超声处理对淀粉性能的影响及磷酸酯淀粉的制备与应用研究

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1、广西大学硕士学位论文超声处理对淀粉性能的影响及磷酸酯淀粉的制备与应用研究姓名：赵奕玲申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：童张法20070701超声处理对淀粉性能的影响及磷酸酯淀粉的制备与应用研究摘要磷酸酯淀粉是原淀粉与磷酸盐发生酯化反应而生成的一种淀粉衍生物，作为一种多功能添加剂，在食品、造纸、纺织、铸造等行业得到广泛应用。具有广阔的应用开发前景。由于淀粉结晶区分子排列紧密，在化学改性过程中试剂不易深入到颗粒内部，反应往往只能发生在颗粒表面，导致淀粉反应活性和反应效率较低，难以得到高取代度的产物，因此，研究如何改变淀粉颗粒结构提高淀粉反应活性成为—项极其重要的研究课题；并且进

2、一步拓宽磷酸酯淀粉的应用范围同样具有十分重要的意义。本文为改进磷酸酯淀粉的传统制备方法，首先研究了超声作用对淀粉结构性能的影响，并将超声技术引入磷酸酯淀粉制备工艺中，探索新的工艺途径；同时对磷酸酯淀粉吸附铜离子过程及其应用进行了初步探索。(1)采用红外光谱(F硼R)、X．射线衍射仪(Ⅺ①)、扫描电子显微镜(SEM)、淀粉．碘复合物紫外吸收光谱分析、电位滴定及差示扫描量热仪(DSC)对淀粉进行表征分析，分别研究超声处理前后木薯淀粉分子基团、结晶结构、颗粒形貌、组分含量及热特性的变化规律。结果表明：经超声处理的淀粉仍具有原有分子基团，但结晶度下降，受侵蚀的颗粒数量增多；超声波对淀粉造成

3、大量降解，破坏支链淀粉结构，打断淀粉长链，直链淀粉含量增加，聚合度降低，淀粉糊化温度升高。(2)通过考察超声处理前后木薯淀粉流变特性、透明度、凝沉性及抗酶性的变化，研究超声波对淀粉理化性质的影响。结果表明：经超声处理后的淀粉表观粘度、剪切稀化和触变能力降低，呈现假塑性流体特征，符合幂定律；超声作用在一定强度范围内能提高淀粉的透明度和降低淀粉的抗酶性，长时间超声处理会导致透明度降低和抗酶能力的增强；由于超声处理后直链淀粉含量的增加和淀粉聚合度降低，淀粉老化趋势增强，淀粉糊静置过程中透明度下降程度大，凝沉性强。(3)利用超声波预处理木薯淀粉，结合传统半干法制备磷酸酯淀粉。考察了超声作用

4、时间、超声功率、分散介质种类及分散介质浓度对磷酸酯淀粉取代度及粘度的影响。结果表明：一定强度的超声波能够提高淀粉反应活性，最佳预处理条件为：20％乙醇作分散介质，300W超声波作用2．5rain，制得磷酸酯淀粉取代度比相同条件下未经超声处理制得样品的提高25％。产品粘度较原淀粉下降，并随超声处理条件的变化而变化。(4)研究磷酸酯淀粉对铜离子的吸附行为及其在防止芦荟凝胶褐变中的应用。吸附单因素实验表明：磷酸酯淀粉对铜离子有吸附作用，在25℃时，pH值为5，取代度0。05的磷酸酯淀粉2g添加到50mL铜离子浓度507．28mg／L的溶液中，吸附50rain，铜离子去除率达97％；温度低

5、于35℃时，温度升高吸附速率随之增大；吸附表观活化能18．167kJ／tool：AG<0表示磷酸酯淀粉吸附铜离子是自发过程；AH>0说明磷酸酯淀粉对铜离子的吸附是吸热过程，为化学吸附；根据Langmuir等温式计算得到磷酸酯淀粉对铜离子的饱和吸附量为12．5455mg／g。应用结果显示：铜离子增强多酚氧化酶活性，加速芦荟凝胶褐变；在较低pH值下，磷酸酯淀粉能够吸附多酚氧化酶上解离下来的辅基铜离子；在加有外源铜离子情况下，添加磷酸酯淀粉可Ⅱ以有效的吸附铜离子，防止多酚氧化酶与铜离子的结合，较好的抑制酶的活性和延缓芦荟凝胶的褐变。关键词：超声波磷酸酯淀粉木薯淀粉结构理化性质铜离子吸附n

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

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