1. 研究目的与意义
天然淀粉作为一种重要的工业原料，广泛应用于食品、纺织及化工等领域随着“绿色化学”概念的提出，淀粉作为一种天然的高分子化合物，因其具有产量大，且价格低廉、易生物降解、对环境无害等优点，成为一种理想的绿色原材料。但是由于原淀粉具有口感差，易老化，糊凝胶不稳定，溶解性、分解性及糊的透明度差等局限性 ，使其应用受到很大限制，其性质已不适应于很多应用领域。因此，有必要根据淀粉的结构及理化性质进行改性处理，使之能符合应用要求。为了改善淀粉的性能和扩大其应用范围，通常在淀粉固有特性的基础上，利用化学或物理的方法进行处理，来改变淀粉的天然性质，增加其性能或引进新的特性，使其更适合于一定应用的要求。淀粉 变性的方法包括化学变性、物理变性和酶法变性。其中，物理变性是一种利用辐射、热等处理方式使淀粉 变性的方法。其中，干热具有工艺简单、安全、生产成本低、收率高且无污染等优点，有望成为一种新型的淀粉物理改性方法。
2. 研究内容和预期目标
通过对比两种不同干热处理后玉米淀粉的溶解度、凝沉特性、糊化特性、热特性等理化特性以及淀粉结构性质的差异比较传统干热处理和红外处理干热改性玉米淀粉的效果，为红外改性淀粉技术的发展提供理论依据。
3. 国内外研究现状
目前，国内外主要研究了干热淀粉的糊化特性，但是对其结构及热力学性质的研究较少。
黄正虹等人 以不同淀粉和不同类型的离子胶混合物制备的干热变性淀粉为主要原料进行可食用膜的制备，结果表明：在糊化条件下，干热变性淀粉具有成膜性，且能改善可食膜的性能。干热变性玉米淀粉膜的抗拉强度最大，黄原胶存在下的玉米淀粉，其抗拉强度和延伸率均优于其他淀粉；CMC存在下的干热变性淀粉膜的透氧、透水系数最低，具有最优良的阻水、阻氧性能。福建农林大学食品科学学院采用离子胶对莲子淀粉进行干热处理，通过改变试验条件研究干热变性莲子淀粉的糊化特性、流变特性和成膜特性等，并拓展其在果蔬保鲜中的应用。
4. 计划与进度安排
| 一、研究方法 1.改性淀粉的制备 1.1 传统干热处理 取干燥后水分含量小于10％的玉米淀粉粉末（15g）分别放在搪瓷盘中，在电烤箱中130℃下加热2小时。所得样品即为传统干热处理的淀粉。 1.2 红外干热处理 取干燥后水分含量小于10％的玉米淀粉粉末（15g）分别放在搪瓷盘中，在红外干燥箱中最佳红外处理工艺温度下加热处理。所得样品即为红外干热处理的淀粉。 二、淀粉理化性质的测定 1、溶解度的测定 取一定量的样品配制2 %的淀粉乳，85 ℃搅拌30 min，3 000 r/min 离心10 min，取适量上清液于玻璃培养皿中，然后于105 ℃烘干至恒质量。溶解度即为上清液干燥后的淀粉质量与淀粉样品干物质的质量之比，计算公式为： S/%=A/W*100 式中：S为溶解度； A为上清液蒸干至恒质量后的质量，g； W为样品干物质的质量，g。 2、 凝沉特性测定 取适量淀粉倒入锥形瓶中，加水配制成质量浓度为1 %的淀粉乳，于沸水浴中加热糊化并保温20 min，糊化后立即倒入50 mL 具塞量筒中，摇匀后静置，间隔一定时间记录上层清液体积。以沉降时间为横坐标，以上清液体积为纵坐标，绘制一条沉降曲线。 3、 糊化特性测定 将3.5000.001g样品磨粉过80目筛,向RVA样品容器中加入25.000.01mL去离子水，在RVA样品筒内快速混匀并立即测试。测试时升温程序：25℃下保持2min，以14℃/min加热至95℃，并维持3min，之后以15℃/min降温至50℃维持2min，实验重复三次。 4、热特性测定 将样品(3mg)准确称量到铝DSC锅中；加入10μL蒸馏水于平底锅中密封。样品在进行DSC扫描前室温下（25℃）保留1h。用铟标定差示扫描量热仪(DSC)，并以空锅为参照。所有样品以扫描速率为10℃/min，从40℃加热至100℃。各DSC剖面的主要参数分别为起始温度、峰值温度和结论温度，由DSC曲线确定糊化焓，平行两次。
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三、淀粉结构性质的测定 1、 淀粉结晶结构的测定 采用X-衍射仪测定结晶特性。测试条件为：特征射线Cu Kα，管压为 40 k V，电流100m A，扫描速率为4 /min，测量角度 2θ=3-55，步长为 0.02 ，发散狭峰为1，防发散狭峰为1 ，接受狭峰为0.16 mm。 2、 傅里叶红外光谱测定 将待检测的样品和分析纯KBr置于烘箱内，在120℃下干燥48小时后，保存在干燥器中取适量（1~2mg）被烘干的待测样品放入研钵中，然后加入适量的KBr（约100mg，粒度200目）在红外灯照射下进行研磨。把研磨好的样品粉末取适量装入模具内，放入压片机进行压片，置于傅里叶变换红外光谱仪上进行红外光谱分析，得到红外光谱图。仪器分辨率4cm-1,扫描范围400~4000cm-1，波度精度0.01cm-1。观察各吸收谱带的波长范围，由特征基团频率鉴别分子中官能团的存在，以确定样品中化学键的键合形式。 3、 扫描电镜分析 将样品于40 ℃烘箱内烘干至恒重，将淀粉粉末用导电双面胶固定于金属样品平台上，在真空中喷涂钯金后，置于电子扫描显微镜中以20 k V 电子束观察，拍摄具有代表性的原淀粉及湿热处理后的淀粉颗粒的照片。 |
5. 参考文献
1、张帆;林鸳缘;郑宝东;;干热变性淀粉的研究进展[J];福建轻纺;2011年05期
2、张帆;张怡;郭泽镔;陈婕;郑宝东;;干热变性莲子淀粉特性的研究[J];热带作物学报;2012年02期
3、王凯;高群玉;;木薯淀粉与黄原胶共混干热改性研究[J];食品工业科技;2011年07期
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