月桂酸玉米淀粉酯制备及酯化淀粉/PVA共混膜性能的研究

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本文以玉米淀粉与月桂酸为原料,脂肪酶为催化剂,干法制备了低取代度的月桂酸玉米淀粉酯。对制备的月桂酸玉米淀粉酯进行物化性质的测定和结构表征,并对其与聚乙烯醇(PVA)共混制备的共混膜的性质和结构进行初步探讨。主要结论如下:  1.以取代度为评价标准,对影响月桂酸玉米淀粉酯合成的因素:反应时间、反应温度、水分添加量、脂肪酶添加量和月桂酸添加量进行研究。在此基础上,通过正交实验得出了制备月桂酸玉米淀粉酯的最佳工艺条件:以淀粉干基计,月桂酸添加量15.0%,酶添加量2.5%,水分添加量25.0%,反应时间3 h,温度65℃。  2.测定了酯化淀粉的物化性质,包括直链淀粉含量、溶解度、溶胀度、特性粘度、透明度和冻融稳定性等。结果表明:经月桂酸酯化改性后,淀粉的直链淀粉含量增加,且随着取代度的增大而增加;酯化淀粉的溶解度和溶胀度都有所增加;特性粘度随着取代度的增大而增加;淀粉酯糊的透明度比原淀粉低,且糊的透明度随贮藏时间的延长而减小;淀粉酯的冻融稳定性较原淀粉有所提高,表明经酯化改性后,淀粉不易老化。  3.应用现代分析技术对月桂酸玉米淀粉酯的结构进行了分析。红外图谱证实了由于酯化反应,造成淀粉分子上的羟基数量减少;扫描电子显微观察结果表明酯化作用只对颗粒的表面造成损伤,酯化反应主要发生在颗粒表面和无定形区;X-射线衍射结果显示月桂酸酯化淀粉与原淀粉具有相同的晶型(A型),酯化反应没有改变淀粉的结晶结构,表明酯化反应很少发生在结晶区;热重分析结果表明月桂酸酯化改性降低了淀粉的热稳定性,并且使得热分解更不完全;差示扫描分析结果表明酯化淀粉具有较高的糊化温度和糊化热焓值。  4.将原玉米淀粉和制备的月桂酸酯化淀粉与PVA共混,延流法制备淀粉/PVA共混膜,对膜的部分结构和性质进行研究,探讨月桂酸酯化改性对共混膜的性质和结构的影响。主要结论如下:酯化淀粉/PVA共混膜的透明度均高于原淀粉/PVA共混膜,表明酯化改性提高了淀粉与PVA的相容性,使得透明度增大;与原淀粉相比,酯化淀粉共混膜的吸水性和溶解度稍有增加,表明与PVA共混对淀粉耐水性的改善不明显;酯化淀粉共混膜的断裂伸长率明显高于原淀粉共混膜,且随着酯化取代度的增加而增大,但抗拉伸强度的区别不明显;原淀粉共混膜的表面粗糙,而酯化淀粉共混膜的表面较为平滑,表明酯化改性提高了淀粉和PVA的相容性;热重分析结果表明酯化淀粉共混膜与原淀粉共混膜相比,其热分解更不完全,并进一步表明酯化淀粉与PVA具有更好的相容性。
其他文献
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