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马铃薯直链淀粉使用高压微射流改善性质和结构

2021-09-14 09:55:19

淀粉是一种重要的工业原料,被广泛应用于食品、纺织、医药、化工等众多行业,以淀粉为原料生产的产品质量的提高以及工艺的改进,对淀粉进行改性以改善其加工特性也成为目前国内外研究的热点。天然淀粉通过物理、化学或酶法处理可使其性能(如溶解性、抗热、抗剪切等稳定性) 得到改善。高压微射流均质机是一种新型的高压均质机,能对物料产生剪切、撞击、气穴等综合作用,已被应用于淀粉改性研究中。研究显示高压微射流可提高抗性淀粉的黏度和持水力,可将木薯淀粉的颗粒表面糊化且糊化焓降低,使其溶解性增大、粒度减小、颗粒结构破坏、结晶度降低。马铃薯淀粉是一种被广泛使用的商业化淀粉原料之一,主要由直链淀粉和支链淀粉组成,其中马铃薯淀粉中含有约20%的直链淀粉,直链淀粉的含量和性质对食用膜的制备等方面有重要的作用,使用高压微射流技术来改善马铃薯直链淀粉的性质与结构有着重要的意义。
实验方法:采用正丁醇沉淀法对马铃薯直链淀粉进行提取 分离及纯化,经测定其直链淀粉含量为85.3%。将自制的直链淀粉配成 6%的溶液,先经普通均质机20MPa均质混溶,然后经动态高压微射流机处理,压力分别为80、120、160、200MPa,冷冻干燥后备用。配制质量分数为1%的淀粉乳,取50mL在70°C水浴中搅拌加热30min,于离心管中以3000r/min离心20min,将上清液倾入已烘干至恒重的铝盒中,置于90°C水浴中蒸干,在105°C下烘干至恒重。称取一定量的淀粉样品,配成质量分数1%的淀粉乳,置沸水浴中加热搅拌15min,冷却至室温,以蒸馏水作参照,在650nm波长处测定淀粉糊的透光率。将淀粉样品配成100g/L淀粉乳,于沸水中加热30min完全糊化,冷却至室温后用CT3型质构仪测 定其质构特性。将样品配制成质量浓度0.1%的溶液,以乙醇为分散剂,采用纳米粒度仪测定其粒度分布。
马铃薯直链淀粉经 DHPM 处理后其性质和结构发生了一定变化。随处理压力增大,马铃薯直链淀粉 溶解度、膨润力、透明度先增大后减小,在160MPa为最大;DHPM对马铃薯直链淀粉冻融稳定性的影响无显著规律; 凝胶质构分析表明,经DHPM处理后,马 铃薯直链淀粉黏性减小,而其硬度、弹性、内聚性、胶着性和咀嚼性都随压力增加先增加后降低,且都在120MPa达到最大值。粒度分析表明,其平均粒径先减小后增大,经80MPa和120MPa处理后平均粒径显著减小,压力达到160MPa和200MPa时粒径显著 增大。马铃薯直链淀粉经DHPM200MPa处理后,AFM观察显示其结构发生改变,高度从8~13nm减小为7~9nm;分子质量减小,Mw从2.40×106 g/mol减小为2.15×106g/mol,说明DHPM对其产生了降解,且分子量分布更加均匀。

NanoGenizer高压微射流均质机

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