醋酸酯淀粉制备及性质研究_钱大钧
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醋酸酯淀粉制备及性质研究
醋酸酯淀粉制备及性质研究
钱大钧;杨光
【期刊名称】《中国粮油学报》
【年(卷),期】2007(022)002
【摘要】以玉米淀粉为原料,醋酸乙烯酯为酯化剂,制备了酯化改性淀粉.研究了各反应因素对产品取代度的影响,并以取代度为指标,通过正交试验确定了其最佳工艺条件:反应体系pH值10,反应温度38℃,反应时间2h,酯化剂用量60mL.对产品的凝沉性糊化等理化性质做了测定和分析.
【总页数】5页(P49-52,59)
【作者】钱大钧;杨光
【作者单位】上海理工大学食品与生物研究所,上海,200093;上海理工大学食品与生物研究所,上海,200093
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
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4.[AMIM]Cl中醋酸酯淀粉的制备与结构表征及其流变和热特性分析 [J], 何强; 石
海信; 王爱荣; 王梓民; 郑昌海; 欧春兰
5.新型氧化羟丙基醋酸酯淀粉的制备及其膜性能测定 [J], 赵美荣;孔祥海;黄爱民;杨华
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醋酸酯淀粉
实验 序号
正交7
DS 0.032
表6 吸湿性测定
增重情况
18h时
温度 重量（g）
吸湿重量(g)
增重率
（℃）
（%）
0.5h 1h
4h
10h 18h
46 0.5001 0.5070 0.5221 0.5373 0.5428 0.5646 12.90
正交2 0.165 47 0.5003 0.5117 0.5232 0.5293 0.5349 0.5535 10.63
A3
正交实验结果及极差分析
因素
B
C
1（18.376） 1（5）
2（27.564） 2（15）
3（36.752） 3（30）
1
2
2
3
3
1
1
3
2
1
3
2
0.5487
0.777
0.865
3
0.259
0.288
0.386
0.412
0.238
0.229
0.148
B＞A＞C
图3 正交组SEM照片
9
3.3、FTIR表征
a-NPS；b-正交试验1；c-正交试验-2； d-正交试验-3；e-正交试验-4；f-正交实验-5
a-NPS，b-正交试验6；c-正交试验7； d-正交试验8；e-正交试验9
图4 正交组FTIR图谱
APS:3415 cm-1处：淀粉分子上O-H键的振动而形成的峰， NPS:2925 cm-1处：C-H键伸缩振动而产生的吸收峰，
1650 cm-1处：是由与淀粉紧密结合的结合水形成的吸收峰， 1079 和 1170 cm-1 处： C-O键的吸收振动而产生。 572 cm-1，761 cm-1，856 cm-1，923 cm-1 以及 971 cm-1：葡萄糖骨架振动吸收 APS:1750 cm-1出现了峰值，证明了乙酰基的成功接入。
筛选离子液体制备醋酸酯淀粉的研究
ｃ ｕ ｄ ｂ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ｎ ａｓｎ ｌ ｔ ｐｗ ｉｈ ｕ ｎ ｄ ｉｉｎ ｌｃ ｔ ｌ ｓ． Ｔｈ ｆｅ ｔ ｆｒ ａ ｔｏ ｉ ｅａ ｄ ｄ ｓ ｇ ｆａ ｙ ｏ ｌ ｅｓ ｎ ｈ ｓｚ ｄ ｉ ｉ ｇ ｅｓｅ ｔ ｏ ｔａ ｙ ａ ｄ ｔｏ ａ ａ ａｙ ｔ ｅｅ ｆｃ ｓｏ ｅ ｃ ｉｎ ｔｍ ｎ ｏ ａ ｅｏ ｃ — ｌｔｎ ｅ ｇ ｎ ｓｏ ｈ ｃ ｌｔｏ ｅ ｒ ｅｗ ｅ ｅｉ ｖ ｓ ｉａ ｅ ｎ ｈｅｓ ｒ ｔ ｒ ｆａ ｅ ａ ｅ ｓａ ｃ ｓｃ ａ ａ ｔ ｒｚ ｄ． ａ ｉｇ ｒ ａ ｅ ｔ ｎ ｔ ｅ ａ ｙａ ｉｎ ｄ ｇ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔｇ ｔ ｄ ａ ｄ ｔ ｔｕｃｕ ｅ ｏ ｃ ｔ ｔ ｔ ｒ ｈ ｗａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｅ
ＫＥＹＷ ＯＲＤＳ：ｉ ｎ ｃ ｌｑ ｉ ｏ ｉ ｉ ｕ ｄ；ａ ｅ ａ ｅ ｓ ａ ｃ ｃ ｔ ｔ ｔ ｒ ｈ；ｈ ｍｏ ｅ ｏ ｓ ｓ ｎ ｈｅ ｉ ｏ ｇ ｎｅ ｕ ｙ ｔ ｓｓ
淀 粉醋酸 酯又 称 为 乙酰 化 淀粉 或 醋 酸酯 淀 粉 ， 是 指 淀 粉 结 构 中的 羟 基 被 有 机 酸 或 无 机 酸 酯 化 而 得 到 的一类 变性 淀粉 ， 是 酯化 淀 粉 中最 普 遍 也是 最 也
论和 应用 的可能性 。 １ 材 料 和 方 法
１ １ 实验 材 料 ．
目前 已经报 道 的高取代度 醋 酸酯淀 粉制备 方法 主要包括 非均相 法和 均相法［ 。非均 相法通 常是 以 ２ ］ 氢 氧化钠 溶液 、 吡啶或无 机 酸等作催 化剂 ， 将活化后 的淀粉和 醋酸酐 混合进 行酯 化反应 。非均 相法 的 缺 点是反 应通常 会 消耗 大 量 酯化 试 剂 ， 生大 量 的 产 副产 物 ， 且 产 物 取 代 度 难 以控 制 ， 物 性 能 的 均 一 并 产 性 也不好 。已经 报道 的均相反 应 中使 用 的淀粉溶剂
食用醋酸酯淀粉制备和性质的研究_于泓鹏
２．２．１ 淀粉醋酸酯的粘度曲线特征值 从表 ５ 和表 ６ 中的数据可以看出，木薯和玉米原
淀粉及各不同取代度的淀粉醋酸酯的粘度随温度的变 化具有相似的规律，引入乙酰基后，淀粉醋酸酯的
糊化温度都降低了，而且随着样品取代度的升高而降 低，样品的峰值粘度则随着取代度的升高而升高， 同时产生峰值粘度所对应的温度降低了。木薯醋酸酯 淀粉的热糊稳定性普遍提高了，冷糊稳定性却有所降 低；玉米醋酸酯淀粉的热糊稳定性变化不大，冷糊 稳定性也降低了。两者的凝胶形成能力均有所提高， 但与取代度关系不大。由此可见引入乙酰基后，淀 粉醋酸酯的粘度特性大为改善，更适于用作增稠剂。
３ 结 论
３．１ 在抗氧化体系中，底物的选定对其抗氧化活性 的发挥不容忽视，藜蒿提取物在乳化体系中的抗氧化 性能强于在油体系中的抗氧化性能。
３．２ 藜蒿提取物具有较强的抗氧化作用，且具有剂 量效应关系。 ３ ． ３ 藜蒿提取物与 Ｂ Ｈ Ｔ 、Ｐ Ｇ 相比较，提取物浓 度达 ０．１０％ 时的抗氧化活性超过 ０．０２％ＢＨＴ，而小 于 ０．０２％ＰＧ。 ３．４ 柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸对藜蒿提取物抗 氧化作用均有协同增效作用，且增效作用的强弱顺序 为：酒石酸＞抗坏血酸＞柠檬酸。
分别称取玉米和木薯醋酸酯样品 ３ｇ（干基），加
主要仪器：５００ｍｌ 不锈钢反应器 市售，并自行 蒸馏水１００ｍｌ调成３％的淀粉乳，沸水浴加热２０ｍｉｎ，充
加工；酸度计 ｐＨＳ－２５ 型，上海虹益仪器厂；超级 分糊化，冷却，取其中 ３０ｍｌ 加到塑料杯中，加盖，置
恒温水浴器 ＣＳ５０１ 型，上海实验仪器厂；强力电动 于 －１８℃的冰箱中冷冻 ２４ｈ，取出于室温下自然解冻
搅拌器 ＪＢ９０－Ｄ 型，杭州仪表电机厂；布拉班德粘度 ６ｈ，观察糊的情况。然后重复多次，直至糊的胶体结
淀粉及各不同取代度的淀粉醋酸酯的粘度随温度的变 化具有相似的规律，引入乙酰基后，淀粉醋酸酯的
糊化温度都降低了，而且随着样品取代度的升高而降 低，样品的峰值粘度则随着取代度的升高而升高， 同时产生峰值粘度所对应的温度降低了。木薯醋酸酯 淀粉的热糊稳定性普遍提高了，冷糊稳定性却有所降 低；玉米醋酸酯淀粉的热糊稳定性变化不大，冷糊 稳定性也降低了。两者的凝胶形成能力均有所提高， 但与取代度关系不大。由此可见引入乙酰基后，淀 粉醋酸酯的粘度特性大为改善，更适于用作增稠剂。
３ 结 论
３．１ 在抗氧化体系中，底物的选定对其抗氧化活性 的发挥不容忽视，藜蒿提取物在乳化体系中的抗氧化 性能强于在油体系中的抗氧化性能。
３．２ 藜蒿提取物具有较强的抗氧化作用，且具有剂 量效应关系。 ３ ． ３ 藜蒿提取物与 Ｂ Ｈ Ｔ 、Ｐ Ｇ 相比较，提取物浓 度达 ０．１０％ 时的抗氧化活性超过 ０．０２％ＢＨＴ，而小 于 ０．０２％ＰＧ。 ３．４ 柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸对藜蒿提取物抗 氧化作用均有协同增效作用，且增效作用的强弱顺序 为：酒石酸＞抗坏血酸＞柠檬酸。
分别称取玉米和木薯醋酸酯样品 ３ｇ（干基），加
主要仪器：５００ｍｌ 不锈钢反应器 市售，并自行 蒸馏水１００ｍｌ调成３％的淀粉乳，沸水浴加热２０ｍｉｎ，充
加工；酸度计 ｐＨＳ－２５ 型，上海虹益仪器厂；超级 分糊化，冷却，取其中 ３０ｍｌ 加到塑料杯中，加盖，置
恒温水浴器 ＣＳ５０１ 型，上海实验仪器厂；强力电动 于 －１８℃的冰箱中冷冻 ２４ｈ，取出于室温下自然解冻
搅拌器 ＪＢ９０－Ｄ 型，杭州仪表电机厂；布拉班德粘度 ６ｈ，观察糊的情况。然后重复多次，直至糊的胶体结
食品中醋酸酯淀粉测定
食品中醋酸酯淀粉测定食品中醋酸酯淀粉测定是一种常用的分析方法，用于确定食品中醋酸酯淀粉的含量。
本文将介绍该方法的原理、步骤和相关注意事项。
一、原理醋酸酯淀粉是一种常见的食品添加剂，用作增稠剂和稳定剂。
其测定方法基于醋酸酯淀粉在酶的作用下水解为葡萄糖，再通过酶法或化学法测定葡萄糖的含量来确定醋酸酯淀粉的含量。
二、步骤1. 样品制备：将待测食品样品称取适量，加入适量的水，搅拌均匀，制备成悬浮液。
2. 酶解：将样品悬浮液加入含有淀粉酶的试剂中，进行酶解反应。
酶解条件可根据具体情况选择，一般在适宜的温度和时间下进行。
3. 反应停止：加入适量的酸或碱溶液停止酶解反应，并调节pH 值。
4. 葡萄糖测定：使用葡萄糖试剂（如葡萄糖氧化酶）将酶解后的葡萄糖转化为产生可测定信号的物质，如产生的色素或发光物质。
5. 测定读数：使用光度计、色度计或荧光测定仪器，测定反应产物的吸光度、颜色或荧光强度。
6. 含量计算：根据标准曲线或计算公式，将测得的吸光度、颜色或荧光强度转化为醋酸酯淀粉的含量。
三、注意事项1. 样品制备时要保持均匀悬浮状态，避免样品团聚或沉淀。
2. 酶解条件应根据具体情况选择，一般需进行试验确定最佳条件。
3. 反应停止时要及时加入适量的酸或碱溶液，并调节pH值，避免进一步的反应发生。
4. 测定读数时应注意选择适当的测定波长或荧光激发波长，并进行空白对照。
5. 根据具体的分析要求，可选择不同的测定方法和仪器，如光度计、色度计或荧光测定仪器。
总结：食品中醋酸酯淀粉的测定是一项重要的分析工作，能够帮助确定食品中的添加剂含量。
该方法基于酶解和测定葡萄糖的含量来确定醋酸酯淀粉的含量。
在进行测定时，需要注意样品制备、酶解条件选择、反应停止、测定读数和含量计算等方面的注意事项。
通过遵循正确的步骤和注意事项，可以准确测定食品中醋酸酯淀粉的含量，保障食品的质量和安全。
醋酸酯淀粉制备及性质研究_钱大钧
K2
0. 074 5 0. 157 0 0. 125 2 0. 130 8
K3
0. 165 2 0. 086 9 0. 160 5 0. 239 0
R
0. 090 7 0. 070 1 0. 065 0 0. 227 6
由表 2 极差分析可知 ,各因素对取代度的影响
大小依次为 : D > A > B > C。最佳工艺条件组合为
图 3 反应时间对取代度的影响
由图 3,随着反应时间增加 ,取代度逐渐增大 ,当 反应时间达到 1. 5 时最高 。继续增加反应时间 ,取 代度减小 。从 0. 5h到 1h取代度增大较缓慢 ,从 1h 到 1. 5h取代度增大较显著 。原因为随着反应时间 的增加 ,各反应物间充分接触的时间也增加 ,酯化反 应程度提高 ,因而取代度提高 ;但反应达到一定时间 后 ,酯化剂消耗完全 ,则反应趋向逆反应方向 ,副反 应产物在体系中相对浓度增加 ,故随着反应时间的 继续延长 ,取代度变小 。反应时间以 1. 5h为宜 。 2. 1. 4 酯化剂用量对取代度的影响
淀粉分子中的葡萄糖单位的 C2、C3、C6 上有羟
收稿日期 : 2006 - 03 - 03 作者简介 :钱大钧 ,男 , 1982年出生 ,硕士 ,食品科学与工程
基 ,在碱性条件下 ,能被有机酸 ———醋酸 、醋酸酐 、醋 酸乙烯等酯化剂取代 ,制得低取代度的醋酸酯淀粉 (DS < 0. 2) 。醋酸乙烯酯的分子量为 86,其 50%能 与淀粉反应 ,高于醋酸酐 ,反应如下 :
20mL 到 40mL 取代度增大较缓慢 , 40mL 到 60mL 取
代度增大较显著 。原因分析为随着酯化剂用量增
加 ,进入淀粉分子与羟基结合的醋酸乙烯酯分子增
醋酸酯淀粉
实验序号
DS
2019/1/19 2019/1/19
பைடு நூலகம்
11
4.2、凝沉性测定
图5 NPS及APS凝沉性变化 图
2019/1/19 2019/1/19
12
4.3、冻融稳定性
表4 实验序号 正交7号 正交2号 正交3号 DS 0.032 0.165 0.260 冻融稳定性测定 沉淀物重 （g） 12.96 16.83 18.17 冻融次数 3 3 3 析水率（%） 55.3 40.8 38.0
吸湿重量(g)
1h 4h 10h 18h
0.5001 0.5070 0.5221 0.5373 0.5428 0.5646 0.5003 0.5117 0.5232 0.5293 0.5349 0.5535
正交3
正交5 正交9 NPS
0.260
0.422 0.86
46
46 47 48
0.5002 0.5019 0.5125 0.5196 0.5256 0.5474
淀粉糊重 （g） 29.01 28.50 29.33
正交5号
NPS
0.422
29.10
29.52
20.25
12.16
3
2
30.4
58.8
2019/1/19 2019/1/19
13
4.4、吸湿性测定
表6 实验 序号 正交7 正交2 DS 0.032 0.165 吸湿性测定 增重情况 温度 重量（g） （℃） 0.5h 46 47 18h时 增重率 （%） 12.90 10.63
实验结果 DS 0.382 0.165 0.260 0.134 0.422 0.117 0.032 0.278 0.86
马铃薯醋酸酯制备及其性质的研究
马铃薯醋酸酯制备及其性质的研究摘要本试验是以马铃薯淀粉为原料，以醋酸酐为反应药品制备醋酸酯淀粉；并对淀粉取代度、峰值粘度、糊化温度等特性指标进行研究。
关键词马铃薯淀粉醋酸酐取代度马铃薯（学名：Sola num tuberosum,英文：P otato）, 茄科茄属，一年生草本植物，别称地蛋、洋芋、等。
马铃薯的人工栽培最早可追溯到大约公元前8000 年到5000 年的秘鲁南部地区。
马铃薯，高15〜80厘米，无毛或被疏柔毛。
茎分地上茎和地下茎两部分。
马铃薯是中国五大主食之一，其营养价值高、适应力强、产量大，是全球第三大重要的粮食作物，仅次于小麦和玉米。
我国马铃薯常年种植面积6000〜8000万亩，种植面积世界第一.我国目前马铃薯年产量约6500 万吨.产量世界第一.马铃薯作为粮菜兼用作物正受到日益广泛的重视，马铃薯食品加工行业刚刚起步，尤其在马铃薯淀粉加工方面。
以马铃薯为原料进行马铃薯淀粉的生产，是马铃薯深加工的重要方向之一，马铃薯淀粉颗粒结构为椭圆形，颗粒直径为20-100?%em,颗粒直径比其它种类的淀粉大很多，马铃薯淀粉的粘度高，糊液透明度 高，由于其独特的性质，致使马铃薯能应用于特定的 食品行 加工工艺的影响比较大，例如东北的马铃薯进行生产 制备的马铃薯淀粉粘度比其它产区的马铃薯淀粉高很 多、但是糊化温度也亦然。
马铃薯经过酯化改性后， 能增强马铃薯的吸水能力， 提高马铃薯淀粉的透明度、 增加马铃薯淀粉的成膜性 是广泛应用于面制品的变性淀粉产品之一。
本文是以 马铃薯淀粉为原料、以醋酸酐为酯化剂反应制备马铃 薯醋酸酯淀粉，并对制备的马铃薯醋酸酯淀粉的取代 度、峰值粘度及糊化温度等特性指标进行研究。
一、材料与方法 1、实验材料 马铃薯淀粉：黑龙江北大荒马铃薯集团 醋酸酐：沈阳国药集团公司 氢氧化钠、盐酸：工业原料 市售 2、实验设备IKA-RW20搅拌器、梅特勒pH/电导率/离子综合 测定仪、 MB-45快速水分测定仪、 E 型布拉班德粘度仪、水循环 真空泵、粉碎机、恒温干燥箱。
淀粉在纺织浆料中的应用
2012年第16期广东化工第39卷总第240期 · 77 ·淀粉在纺织浆料中的应用陈杰(吉林化工学院化工与材料工程学院，吉林吉林 132022)[摘要]文章简要介绍了淀粉在纺织浆料中的应用概况，介绍了淀粉浆料的种类及应用，特别强调了变性淀粉的应用情况，同时对纺织浆料今后的发展趋势进行了展望。
[关键词]纺织；浆料；变性淀粉[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)16-0077-02Application of Starch in Textile Size MaterialChen Jie(College of Chemical and Materials Engineering, Jilin Institute of Chemical Technology, Jilin 132022, China) Abstract: The paper briefly introduced the application of starch in the textile size material, introduced the species and application of starch size material, with particular emphasis on the application of the modified starch, and prospected the future developing trend of textile size material.Keywords: textile；size material；modified starch天然聚合物是纺织品加工中使用最早的纺织助剂，通常都是从动、植物体内提取加工而成，具有来源丰富、无毒、无污染的特点，在纺织印染中占有相当重要的地位。
淀粉一般存在于植物的果实、种子或根茎中。
醋酸酯变性淀粉可行性研究报告(方便面专用)
一、质量指标1. 感官指标外观：白色粉末2 .理化指标水分：≤14％细度：≥99％（100目筛通过率）PH：5.5-7.5砷：≤0.0003％重金属：≤0.001％（以Pb计）抗老化性：72小时不分层取代度：DS≥0.053.卫生指标细菌（个/g）≤1000霉菌（个/g）≤100致病菌不得检出二、产品性能及特点1. 粘度高，可取代一部分胶，胶量可以减少50-60％，谷原粉可以适量减少，但增稠效果不减。
2. 有良好的乳化性，成膜性好，在方便面中能起骨架作用，产品外观光泽，口感好。
3. 糊化度高，糊化温度低，可以大大提高a度，产品复水性好，口感柔和。
4. 透明度好，在蒸煮过程中有透明感，改善方便面外观。
三、使用范围1. 将变性淀粉和面粉混合后加水。
2. 也可以把变性淀粉与水调成悬浮液，然后加到面粉中。
3. 加入量：对面粉10-15％（根据不同产品的要求）别名醋酸淀粉、醋酸淀粉酯性状白色粉末。
特点是糊的凝沉性低，对酸、碱、热的稳定性高，糊的透明度高，冻溶稳定性好。
分子间不易形成氢键。
用途增稠剂、稳定剂、黏结剂、制食用淀粉膜。
使用方法低取代度的淀粉醋酸酯含乙酰0.5%～2.5%，在食品加工中用作增稠剂，其优点是黏度高，澄明度高，凝沉性弱，储存稳定。
常将其进行复合变性，交联淀粉醋酸酯对于高温、强剪切力和低pH影响具有更高黏度稳定性，低温储存和冻融稳定性也高，适于罐头类食品应用，能在不同温度下储存。
羟丙基淀粉醋酸酯，羟丙基取代度约3～6，乙酰基取代度约0.5～0.9，为口香糖的好基质，不溶于水，口嚼弹性好。
【摘要】：以马铃薯淀粉为原料,以醋酸酐为乙酰化试剂,氢氧化钠为催化剂对低取代度醋酸酯淀粉的合成工艺及性能进行了研究。
考察了pH值反应温度、反应时间、氢氧化钠含量等因素对醋酸酯淀粉乙酰基含量的影响。
通过正交实验得到了合成低取代度醋酸酯淀粉的最佳工艺条件:反应温度25℃,pH值8.5,淀粉(绝干):醋酸酐质量比16:1,反应时间50 min。
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图 3 反应时间对取代度的影响
由图 3,随着反应时间增加 ,取代度逐渐增大 ,当 反应时间达到 1. 5 时最高 。继续增加反应时间 ,取 代度减小 。从 0. 5h到 1h取代度增大较缓慢 ,从 1h 到 1. 5h取代度增大较显著 。原因为随着反应时间 的增加 ,各反应物间充分接触的时间也增加 ,酯化反 应程度提高 ,因而取代度提高 ;但反应达到一定时间 后 ,酯化剂消耗完全 ,则反应趋向逆反应方向 ,副反 应产物在体系中相对浓度增加 ,故随着反应时间的 继续延长 ,取代度变小 。反应时间以 1. 5h为宜 。 2. 1. 4 酯化剂用量对取代度的影响
第 22卷第 2期
钱大钧等 醋酸酯淀粉制备及性质研究
51
固定反应体系 pH 值为 9. 5,反应温度为 38℃, 反应时间 1h,对酯化剂用量对取代度的影响进行了 研究 。结果如图 4所示 :
图 4 酯化剂用量对取代度的影响
由图 4,随着酯化剂用量的增加 ,取代度逐渐增
大 ,用 量 为 10mL 时 , 基 本 无 反 应 , 取 代 度 低 。从
2007年 3月 第 22卷第 2期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and O ils A ssociation
Vol. 22, No. 2 M ar. 2007
醋酸酯淀粉制备及性质研究
钱大钧 杨 光
(上海理工大学食品与生物研究所 ,上海 200093)
固定反应体系 pH 值为 9. 5,反应温度为 38℃, 酯化剂用量 20mL ,对反应时间对取代度的影响进行 了研究 。结果如图 3所示 :
图 1 反应体系 pH值对取代度的影响
由图 1,当 pH 值小于 9时 ,取代度低 。随着 pH 值上升 ,取代度迅速增大 ,当 pH 值为 9. 5 时达到最 高 。继续升高 pH 值 ,取代度减小 。原因是在淀粉的 酯化反应过程中 ,随着碱性增加 , NaOH 分子能更快 地渗入淀粉粒的无定型区和晶格之间 ,破坏淀粉分 子间的氢键 ,使晶格间距增大 、变形或发生破坏 ,淀 粉粒膨胀 ,醋酸乙烯酯与淀粉分子中羟基的作用机 会增多 ,从而提高酯化反应的活性和醋酸乙烯酯的 利用率 ,使取代度提高 。但当进一步增加碱用量时 , 过量的碱将导致副反应速度加快 ,并且 ,碱浓度过高 时 ,在淀粉颗粒表面可形成糊化层 ,阻止了醋酸乙烯
. 411 8 0. 286 6 0. 034 2
K2
0. 223 4 0. 471 1 0. 375 5 0. 392 4
K3
0. 495 7 0. 260 8 0. 481 6 0. 717 1
K1
0. 141 5 0. 137 3 0. 095 5 0. 011 4
K2
0. 074 5 0. 157 0 0. 125 2 0. 130 8
K3
0. 165 2 0. 086 9 0. 160 5 0. 239 0
R
0. 090 7 0. 070 1 0. 065 0 0. 227 6
由表 2 极差分析可知 ,各因素对取代度的影响
大小依次为 : D > A > B > C。最佳工艺条件组合为
准确称取 1. 00g样品 ,加入 100mL 蒸馏水 ,调成 1%的淀粉乳 ,于沸水中加热糊化并保温 15m in,冷却 至室温 ,用 721型分光光度计 ,以蒸馏水为空白 , 1cm 比色皿 ,在波长 650nm 处测透光率 。将淀粉糊分别 静置不同时间后测透光率 ,同一样品测定三次 ,取平 均值 。 1. 2. 6 淀粉糊化过程的 DSC测定
2
0. 810 1
8. 650 0
D
0. 077 8
2
9. 848 1
8. 650 0
3
误差
0. 007 9
8
注 : F0. 01 ( 2, 8) = 8. 65, 3 代表显著性 。
由表 3方差分析可知 ,在 0. 10的置信水平下 ,酯 化剂用量影响显著 。
2. 3 糊凝沉性的测定
样品取代度 ( ×10 - 2 ) : A - 原淀粉 B - 2. 22 C - 6. 89
2 结果与讨论
2. 1 单因素试验 2. 1. 1 反应体系 pH 值对取代度的影响
固定反应温度为 38℃,反应时间 1h,酯化剂用量 20mL ,对反应体系 pH 值对取代度的影响进行了研 究 。结果如图 1所示 :
酯渗透到淀粉颗粒中 ,导致取代度下降 。因此 ,反应 体系 pH值选择 9. 5较合适 。 2. 1. 2 反应温度对取代度的影响
由于淀粉糊化过程代表了淀粉分子从有序状态 到无序状态的转变 ,同时也伴随着能量的变化 ,因此 可以利用 DSC 来进行测量 [ 6 ] 。
称取一定量的样品配成 25%的淀粉乳 ,静置备 用 。静置后的样品放入测量皿中 ,加盖 ,以空气为参 比 ,升温速率设置为 5℃ /m in,从 35℃升温至 80℃。 记录糊化过程的 DSC曲线 。
固定反应体系 pH 值为 9. 5,反应时间 1h,酯化 剂用量 20mL ,对反应温度对取代度的影响进行了研 究 。结果如图 2所示 :
图 2 反应温度对取代度的影响
由图 2,随着反应温度上升 ,取代度逐渐增大 , 28℃时几乎无反应 ,取代度低 。从 28℃到 38℃取代 度增大较显著 , 38℃到 48℃取代度增大较缓慢 。原 因是在小于 50℃反应温度范围内 ,温度的升高有利 于淀粉粒的膨胀和提高离子及反应试剂的流动性 , 使 NaOH和醋酸乙烯酯容易渗透到淀粉粒中 ,提高 酯化反应速度 ,但温度过高淀粉易降解 、糊化 ,副反 应加剧 ,取代度下降 。同时发现 ,温度过高产品色泽 呈较深肉色 。酯化温度选择 38～48℃较合适 。 2. 1. 3 反应时间对取代度的影响
这是由于淀粉经醋酸酯化后 ,在分子中引入了 乙酰基团 。乙酰基与葡萄糖单元上的羟基形成分子 内氢键 ,阻碍链淀粉分子间氢键的生成 ; 另外 ,乙酰 基隔离了淀粉分子 ,阻碍了分子的聚集 。这两种变 化综合作用使醋酸酯化淀粉的抗凝沉性有所增强 , 并且随着取代度的提高 ,这种阻隔作用加强 ,醋酸酯 化淀粉的抗凝沉性增强 。但过高的取代度会削弱糊 的抗凝沉性 ,适当改性的醋酸酯化淀粉具有较好的 抗凝沉性 。 2. 4 糊透明度的测定
摘 要 以玉米淀粉为原料 ,醋酸乙烯酯为酯化剂 ,制备了酯化改性淀粉 。研究了各反应因素对产品取 代度的影响 ,并以取代度为指标 ,通过正交试验确定了其最佳工艺条件 :反应体系 pH值 10,反应温度 38℃,反 应时间 2h,酯化剂用量 60mL。对产品的凝沉性糊化等理化性质做了测定和分析 。
2. 2 正交试验
表 1 因子水平编码表
因子
水平 反应体系 pH 值
反应温度 ( ℃)
反应时间 ( h)
酯化剂用量 (mL )
1
9
28
1
20
2
9. 5
38
1. 5
40
3
10
48
2
60
表 2 正交试验计划及结果
反应体系 反应温度 反应时间 酯化剂用量 取代度
试验号 pH值
( ℃)
( h)
(mL )
DS
11212 试验流程 准确称取烘干的原淀粉 20g溶于 300mL 缓冲溶
液 ,滴加醋酸乙烯酯 ,恒温磁力搅拌开始反应 ,反应 中体系 pH 值下降 ,用自动电位滴定仪监控并滴加饱 和碳酸钠溶液调节 pH 值 ,反应一定时间后得产物 , 离心水洗至中性 , 40℃真空干燥 。 11213 取代度的测定
淀粉分子中的葡萄糖单位的 C2、C3、C6 上有羟
收稿日期 : 2006 - 03 - 03 作者简介 :钱大钧 ,男 , 1982年出生 ,硕士 ,食品科学与工程
基 ,在碱性条件下 ,能被有机酸 ———醋酸 、醋酸酐 、醋 酸乙烯等酯化剂取代 ,制得低取代度的醋酸酯淀粉 (DS < 0. 2) 。醋酸乙烯酯的分子量为 86,其 50%能 与淀粉反应 ,高于醋酸酐 ,反应如下 :
20mL 到 40mL 取代度增大较缓慢 , 40mL 到 60mL 取
代度增大较显著 。原因分析为随着酯化剂用量增
加 ,进入淀粉分子与羟基结合的醋酸乙烯酯分子增
多 ,因而酯化程度大 ,取代度增加 ;另一方面 ,随着用
量的增加 ,取代度超过 0. 2,且增加了反应成本 ;综合
考虑酯化剂用量应选择在 40mL 左右 。
Str - OH + CH2 =CHOCOCH3 →Str - OCOCH3 +
CH3 CHO 副反应 :醋酸乙烯酯和生成的淀粉醋酸酯受碱
的作用发生水解反应 : CH2 =CHOCOCH3 +H2O → CH3 COONa +CH3 CHO Str - OCOCH3 + H2 O → Str - OH + CH3 COONa
D - 12. 93 E - 17. 33 F - 21. 26 图 5 原淀粉及各取代度醋酸酯化淀粉糊凝沉性
从图 5中可看出 ,在相同静置时间下原玉米淀 粉糊析出的清液体积较醋酸酯化淀粉糊高 ,达到平 衡所需的时间较短 , 这说明原淀粉较强的凝沉性 。 淀粉经酯化后 ,凝沉性明显降低 ,且随着取代度的升 高 ,糊的凝沉性呈减弱的趋势 ,如图 5 所示 ,取代度 为 0. 068 9的醋酸酯化淀粉糊静置后只析出约 50% , 静置时间延长后结果基本不变 。淀粉糊析出清液的 体积随取代度的提高逐渐降低到 50%左右 ,再逐渐 提高到比原淀粉略低的水平 。达到平衡所需的时间 随取代度的提高逐渐延长至 52h左右 ,再逐渐缩短 至与原淀粉相当的水平 。
1 材料与方法
111 材料与仪器 1. 1. 1 试验材料
玉米淀粉 :大成集团锦州元成生化科技有限公 司 ;醋酸乙烯酯 : AR ,上海三浦化工有限公司 ;无水碳 酸钠 : AR ,上海虹光化工厂 ;甘氨酸 : AR ,国药集团化 学试剂有限公司 。 1. 1. 2 试验仪器