试验①反应时间对氧化淀粉羧基含量的影响。固定反应温度为50 ℃,氧化剂过氧乙酸占淀粉用量的3.84%,催化剂CuSO4·5H2O占淀粉用量的0.03%,考察反应时间0、15、30、45、60、90、120 min对氧化淀粉羧基含量的影响。②反应温度对氧化淀粉羧基含量的影响。固定反应时间为60 min,氧化剂用量为3.840%,催化剂用量为0.03%,考察反应温度30、40、45、50、60、70 ℃对氧化淀粉羧基含量的影响。③氧化剂用量对氧化淀粉羧基含量的影响。固定反应时间为60 min,反应温度为50 ℃,催化剂用量为0.03%,考察氧化剂用量 1.535%、2.297%、3.070%、3.840%、4.220%、4.610%对氧化淀粉羧基含量的影响。④催化剂用量对氧化淀粉羧基含量的影响。固定反应时间为60 min,反应温度为50 ℃,氧化剂用量为3.840%,考察催化剂用量0、0.01%、0.02%、0.03%、0.05%、0.07%对氧化淀粉羧基含量的影响。2 结果与分析2.1 单因素试验结果2.2 红外光谱分析结果3 结论以过氧乙酸为氧化剂,利用机械活化破坏淀粉的分子结构,使结晶区向无定形区转化,结晶度下降,从而提高了淀粉的化学反应活性,使氧化作用加强,加快了反应速度,缩短了反应时间。相对于其他引起淀粉改性的方法,此方法的优势是操作简单、无污染,这使它具有用于工业生产的可能性。试验结果表明,以过氧乙酸为氧化剂,采用边活化边反应的方法对木薯淀粉进行干法氧化制备氧化淀粉的工艺是可行的。其最佳反应条件为反应时间60 min、反应温度50 ℃、氧化剂用量3.840%、催化剂用量0.03%,所得氧化淀粉羧基含量为 1.826%。而在相同条件下,由原木薯淀粉制得的氧化淀粉羧基含量仅为0.039%。红外光谱显示,氧化淀粉出现明显的羰基吸收峰,且随着氧化程度加深,此吸收峰越强,说明淀粉被成功氧化。参考文献:[1] 张燕萍.变性淀粉制造与应用[M].北京:化学工业出版社,2001. [2] LI J H,V ASANT H T. Hypochlorite oxidation of field pea starch and its suitability for noodle making using an extrusion cooker[J]. Food Research International,2003,36(4):381-386.[3] WANG Y J,WANG L F. Physicochemical properties of common and waxy corn starches oxidized by different levels of sodium hypochlorite[J]. Carbohydrate Polymers,2003,52(3):207-217.[4] 谭义秋,农克良.木薯羧甲基淀粉的合成工艺[J]. 湖北农业科学,2009,48(7):1724-1727.[5] 张力田.变性淀粉[M].广州:华南理工大学出版社,1992.19-21.[6] KATO Y,MATSUO R,ISOGAI A. Oxidation process of water-soluble starch in TEMPO-mediated system[J]. Carbohydrate Polymers,2002,51(1):69-75.[7] 刘冠军,董海洲,候汉学,等.干法制备氧化淀粉的工艺研究[J].食品与发酵工业,2005,31(11):71-74.[8] 李芳良,童张法,黄祖强,等.微波干法制备氧化淀粉的研究[J].化工技术与开发,2007,36(2):13-17.[9] HUANG Z Q,LU J P,LI X H,et al. Effect of mechanical activation on physico-chemical properties and structure of cassava starch[J]. Carbohydrate Polymers,2007,68(1):128-135.[10] 黄祖强,陈渊,钱维金,等.机械活化对玉米淀粉结晶结构与化学反应活性的影响[J].化工学报,2007,58(5):1307-1313.[11] 黄祖强,童张法,黎铉海,等.机械活化对木薯淀粉的溶解度及流变学特性的影响[J].高校化学工程学报,2006,20(3):449-454.[12] 谭义秋,黄祖强,农克良.机械活化对玉米淀粉氧化反应的强化作用[J].食品与机械,2010,26(3):18-20.[13] 谭义秋,黄祖强,王茂林,等.机械活化木薯淀粉干法制备氧化淀粉的研究[J].食品科技,2008(6):32-36.[14] 陈渊,黄祖强,谢祖芳,等.机械活化醋酸酯淀粉包膜缓释尿素的制备[J].湖北农业科学,2009,48(4):823-826.[15] 王传虎,方荣生.过氧乙酸制备及稳定性研究[J].化学推进剂与高分子材料,2006,4(1):55-57.[16] ?覵ABANOWSKA M,BIDZNSKA E,PIETRZYK S,et al. Influence of copper catalyst on the mechanism of carbohydrate radicals generation in oxidized potato starch[J]. Carbohydrate Polymers,2011,85(4):775-785.[17] ?覵ABANOWSKA M,BIDZNSKA E,DYREK K,et al. Cu2+ ions as a paramagnetic probe in EPR studies of radicals generated thermally in starch[J]. Starch-St?覿rke,2008,60(3-4):134-145.[18] 陈彦逍,胡爱琳,王公应.催化氧化制备氧化淀粉[J].中国粮油学报,2005,20(4):25-28.[19] YE S,WANG Q H,XU X C,et al. Oxidation of cornstarch using oxygen as oxidant without catalyst[J]. LWT-Food Science and Technology,2011,44(1):139-144.。
机械活化木薯淀粉干法制备氧化淀粉的工艺优化探究
机械活化木薯淀粉干法制备氧化淀粉的工艺优化探究木薯淀粉用机械活化方法进行搅拌,原材料木薯淀粉需活化1小时,催化剂使用硫酸铜,制备氧化淀粉所用的氧化剂采用常见的过氧化氢,对活化1小时的木薯淀粉干粉制备氧化淀粉工艺进行优化,采用相对科学的实验方法,实验结果与原工艺条件下木薯淀粉制备氧化淀粉进行对比,发现新方法制备所得氧化淀粉羧基含量高于原有制作方法的含量。
标签:机械活化;干法工艺;氧化淀粉氧化淀粉是淀粉在酸性环境、碱性或中性介质中,加入适量氧化剂的情况下发生氧化反应得到的产品。
氧化淀粉具有很好的流动性,而且其固体含量相对比较高,另外粘性强、透明度好,这诸多优点令其受到食品、建材等行业的青睐。
但是在实际制作过程中却存在很大困难。
因此在这种情况下寻找一种高效率的生产工艺改善氧化淀粉生产现状显得尤为必要。
1 机械活化木薯淀粉氧化淀粉干法工艺简介1.1 氧化淀粉制备原理氧化淀粉的制备需要合适的氧化剂参与制备过程,传统的制备效率普遍不高。
淀粉和结晶颗粒结构相似,其内部却没有结晶部位,外部坚固易结晶,将它放在水或化学试剂中不会受到太大影响。
在没有结晶的环境下,即使存在氧化剂也很难发生氧化反应,淀粉氧化反应在这种情况下就很难发生,这就是其氧化度和反应效率不高的根本原因。
目前解决这一问题的措施有一种,它利用强碱的催化效应,对淀粉进行预先加工处理,以达到提高其氧化反应效率,增强其氧化度的目的。
但是目前这种普遍采用的方法却存在一定的缺陷,因为其制作成本相对较高而且对环境污染较大。
1.2 干法制备工艺干法工艺制备氧化淀粉,其制备环境大多要求将水的质量分数控制在20%左右,在一定控制条件下,将试剂与淀粉充分混合后得到干燥产品。
目前这种工艺因存在反应不均匀、产品质量缺乏保障等问题而没有得到生产厂家的广泛应用,但与其他制备工艺相比,其优势也是显而易见的:工艺简单、流程也相对比较简短、反应效率高、生产设备要求不高且耗能少、对环境影响小等。
机械球磨对木薯淀粉颗粒形态及结晶性能的影响
8机械球磨对木薯淀粉颗粒形态及结晶性能的影响孙丹丹,张宏伟(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州 510640)摘要:本文采用机械球磨的方法对木薯淀粉进行处理,运用偏光显微镜、X-射线衍射、SEM等分析手段研究了球磨时间对木薯淀粉晶体程度、颗粒形貌、粒度及比表面积的变化规律。
研究结果表明,随着球磨时间的增加,木薯淀粉结晶度不断降低,18小时后结晶被完全破坏。
球磨可使淀粉颗粒粒度细化,比表面积增大,但球磨时间过长,细小淀粉颗粒会发生二次团聚,导致粒度增大,比表面积减小。
随着球磨时间的增加,淀粉颗粒发生变形、表面破损、颗粒之间黏附,甚至产生裂纹。
关键词:球磨;晶体结构;形貌;粒度;比表面积前言淀粉是由D-葡萄糖单元组成的多糖天然高分子化合物。
近年来,随着淀粉改性的深入研究,淀粉颗粒大小的微细化处理越来越受到关注,而国内有关这方面的研究也日益丰富。
机械球磨处理不仅使物料的粒度减小,而且还会改变物料表面化学性质和结晶结构[1]。
用机械球磨的方法处理淀粉,其颗粒在机械力的作用下,大小、形状、外貌、结晶结构及分子结构等会发生不同程度的变化,这为对淀粉进行化学改性、扩大其使用领域提供了更好的条件。
本实验采用机械球磨方法对木薯淀粉进行处理,利用相关分析手段研究了球磨时间对其晶体程度、颗粒形貌、粒度及比表面积的变化规律。
1 实验1.1 实验原料木薯淀粉,食品级,海南南坤淀粉厂;1.2 实验仪器行星式球磨机QM-2SP12-CL,南京大学仪器厂;日本理学Riagaku D/max_1200 X-射线衍射仪;MSHOT ME-30数码偏光显微镜,广州市明美科技有限公司;HYDRO-2000MU激光光散射扫描粒径测试仪;Philips XL-30 FEG CEPREI(JSM-6360LV)扫描电子显微镜。
2 实验方法2.1 木薯淀粉的机械球磨处理采用机械球磨粉碎的方式,用陶瓷磨球罐和陶瓷磨球,在无任何介质的条件下,以不同的作用时间,对木薯淀粉进行球磨处理。
淀粉酸化机械活化复合变性研究
淀粉酸化机械活化复合变性研究胡华宇,韦艳枝,关欣婵,陈先明,张清丽,田仁静,黄祖强* (广西大学化学化工学院,广西南宁 530004)摘要:采用盐酸对木薯淀粉预酸化,酸化淀粉干燥后进行机械活化处理,制备酸化机械活化复合变性淀粉。
以产品溶解度和葡萄糖值(DE值)作为评价指标,分别考察酸用量、酸化时间、机械活化时间、机械活化温度等因素对产品性能的影响。
研究结果显示,酸用量0.5%、酸化时间30min,所得酸化淀粉的溶解度为16.6%,DE值4.3%。
将此产品在活化温度50℃下活化60min,其溶解度达到81.1%,DE值11.1%。
这说明对淀粉进行酸化机械活化复合变性可制备出低DE值、不同溶解度的产品。
关键词:机械活化;酸化;木薯淀粉;葡萄糖值中图分类号:TQ316.2 文献标识码:APreparation of Modified Starch by Acidification andMechanical ActivationHU Hua-yu, Wei Yan-zhi, GUAN Xin-chan, CHEN Xian-ming, ZHANG Qing-li, TIANRen-jing, HUANG Zu-qiang(School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning, 530004, Guangxi, China) Abstract:Cassava starch was pre-acidified with HCl, and then dried and mechanically activated to prepare composite modified starch. The effects of acid consumption, acidification time, activation time, activation temperature on product properties were investigated respectively by using solubility and dextrose equivalent (DE) as evaluation indexes. The results show that the solubility and DE value of the acidifi ed starch were 16.6% and 4.3% with the acid consumption 0.5% and acidification time 30 min, but the solubility and DE value of composite modified starch were 81.1% and 11.1% by using the acidifi ed starch mechanically activated for 60 min at 50 ℃. It indicates that the starch compositely modified by acidification and mechanical activation can be used to prepare the products with low DE value and different solubility.Key words:mechanical activation;acidification;cassava starch;dextrose equivalent引言淀粉及其一次变性产品是早期淀粉工业的主要应用,但在现代工业中已不能满足人们日益增长的应用要求。
机械活化对木薯淀粉的直链淀粉含量及抗性淀粉形成的影响
a t a in o my o ec ne t s t d e , d t ee e t o ci ain t , t r g i , a t o c n r t n ci t n a l s o tn v o Wa s id a f cs f t t me s a e t u n h a v o i o me p e c n e tai , s o
H UAN G . ing , CHEN a ' Zu q a Yu n , LI ANG n .a g Xi g tn , TON G a g f LI u . a Zh n .a, a hi X n
(. co l f hmir d hmi l n i ei , u g i n esyN n i 3 04 C ia 1Sh o o C e sya e c g er g G a x U i ri, ann 5 00 , h ; t n C aE n n n v t g n 2 D pr n o C e ir dBo g, u g i uiNo lC lg, ui 5 7 0, h a . ea met f h m sy il y G a xY l r o eeY l 00 C i ) t t a n o n n ma l n3 n
gl ii t nt e tr ads rg mprtr o e eiat t c ( S fr ai f asv ac e e t z i mpr uen oae e ea e nt s t a h R )om t no saas hw r an ao e a t t u hr s s n r o c t r e
度 10 ・ 4 L 、沸水浴糊化 2 i ℃储存 3 时,抗性淀粉 含量达到 1.1 g- 0 n a r 、4 6 h 3 %,而在相同条件 下,由原淀粉 制备的抗 8
木薯淀粉颗粒结构——功能特性:收获时间和条件对四种木薯的淀粉的影响
木薯淀粉颗粒结构——功能特性:收获时间和条件对四种木薯的淀粉的影响K.Sriroth;V.Santisopesri;C.Petchalanuwat;K.Kurotjanawong;K.Piyachomkwan;C.G.Oates;黄静;陈克强【期刊名称】《木薯精细化工》【年(卷),期】2000(007)001【摘要】通过对四种具有重要经济意义的木薯品种——Rayong1Rayong60,Rayong90及Kasetsart50(KU50)的研究,我们分析了环境条件对木薯淀粉可变性的影响。
收获时的根龄和环境条件会影响颗粒结构和水合特性。
四个品种的木薯在条件相同的土壤中种植,并都在不同的时期内进行收获。
木薯收获期不同,其淀粉的颗粒结构和功能也各不相同。
实验期间,上述四种木薯的淀粉中直链淀粉的表观颗粒变化不大。
但其含量却发生变化,根龄越老,含量越少。
淀粉粒大小的分布受根龄的影响,当收获期很晚时,其逐渐由通常的单峰分布变成双峰分布。
从热分析峰值图中的变化可以看出,淀粉颗粒的完整性和晶体结构也取决于环境条件。
这就导致了淀粉吸水能力及其引起的溶胀能力和胶凝作用的差异。
干旱期间,淀粉的糊化温度升高,多雨期间,糊化温度下降。
环境变干旱时,淀粉的粘度峰值和终值从收获早期到中期逐渐下降,当气侯重新湿润时,又恢复到接近或大于原值。
降解与回复的变化趋势与粘度一样。
本研究表明,收获的时间和条件对木薯淀粉的结构和功能特性产生影响,基于此项研究,我们建议淀粉应从早收或很晚收的木薯中提取。
【总页数】9页(P17-25)【作者】K.Sriroth;V.Santisopesri;C.Petchalanuwat;K.Kurotjanawong;K.Piyachomkwan ;C.G.Oates;黄静;陈克强【作者单位】不祥;泰国曼谷Kasetsart综合大学生物技术系;泰国曼谷Kasetsaxt 综合大学生物化学系;泰国木薯淀粉技术研究所/国家基因工程和生物技术中心;泰国农业部农业司;新加坡国立大学生物化学系【正文语种】中文【中图分类】TS235.2【相关文献】1.木薯淀粉与木薯变性淀粉鱼糜加工性质的影响 [J], 李丹辰;陈丽娇;梁鹏;张浩;洪佳敏2.机械活化对木薯淀粉的直链淀粉含量及抗性淀粉形成的影响 [J], 黄祖强;陈渊;梁兴唐;童张法;黎铉海3.一株降解生木薯淀粉的曲霉菌株的筛选、鉴定及其淀粉降解特性 [J], 宋贤冲;田会会;陈国利;许剑;樊宪伟;李有志4.不同木薯品种及收获时间对其淀粉影响的比较 [J],K.Sriroth;V.Santsopari;K.Kurotjanawong;K.Piyachomkwa;C.G.Oates;陈克强;梁智5.马铃薯淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉吸水特性的研究 [J], 刘子祯;余世锋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
活动的机械影响木薯提取物的分解程度
C h i n a S Ci e n ce a n d T e c h n ol og y R e vi e w
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活 动 的 机 械 影 响 木 薯 提 取 物 的 分 解 程 度
肖兵兵 王 猛 张 自京 卞 琳
( 郑 州大 学机 械 工程 学 院 河 南 4 5 0 0 0 1 ) [ 摘 要] 分别 对 活动 的机 械制 造 的冷 水对 木薯 提取 物 影响 和木 薯提 取 物 的流动 变化 性进 行研 究 。 观 察 活动机 械 的时 间 、 温度 分 别如何 影 响木 薯提 取 物的 分 解程 度和 木薯 提取 物流 动变 化 的特性 。 由研究 结果 证 明 , 活动 的机械 能够 使木 薯提取 物 的 内部 结构 产生破 坏 , 容易 糊化 , 能够使 木薯 提取 物 的分 解 度达 到9 5 %以上 在两 个小 时 内, 与 此 同时全 部的活 动机 械 能使木 着提取 物 的表 现 出~种 假 的流动 性的 特征 , 在此 次试 验 中, 活动 的机 械是木 薯提 取物更 接 近牛 顿流动物 体 , 而 且 随 着 活 化时 间 的增加 , 活化 的 温度会 越来 越高 , 糊 的表 现的粘 度会 越来 越低 , 触 动变化 的特 性和剪 切 的稀化程 度也 是越 来越低 。 试 验结 果证 明开 发反应 度高 的牧 区提 取物 有 了理 论基 础 和基 本数 据 。 [ 关键词 ] 活 动 的机械 。 木 薯提 取物 ; 分解 度 , 变 化性 中图 分 类号 : F 4 0 文 献标识 码 ; A 文章 编号 : 1 0 0 9 - 9 1 4 x( 2 O 1 5 ) 2 6 一O 3 3 9 一 O 1
了两个 小 时 , 淀粉 的分解 度就 会呈 现出 下降 的趋 势 。 这 是 由于木 薯提 取物在 达
机械活化预处理对木薯淀粉氧化产物理化性质的影响
机械活化预处理对木薯淀粉氧化产物理化性质的影响
谭义秋;黄祖强;农克良
【期刊名称】《食品与机械》
【年(卷),期】2008(000)006
【摘要】研究机械活化预处理对木薯淀粉氧化产物理化性质的影响.采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以不同活化时间的木薯淀粉为原料,CuSO4为催化剂,H2O2为氧化剂干法制备氧化淀粉,对由不同活化时间木薯淀粉制备的氧化淀粉的溶解度、表现黏度、透明度、冻融稳定性、凝沉性等性质进行研究.试验结果表明:机械活化预处理对木薯淀粉氧化产物的理化性质产生显著的影响,随着机械活化时间的延长,氧化淀粉的溶解度、透明度增大,表观黏度降低,冻融稳定性减弱,凝沉性增强.
【总页数】5页(P20-24)
【作者】谭义秋;黄祖强;农克良
【作者单位】南宁师范高等专科学校化生系,广西,崇左,532200;广西大学化学化工学院,广西,南宁,530004;广西大学化学化工学院,广西,南宁,530004;南宁师范高等专科学校化生系,广西,崇左,532200
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
1.机械活化预处理对木薯淀粉与丙烯酰胺接枝共聚反应的影响 [J], 谢威;黄祖强;胡华宇
2.机械活化木薯淀粉氧化产物软化硬水能力的研究 [J], 谭义秋;陈渊;胡华宇;黄祖强;农克良
3.机械活化木薯淀粉氧化产物的结构表征 [J], 谭义秋;黄祖强;农克良
4.机械活化木薯淀粉氧化产物软化硬水能力的研究 [J], 谭义秋;陈渊;胡华宇;黄祖强;农克良
5.机械活化木薯淀粉氧化产物的分散性能 [J], 谭义秋;黄祖强;农克良
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机械活化协同微波法制备高取代度柠檬酸酯淀粉
机械活化协同微波法制备高取代度柠檬酸酯淀粉陈渊;杨家添;张秀姣;欧诗德;江靖;王婕【摘要】在微波辐射条件下,以不同机械活化时间的木薯淀粉为原料,柠檬酸为酯化剂,氢氧化钠为催化剂制备柠檬酸酯淀粉.以取代度和反应效率为指标,分别探讨机械活化时间、微波功率、微波辐射时间、淀粉含水量、柠檬酸用量及氢氧化钠用量对木薯淀粉柠檬酸酯化反应的影响,并对影响因素进行了正交优化.结果表明,木薯淀粉经机械活化后,对微波功率、微波辐射时间、酯化剂用量、催化剂用量、淀粉含水量的依赖性明显降低,取代度和反应效率均为原木薯淀粉的2倍多.通过正交试验确定了制备柠檬酸酯淀粉的最佳工艺条件:微波功率800 W、微波辐射5.0 min、淀粉含水量35%、柠檬酸质量分数50%、氢氧化钠质量分数6%,所得产品的取代度为0.399 8,反应效率为88.84%.并采用红外光谱和X-射线衍射对木薯淀粉、活化淀粉及高取代度柠檬酸酯淀粉进行了表征.【期刊名称】《中国粮油学报》【年(卷),期】2014(029)012【总页数】8页(P23-30)【关键词】微波辐射;机械活化;柠檬酸酯淀粉;取代度;反应效率【作者】陈渊;杨家添;张秀姣;欧诗德;江靖;王婕【作者单位】玉林师范学院化学与材料学院,玉林537000;玉林师范学院化学与材料学院,玉林537000;玉林师范学院化学与材料学院,玉林537000;玉林师范学院数学与信息学院,玉林537000;玉林师范学院化学与材料学院,玉林537000;玉林师范学院化学与材料学院,玉林537000【正文语种】中文【中图分类】TS235.9柠檬酸酯淀粉(Citrate Starch)为柠檬酸与淀粉内葡萄糖羟基发生酯化反应而生成的淀粉衍生物。
在酯化反应过程中,柠檬酸又起到了交联剂的作用。
由于淀粉在被柠檬酸基团取代后可以在加热过程中阻止淀粉颗粒的吸水膨胀与糊化,具有抵抗酶降解的功能,并且能够增加人体所需的膳食纤维,可广泛地应用于食品行业中[1-2]。
机械活化木薯淀粉的光谱分析
机械活化木薯淀粉的光谱分析孙丹丹;张宏伟【摘要】采用机械活化的方法对木薯淀粉进行处理,利用X射线衍射、红外光谱及激光光谱等方法对处理后木薯淀粉的结晶结构、分子基团和粒径分布进行分析。
研究结果表明,机械活化可以有效降低木薯淀粉颗粒的粒径,且粒径线性回归的趋势分布随活化时间不同而迁移,机械活化能破坏木薯淀粉的结晶结构,在X射线衍射图上表现为结晶衍射峰消失,机械活化可以增加木薯淀粉中反应基团游离羟基的数量,尤其使伯羟基的数量增加。
%Cassava starch was processed by mechanical activation.Crystal structure,molecular group and particle size distribution of processed cassava starch were studied by X-ray diffraction,infrared spectroscopy and laser spectroscopy.The results showed that particle size of cassava starch could be reduced effectively by mechanical activation,and distribution of its linear regression trend was shifted with different activation time.Mechanical activation energy could destroy crystal structure of cassava starch,shown as disappearance of crystal diffraction peak in the X-ray diffraction diagram.And mechanical activation could increase the number of reactive free hydroxyl of cassava starch,especially primary hydroxyl.【期刊名称】《造纸化学品》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】3页(P15-17)【关键词】机械活化;X射线衍射;红外光谱;激光光谱法【作者】孙丹丹;张宏伟【作者单位】华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州510640/山东世纪阳光纸业集团有限公司,山东昌乐262400;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TS237机械活化淀粉是近期出现的一种物理变性淀粉,是指淀粉在机械活化过程中由于摩擦、碰撞、冲击和剪切等机械力的作用,其结晶结构受到破坏,结晶度降低,最终由多晶态转变成非晶态。
机械活化强化淀粉液化水解研究的开题报告
机械活化强化淀粉液化水解研究的开题报告一、选题背景淀粉是一种重要的生物质能源,其生产主要通过淀粉液化水解的方式实现。
液化水解是指将淀粉原料与适量的水和酶混合,经过一系列的反应过程,将淀粉分解成较小的淀粉糊精,最终转化为葡萄糖和葡萄糖寡糖,以供发酵或其他用途时使用。
当前,液化水解工艺已经得到了广泛的应用和发展,但仍存在一些问题,例如反应速率慢,淀粉的转化率较低,产品质量难以稳定控制等。
机械活化强化是一种新型的淀粉液化水解技术,此技术利用机械力将淀粉基质进行高效激活,使淀粉更易于水解,提高反应速率和淀粉的转化率,同时优化产品品质。
因此,开展机械活化强化淀粉液化水解研究,有利于提高淀粉液化水解工艺的效率和产出质量。
二、研究目的本研究旨在探究机械活化强化淀粉液化水解的可行性,研究机械活化强化工艺对淀粉液化水解反应速率、淀粉转化率、产物品质的影响,并对其机理进行初步探讨,为淀粉液化水解工艺的优化提供参考。
三、研究内容1、选取适宜的淀粉原料、酶、机械力及添加剂等,进行实验室预实验;2、通过单因素试验和正交试验,分析机械活化强化工艺对淀粉液化水解反应速率、淀粉转化率、产物品质的影响;3、通过扫描电镜、红外光谱等多种手段,对机械活化强化淀粉基质以及液化水解反应过程进行表征和分析,并初步探讨机械活化强化淀粉液化水解的机理。
四、研究意义1、探究机械活化强化淀粉液化水解的可行性,为淀粉液化水解技术的改进提供思路;2、研究机械活化强化工艺对淀粉液化水解反应速率、淀粉转化率、产物品质的影响,为淀粉液化水解工艺的优化提供理论依据;3、通过对机械活化强化淀粉液化水解的机理探讨,深入理解液化水解工艺的本质和淀粉结构变化的机理。
五、研究方法1、实验室手段:反应器、磨粉机、超声波处理器、离心式颗粒板等;2、实验设计:单因素试验、正交试验等;3、表征手段:扫描电镜、红外光谱等。
六、预期成果1、淀粉液化水解反应速率、淀粉转化率、产物品质等研究结果;2、机械活化强化淀粉液化水解的机理探讨及分析;3、机械活化强化液化水解技术的应用前景及发展方向等综合性研究报告。
机械活化木薯淀粉及其乙酰化淀粉的消化性能研究
机械活化木薯淀粉及其乙酰化淀粉的消化性能研究陈渊;李家贵;黄祖强;何绍帆;韦慧芳【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2010(031)007【摘要】采用In-Vitro消化模型和美国谷物化学协会(AnCC)的76-13标准方法,以消化速度和抗酶解淀粉含量为评价指标,研究机械活化淀粉及其乙酰化变性处理产品的消化性能和抗酶解性能.结果表明,机械活化对木薯淀粉颗粒的消化性能有显著的强化作用,活化时间越长,消化速率越大,抗酶解淀粉的含量越低.主要原因是机械活化使木薯淀粉紧密的颗粒表面及晶体结构受到破坏,结晶度下降,提高了淀粉颗粒对酶的敏感性,增加反应活性.活化淀粉经乙酰化变性可加快其颗粒的消化性能,降低其糊的消化性能,破坏和阻止抗酶解淀粉的形成,并随取代度提高,淀粉颗粒和糊的消化速度呈下降趋势,抗酶解淀粉含量降低.【总页数】6页(P61-66)【作者】陈渊;李家贵;黄祖强;何绍帆;韦慧芳【作者单位】玉林师范学院化学与生物系,广西,玉林,537000;玉林师范学院化学与生物系,广西,玉林,537000;广西大学化学化工学院,广西,南宁,530004;玉林师范学院化学与生物系,广西,玉林,537000;玉林师范学院化学与生物系,广西,玉林,537000【正文语种】中文【中图分类】TS231;O636.12【相关文献】1.乙酰化己二酸交联机械活化木薯淀粉的制备及性能研究 [J], 杨家添;陈渊;谭义秋;黄祖强;李少红2.机械活化木薯淀粉干法制备羧甲基淀粉的研究 [J], 谭义秋;赵汉民;周树年;黄祖强3.机械活化木薯淀粉制备交联淀粉研究 [J], 谭义秋;慕光杉;韦良兴;黄祖强4.机械活化木薯淀粉制备低取代度醋酸酯淀粉的研究 [J], 陈渊;杨家添;朱万仁;韦庆敏;何军5.利用机械活化木薯淀粉制备淀粉磷酸酯的工艺研究 [J], 田保华;赵奕玲;黄祖强;童张法因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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目 己提 出一些新 的技术手段 以强化淀粉 的液化 水解 ,这些 前
研究方法 主要集 中在辐射 降解 、热 降解 、生物 降解、化学 降 解 、微波 降解等方面 。 本课题 组系统地研究 了机械活化对 木薯淀粉 结晶结构与 理化性质 的影 响,研究结果表 明木 薯淀粉在机 械活化过程 中, 由于摩擦 、碰 撞 、冲击 、剪切等机械 力的作用 ,其紧密 的颗 粒表面及 晶体结构受到 了破坏 ,结 晶度 下降 ,分 子链发生 断
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2 0 年第 5 08 期 ( 总第 1 5期 ) 0
大 众 科 技
DA ZHoNG KEJ I
No. 2 0 5, 0 8
( u l i l .0 ) C mu t eyNo1 5 av
机械 活化对木薯淀粉液 化产物组成 的影响
粉液化效 果的影响 ,本文 采用搅拌球 磨机对木 薯淀粉进行机 械活化 , 不同活化 时间的木薯淀粉与 a一 将 淀粉酶进行酶解反 应 ,用 高效液相色谱对 酶解产物组 分进行检测分 析 。研究 结
果可为木薯淀粉 的深加工提供基础 数据和理论依据 。
麦 芽四糖 : J=6 1. 卜 5 6 . 5 , 603 7 2 2
酶解反 应活性 。 【 关键 词】机械 活化 ;液化 ;木薯淀粉 ;高效液相 色谱 【 中图分 类号 】T 1. Q362 【 文献标识码 】A 【 文章编号 】10 — 112 0)5 O 1一 2 0 8 1 5 ( 80 一 13 O 0 实验 时在研 磨筒中加入磨介质 3 0 m ( 0 L 堆体积) ,按实验 设计要求 ,调好 转速 和恒温水浴温度后 ,放入木薯原淀粉 5 0 g ,达到规定活化 时间 ( m n 后取 出过筛 分球,样 品密封保 , i ) 存 ,并 及 时分 析 。 ( )标准糖 曲线 的绘制 2
裂 ,分 子间的结合 力下降,使得分子 问流动 的粘性 阻力减小 , 表观粘度 下降 ,而且极 大地促进 了水分子和淀粉 分子游离羟
基 的 结 合 , 其 糊 化 温 度 不 断 降 低 , 甚 至 能 常 温 糊 化 ,并 能有
效地提 高其化 学反应活性 。为研究机械 活化预处 理对木薯淀
色谱条件 :色谱柱 为大连 依利特 H p r i }柱 e , y esl I N。 5 m u 2 0 ̄×4 6l i d ) 5n n , Il . . ,流动相 采用 乙腈/ = 7 / 0( / ) f I f 水 03 VV ,
柱 温 3 ℃ ,流 速 1 O L・ i~ 0 . m m n ,压 力 5 b r 3a 。
胡华 宇 ,沈 芳 ,黄祖 强 ,袁 建微
( 西 大 学化 学化 工 学 院 ,广 西 南 宁 5 0 0 广 3 0 4)
【 摘 要 】采用搅拌球磨机 对木薯淀粉进行机械 活化 ,将 不 同活化时 间的木薯 淀粉 与 O一 . r 淀粉酶进行 酶解反 应 ,用 高效液
相 色谱 对酶 解产物组分进行检测分析 ,研 究活化 时间对木薯淀粉酶 解产 物组 分的影响。研 究结果表 明,糊化木薯 原淀粉 、糊化 与未糊化 的活化 6mi 0 n木薯淀粉液化产物 的还 原糖含 量分别为 60 %、1 .1 , 6 23%、1 . %, 明机 械活化预处理能有效提 高淀粉 的 16 说 4
淀粉 是一种多 晶高聚物 ,其颗 粒中一部分 分子排列成疏 松 的非晶区 ( 定形 区) 无 ,另一部分 分子则排 列成 高度有序 的 结 晶区。淀粉这种独特 的分子结构特 点使水及 反应物等不 易 触及 结晶区内的分 子,导致淀粉 的糊化温度高 、糊粘度过大 、
流动性差 、化 学反应活性低 ,淀粉酶无法直接 作用于原淀粉 。
准确称 取葡萄糖 、麦芽糖、麦芽 三糖、麦芽 四糖适 量于
5L m 干净容量瓶 中, 以超纯水溶解并定容至刻度 。 分别取 2 、 L u 4 、 uL 8 、1 uL进样测液相色 谱, uL 6 、 uL 0 进样时经 0 4 um .5
针 头 过 滤 器 过 滤 ,得 H L P C图 。 计算峰面积 ,做 图,得标准 曲线方程 ,分别为 (, J 为峰面 积 , 为浓度 ) : 葡 萄 糖 : Y= 7 7 . 7 + 5 6 1 531X 1 .8 麦 芽 糖 : J= 7 7 . 8 -6 2 . 7 , 4 9 5 X 8 2 3 麦 芽三糖 : J=7 9 . 3 -3 9 . , 5 36 X 1 5 0
计。
机械 活化设备为 自制 高能效搅 拌球磨机 ,由普通 ̄ 6 i 1 n o t 钻床 改装 而成 ,配置 调速 电机 ,可 根据 实验 需要 调节搅拌轴 的转速 。 研磨筒 为内径 1 t 高 10i 、 5i 、 n o 7 t 有效容积 1 0 L n o 0m 、 2
带冷却套 的不锈钢罐 ,磨介质 为 m 的不锈钢磨球 。 m 2 实验方 法 . ( )机械 活化淀粉 的制备 1
1葡 萄糖 2 麦 芽糖 3 麦 芽三糖 4麦 芽 四糖 . . . .
图 1 四种标准糖的 HL P C图
( ) Q一 粉酶液化水解液的制备 3 淀 分别称取原 淀粉 ( 沸水浴糊化 1m n 和活化 6 m n淀粉 5i ) 0i
样品 ( 沸水浴糊化 1m n 不糊化 )配成浓度 7 2 m m 的 5 i/ . g・ L