对淀粉的改性研究——淀粉精
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改性淀粉的研究进展及其应用综述李月丰(湖南农业大学食品科技学院,湖南长沙 410128)摘要:本文综述了改性淀粉的主要特点,阐述了改性淀粉在各领域的应用研究,展望了改性淀粉的发展前景。
关键词:改性淀粉;应用;研究进展0、前言淀粉是天然高分子聚合物,是自然界来源最丰富的一种可再生物质,可降解,不会对环境造成污染。
由直链淀粉和支链淀粉两部分组成,其水解的终产物为葡萄糖。
改性淀粉以天然淀粉为原料经过特定的化学方法、物理方法、酶处理法, 改良其原有性能的淀粉, 被广泛应用于食品、医药、皮革、铸造、造纸、纺织、水处理等行业。
1、改性淀粉在不同领域中的应用1.1、在食品行业的应用改性淀粉由于耐热、耐酸,具有良好的黏着性、稳定性、凝胶性和淀粉糊的透明度,较好的弥补和改善普通淀粉的不足,在食品行业有着广泛的用途。
交联淀粉广泛应用于食品的增稠剂中, 尤其是需要粘度稳定性很好的浓溶液中。
低交联度的淀粉可以在水果馅饼中用作填充料,加入罐头中可使其耐灭菌处理。
酸法变性淀粉则大大提高了淀粉的凝胶性,用于果冻、夹心饼、软糖的生产。
淀粉衍生物醋酸淀粉酯在食品工业中用作耐酸粘合剂。
Hung, P. V. 和Morita, N.(2004)研究还表明[1-2]:交联键能加强淀粉颗粒之间的结合作用, 使之较稳定存在, 从而糊液有较好的流动性。
李文钊等[3]将一种T0098 预糊化淀粉应用在面包中,可延缓老化, 使烘焙制品保持柔软蓬松, 延长保存期。
王玉田等人[4]将玉米改性淀粉应用于灌肠制品中,发现灌肠制品在弹性、气味、滋味和组织状态及贮藏方面均有很大改善,并具有较高的成品率和经济效益。
1.2、在水处理中的应用改性淀粉作为一种很有发展前途的新型水处理剂,已经得到越来越多的重视。
尽管作为絮凝剂直接投加于天然原水中效果并不佳,但作为助凝剂与聚合氯化铝配合使用,它们在处理低温低浊水方面体现了很好的助凝性能。
而环状糊精则多用于对水中有机杂质的吸附去除。
小麦淀粉的改性及其在食品工业中的应用小麦淀粉作为一种重要的食品原料,在食品工业中具有广泛应用。
为了提高小麦淀粉的功能性和适应性,人们通过对其进行改性处理,使其更加适用于各种食品加工过程。
本文将探讨小麦淀粉的改性方法以及其在食品工业中的应用。
一、小麦淀粉的改性方法小麦淀粉的改性方法多种多样,常见的包括物理改性、化学改性和酶法改性等。
物理改性是指在不改变小麦淀粉分子结构的前提下,通过物理处理手段改善其性质。
例如,通过高温糊化可以增强小麦淀粉的黏性和增稠性,提高其在食品加工中的稳定性和流变性。
此外,冷却结晶、微波处理等物理方法也可以改善小麦淀粉的性能。
化学改性是指通过化学反应在小麦淀粉分子中引入新的官能团,从而改变其物理性质和功能性。
例如,酯化反应可以在小麦淀粉分子上引入酯基,使其具有较好的抗水性和抗血糖性。
醚化反应可以引入醚键,提高小麦淀粉的溶解性和稳定性。
此外,还可以通过酸、碱、氧化剂等处理来改善小麦淀粉的性质。
酶法改性是利用酶的催化作用来改变小麦淀粉的结构和性质。
常用的酶包括淀粉酶、糖化酶、转化酶等。
通过酶法改性可以使小麦淀粉具有更好的稳定性、胶凝性和保水性。
二、小麦淀粉在食品工业中的应用小麦淀粉经过改性处理后,在食品工业中的应用范围更加广泛。
下面将介绍几个常见的应用领域。
1. 面制品小麦淀粉是制作面制品的主要原料之一。
改性小麦淀粉可以增加面团的弹性和黏性,提高产品的质地和口感。
在制作面包、面条、包子等食品时,加入适量的改性小麦淀粉可以增强面团的稳定性,并提高面制品的延展性和保湿性。
2. 肉制品改性小麦淀粉在肉制品中的应用主要体现在增稠、增粘和保水方面。
例如,将改性小麦淀粉加入肉制品中可以增加制品的黏度,改善口感。
同时,改性小麦淀粉还可以在烹饪过程中吸收和保持水分,使肉制品具有更好的嫩度和口感。
3. 蛋糕糕点在蛋糕和糕点的制作过程中,改性小麦淀粉可以增加蛋糕的体积和口感,改善蛋糕的柔软度和弹性。
改性淀粉的研究与应用调研报告1.淀粉的概述淀粉是自然界产量仅次于纤维素的多糖类天然高聚物,它以冷水不溶的微小颗粒(直径为1 pm ~100 pm 或者更大)广泛存在于高等植物的种子、块茎、果实、根部甚至叶子中,目前全世界的年产量约3600万吨。
由于淀粉原料来源广泛,种类多,产量丰富,特别是在以农产品生产为主的我国,资源极为丰富,且十分廉价,因此,对淀粉的研究及其应用开发具有重要的意义。
目前,淀粉除用于纺织、造纸、塑料等传统行业外,还在食品化工、日用化工、医药、建筑、油田化学与生物化学等领域得到广泛利用。
近年来,对淀粉改性制备水泥分散剂的研究已有一定进展。
淀粉由2种分子链组成,即直链淀粉和支链淀粉,分子结构如图1所示。
直链淀粉由D-葡萄糖经α-1,4-糖苷键连接而成,链状化合物,在淀粉中的含量约10~30%,能溶于热水而不成糊状,遇碘显蓝色。
支链淀粉在支链交叉处α-1,6-糖苷键连接,其余部分由a-1,4-糖苷键连接。
在冷水中不溶,与热水作用则膨胀而成糊状,遇碘呈紫或红紫色。
2种分子链中都存在着大量可反应的羟基,从而为淀粉的改性提供了结构上的基础。
图1 直链和支链淀粉分子结构改性淀粉,顾名思义是在天然淀粉所具有的固有特性的基础上,为改善淀粉的性能、扩大其应用范围,利用物理、化学或酶法处理,在淀粉分子上引入新的官能团或改改淀粉分子大小和淀粉颗粒性质,从而改变淀粉的天然特性(如:糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等),使其更适合于一定应用的要求。
这种经过二次加工,改变原有性质的淀粉统称为改性淀粉。
改性淀粉又称为改性淀粉、修饰淀粉和化工淀粉。
天然淀粉是由葡萄糖单体缩合而成,分子质量很大,产量丰富。
在实际应用中,由于天然淀粉溶解度小、分散性差、不能形成稳定的胶溶体系等性质。
改性淀粉在淀粉原有性质的基础上,增加其某些功能性或引进新的特性,使其更适合于一定应用的要求。
现在改性淀粉的品种越来越多,用途越来越广,是淀粉综合利用的新领域。
淀粉类药用辅料改性方法的研究进展慧聪制药工业网首页> 资讯中心> 首页要闻推荐> 正文2010/6/13来源:国际药用辅料网作者:蔡丽明,高群玉(华南理工大学轻工与食品学院,广东广州510640)关键词:淀粉;药物赋形剂;辅料;改性淀粉是一种天然高分子聚合物,也是自然界来源最丰富的一种可再生物质,由直链淀粉和支链淀粉两部分组成,其水解的最终产物为葡萄糖。
由谷物和薯类等农作物生产出来的淀粉产品未经改性处理,称为原淀粉(nativestarch)。
原淀粉为白色无定型粉末,不溶于水和乙醇,在空气中很稳定,与大多数药物不起作用,吸湿但不潮解,遇水膨胀,遇酸或碱在潮湿状态或加热情况下会逐渐被水解而失去其膨胀作用。
由于原淀粉安全无毒、制备容易、价格低廉,可广泛应用在片剂中充当填充剂、崩解剂和湿黏合剂。
原淀粉作为药物辅料有其局限性,主要是容易吸湿成团块、流动性差、对润滑剂敏感等。
这限制了它在片剂中的用途,所以要对原淀粉进行变性,提高其压片和控释的能力。
变性方法主要有物理法、化学法和酶法。
1 物理法物理法主要是通过加热或机械挤压使淀粉的葡萄糖分子长链部分断裂,从而成为一种胶状物质。
物理变性不使用化学试剂,具有工艺简单、易于操作、无污染等优点。
预胶化淀粉(pregelatinizedstarch)也称为可压性淀粉。
它是淀粉经物理或化学变性,在水存在情况下淀粉颗粒全部或部分破坏的产物。
为干燥白色粉末,无臭无味,性质稳定,不溶于有机溶剂,10%~20%可溶于冷水。
预胶化淀粉是一种新型药用辅料,口服无毒安全,在片剂中有诸多用途。
预胶化淀粉由于其中游离态支链淀粉润湿后的巨大溶胀作用和非游离态部分的变形复原双重作用,因此具有良好的崩解和溶出性能。
预胶化淀粉本身具有润滑作用,可以减少润滑剂量;粘胶性低,生产过程中会改善粉末混合物与机器金属部分的粘胶作用。
另外,预胶化淀粉可用作胶囊剂的填充物⋯,能降低填充量变化系数和胶囊中药物的溶出时间。
淀粉的改性与絮凝性能研究淀粉是一种膳食结构成部分,它很常见,这些淀粉含有可以被人体消化的糖类质量,如果它们经过特殊的处理,可以改变它们的性质,从而增加类似稠粘剂之类的特性,提高使用者体验。
淀粉改性和絮凝性能是其实际应用中研究价值最高的两个特性,它们也是凝胶料理科学研究的重点。
淀粉改性是指将淀粉的性质改变,以满足特定应用需求的过程。
它可以通过化学法或物理法来实现。
化学改性通过淀粉表面的化学反应,使淀粉更易溶于水,从而改变淀粉的溶解性。
物理改性是使淀粉粒子在特定条件下由颗粒状变成细粉状或凝胶状,从而改变它的局部结构和性质。
淀粉改性可以使淀粉具备良好的流变性、降解性和热稳定性等特性。
淀粉的絮凝性能是指淀粉在某一特定条件下的稠度表现,它可以用来衡量凝胶的凝聚性。
絮凝性能的测定一般以压头法、滴降法、凝胶法等为主。
压头法是通过把淀粉溶液投放在膜表面并施加压力,测量压力和淀粉溶液粘度来实现的;滴降法是测量淀粉溶液投放在膜表面的滴降速度,从而实现的;凝胶法则是通过测量淀粉溶液的硬度、粘度、地型性等来实现的。
淀粉的改性与絮凝性能研究一直以来都受到学者们的追捧。
淀粉改性和絮凝性能的研究可以有效提高淀粉的利用价值,为食品工业的发展和应用提供技术支持,迎合当代消费者需求,并创造更多的新产品,让大众受益。
淀粉改性技术日新月异,能够根据不同的应用需求进行改性,以满足特定应用需求。
比如,调整面粉组分、调整淀粉固含量、改变淀粉溶解特性,以及改变淀粉富集特性等,都可以改变淀粉的物理结构,为淀粉的应用奠定基础。
淀粉的絮凝性能研究也是学术界的热门课题,它可以用来检测淀粉的质量和特性,以判断淀粉的可食用程度,为消费者提供安全高品质的食品。
目前,淀粉的絮凝性能研究一直处于活跃状态,不断推出多种絮凝性能测定方法,以满足不同淀粉及相关凝胶料理的科学研究要求。
综上所述,淀粉改性和絮凝性能研究生动地展示了淀粉的丰富性及其在食品加工中的重要性。
它们在水溶性物料的加工过程中具有重要的作用,有助于丰富食品的口感,强化营养元素的稳定性和质量效果,给消费者提供更佳的产品体验,从而实现高质量生产。
玉米淀粉微细化改性及其产物性质和应用研究随着玉米淀粉的广泛应用,如何改性玉米淀粉以获得更高的性能已经成为当前科技研究中需要解决的一个重要问题。
在这里,我们介绍了玉米淀粉微细化改性的研究进展,并重点讨论了玉米淀粉微细化改性的产物性质及其应用。
玉米淀粉是一种天然多糖,它通常归类为糊精,是化工工业中最常见的原料之一。
它由多种碳水化合物组成,具有低温聚合、安定性和防止结块的能力。
由于它的独特优势,玉米淀粉被广泛应用于食品、饮料、医药、化妆品等行业,如制造抗生素、糖浆、食品添加剂、牙膏、糖果、面包、饼干、果冻、フロトなど。
玉米淀粉微细化改性的主要目的是改善淀粉的性能,使其更有利于应用。
近年来,诸多研究表明,玉米淀粉经过微细化改性后,具有更好的流动性,更高的抗酸度和更低的溶解度,从而有助于提高淀粉的应用性能。
通常,微细化改性玉米淀粉可以采用化学、物理和微生物法,例如氧化反应、酸洗、油煎、胶体交联、超声波处理、电解析等方法。
经过微细化改性后,玉米淀粉的物理性质发生变化,如干燥时间减短,湿体稠度增大,以及悬溶性和可溶性改变。
此外,改性后的玉米淀粉具有更高的耐热稳定性,耐pH稳定性和紫外稳定性。
这些性质均有利于改变淀粉在各种应用场合下的特性,因此玉米淀粉改性是当今食品工业的一种重要技术。
玉米淀粉的改性可以有效改变食品的结构和性能,从而满足食品的特殊性能需求。
例如,用微细化改性玉米淀粉制备的膨化食品,可以提高口感,使其变得更加柔软、有嚼劲和轻薄,并且具有更好的风味和口感;玉米淀粉改性后还可以用于制备奶酪、乳酸饮料和乳脂肪增稠剂等。
综上所述,玉米淀粉微细化改性是一种有效的技术,可以有效改变淀粉的性质,从而改善淀粉的应用性能。
此外,玉米淀粉改性还能够满足食品行业对性能特殊性的需求。
未来,玉米淀粉微细化改性将在食品工业中发挥更大的作用,为食品技术的发展提供更多的可能性。
结论经过介绍,我们可以看出,玉米淀粉微细化改性是一种有效的技术,可以有效改变淀粉的性质,从而改善淀粉的应用性能并满足食品行业对性能特殊性的需求。
淀粉改性方法的研究现状及进展摘要:淀粉是一种天然聚合物,由淀粉和淀粉组成,资源丰富,可再生,环境友好,价格低廉,在食品、纺织品、药品、包装、纸张和其他领域广泛使用。
淀粉的结构主要有两种形式:粒子结构(形状和尺寸)和分子结构(直链淀粉与直链淀粉的比例、链长分布、直链淀粉长/短枝比例等),这两种结构决定了淀粉加工的特点。
天然淀粉存在易老化、溶解性差、容易热分解等问题,在工业上的应用受到限制,而淀粉的多羟基结构赋予其活泼的物理化学性质,所以往往对其进行改性处理,以适应特定的加工生产需求。
本文主要分析淀粉改性方法的研究现状及进展。
关键词:淀粉改性;现状;发展引言我国是一个大型淀粉生产国,淀粉资源丰富,改性淀粉在我国发展迅速,物理改性只涉及物理场的作用,不会对人类健康造成威胁,不会有化学药物污染环境的问题,操作简单快捷,已经引起研究人员越来越多的关注。
1、化学改性1.1酯化改性由于淀粉具有结构紧密的结晶区,酯化反应主要在颗粒表面进行,很难渗透到内部,限制了酯化反应的进行。
以槟榔芋原淀粉为原料,采用球磨结合辛烯基琥珀酸酯化的方法制得球磨酯化淀粉,与原淀粉、酯化淀粉和球磨淀粉相比,其冷水溶解度、膨润力和透明度均显著提高(p<0.05),还表现出高黏度特性,得到具备优良增稠性能的改性淀粉。
采用N,N'-二环己基碳二亚胺/4-二甲基氨基吡啶介导的多尺度酯化反应,研究了支链淀粉与叶酸的酯化反应。
在生物相容性胶体给药系统中,得到的叶酸酯化淀粉为治疗和延缓慢性疾病提供了可能性。
安鸿雁等人[13]以玉米淀粉为原料、三聚磷酸钠作酯化剂、尿素为催化剂,采用半干法制备磷酸酯淀粉,其峰值黏度可达2084BU,取代度可达0.0201%,糊化性能远高于玉米淀粉,大大提高了其在食品、造纸等领域的应用。
1.2离子液体在淀粉改性中的应用近年来,离子液体在多糖化学中的应用得到了更多的关注。
由于其独特的性质,如低熔点、低蒸汽压、不可燃性和可回收性,被认为是有毒溶剂的替代品。
淀粉精简介及可行性经济分析
一、广泛应用于造纸、纺织及其它使用变性淀粉的配方、工艺,采用普通淀
粉量1%--2%的淀粉精可使普通淀粉在煮浆过程中快速形成多元复合淀粉浆,其浆纱、施胶的各项性能,指标均可达到或超过传统工艺。
二、产品特点、性能
1、淀粉精使用量为普通淀粉(干粉)量的1-2%;
2、煮浆在现有调浆桶内进行,无需增加其它煮浆设备;
3、煮浆工艺操作简易易行,在调浆桶内加入所需量的自来水,加入淀粉、
淀粉精搅匀,在搅拌下升温至95℃以上,保温半小时即可。
如用于纺织行业则需调PH值,用氢氧化钠调PH值9.5±0.5即可。
4、淀粉精在调浆桶的作
用:淀粉属葡萄糖高聚
物,其中有一些糊化温度
较低的大分子,在58摄
氏度左右突然吸水剧烈
膨胀,外围的支链淀粉层被胀裂,紧接着,其余的淀粉分子也陆续膨胀,直到70摄氏度左右,糊化结束,此时的淀粉浆变成了高浓度糊浆。
破裂的支链淀粉在糊胶中形成凝胶,内部的直链淀粉游离出来,在糊浆中形成溶胶,此时,悬浊液变成了粘稠状。
淀粉精在此全过程中,随着温度的升高,反应速度也不断增加,在淀粉精的作用下,淀粉浆流度迅速增加,粘度降低,流度与粘度成反比,粘度越低,流度越高。
但淀粉精也不是无休止的降低粘度,
到所需粘度后,继续煮浆,粘度基本不变。
淀粉精的优势在于它的粘度值可根据生产要求,进行任意调节且粘度稳定。
5、玉米原淀粉通过淀粉精生成的淀粉浆具有多元变性功能,粘结力强,
增加了纸张纤维间的结合力,增强了纸张的物理强度:如耐破、耐折、裂断长及环压强度等,同时能提高湿纸页强度,具有助留、助滤作用,可减少细小纤维及填料的流失,提高施胶效果,大大增加了纸的平滑度喝表面强度,减少纸的掉毛、掉粉现象。
6、改善了纸的印刷性能,与纸浆中其它组分混溶性好,即可用于纸张的
表面施胶,也可用于内施胶。
用于纺织行业的浆纱,浆液流动性好,易
于渗透纤维内部,并能提高浆料浓
度,增加纤维吸着量适应高车速操
作。
粘结力强,可大幅度减少纱线
落物,显著提高纱线的耐磨性能,
与纱线的亲和力好,确保了浆纱的
上浆率。
它所形成的浆膜手感光滑,
毛羽贴伏,织造开口清晰,断头减
少,提高了织机效率。
三、主要技术指标:(以下指标为用本品处理过的玉米淀粉浆)
1、外观性质:浆液呈乳白色,其PH值可随要求调节,其性质指标不受
PH值影响。
2、粘度指标:8%含固量:测定温度:65℃粘度:6-9mpa·s
8%含固量:测定温度:90℃粘度:5-8mpa·s
以上数据由NDJ-97型旋转式粘度计测得,适用于造纸行业。
10%含固量:测定温度65℃粘度7-10 mpa·s,适用于纺织行业。
三、环境评估:变性淀粉及其衍生物的生产,工艺复杂,并需投入大量设
备,在生产过程中它所使用的化学试剂,在后处理时会有大量的未反应化学品和淀粉随水流失,造成严重的废水污染,对环境造成的破坏严重,如处理污水需投入大量资金和设备,而淀粉精的生产无废水、废物排放,不存在环境污染问题。
在国家大力治理环境的形势下,它的环保特点,具有深远的意义。