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慈姑(Sagittaria sagittifolia L.)在我国有着广泛的资源分布,但由于其季节性、地域性及含水量高等特点难于贮藏,使慈姑资源在开发和生产中受到制约。故研究其贮藏特性是保证慈姑质量、延长其货架期的必要手段,但目前尚未见相关文献对其进行报道。慈姑淀粉作为淀粉之一,也具有不溶于冷水、易老化、成膜性差等缺陷,在资源开发和生产中很难达到理想效果,因此淀粉改性成为开发慈姑淀粉资源的重要手段。基于超声预处理和羟丙基化能有效改善淀粉性质,本文以慈姑球茎为原料,研究其在不同贮藏条件下营养成分的变化、不同组合频率的超声波对慈姑淀粉的功能特性和结构的影响。在此基础上,将超声预处理的淀粉羟丙基化制备羟丙基淀粉,并对其理化性质和功能特性进行评价,期望为慈姑淀粉资源化开发与利用奠定理论基础。本论文主要研究内容和结果如下:(1)慈姑室温下贮藏水分含量变化显著。第28 d贮藏结束时慈姑水分含量由开始的81.39%下降到46.83%;淀粉酶活性在7-21 d时大幅上升,由0.12上升到0.21;淀粉水解快,干重状态下慈姑中还原糖和可溶性总糖含量分别升高到37.13%和112.10μg/mg,但因水分散失和后熟作用,贮藏前期淀粉含量不降反升;4℃贮藏下淀粉酶活性稳步上升,还原糖和可溶性总糖含量均先上升后下降,其后熟过程比室温贮藏更充分。同时,4℃贮藏得到的慈姑淀粉品质更好。(2)超声波化学产额和超声处理对慈姑淀粉的降解作用基本遵循一致的变化趋势(三频>双频>单频),均在20+40+60 kHz时取得最大值(分别为37.6 mL和89.1μg/m L)。但20+40 kHz下超声化学产额为12.72 mL,小于60 kHz下的16.77 mL,对淀粉的降解作用却大于60 kHz。表明在相同条件下,双频、三频超声波作用时液体内空化事件更多,但超声波对慈姑淀粉的降解作用并不严格与超声化学产额成正比,还与频率有关。(3)通过考察慈姑原淀粉及超声处理后的淀粉的溶解度、膨润度、透明度、凝沉性、冻融稳定性、糊化特性、流变性等指标考察不同频率超声波对慈姑淀粉理化性质的影响。结果表明:超声处理后慈姑淀粉透明度降低,凝沉性增强,老化速度放缓,冻融稳定性变差;糊化过程中各粘度指标均出现变化,总体效应为热稳定性增强、冷稳定性变差;流变特性中滞后面积均减小,恢复程度为双频>原淀粉>三频>单频,且储能模量均增高,表明淀粉分子间的相互作用力增强。综合对比所有频率超声波处理后淀粉的各指标发现,单频60 kHz及双频20+40 kHz、20+60 kHz超声波对慈姑淀粉理化性质影响较大。(4)对原淀粉和超声处理后淀粉的表观形貌和晶体结构进行分析后发现:慈姑原淀粉颗粒均匀分散,多为圆形或椭圆形,表面光滑无裂纹、空洞等,直链淀粉含量为36.16%。各频率超声处理后,淀粉颗粒聚集,粒径呈现双峰分布,淀粉颗粒表面变粗糙并出现裂纹,直链淀粉含量发生变化,淀粉-碘复合物的特征吸收波长和A680/A545均变小。超声波处理未破坏淀粉分子的原有结构,淀粉晶型结构未变,但其偏光十字出现模糊,表明其相对结晶度降低。分析各频率超声波处理后淀粉结构的变化程度发现,双频20+60 kHz超声波对慈姑淀粉颗粒结构影响程度最大。(5)研究慈姑原淀粉、原淀粉制得的羟丙基淀粉及各频率超声处理后制得的羟丙基淀粉的取代度及主要理化性质可知:超声波处理可以增大羟丙基取代度,且在单频60kHz和双频20+60 kHz时获得较大取代度,分别为0.0800和0.0785,透明度、冻融稳定性、溶解度、膨润度等理化性质均有较大变化;红外光谱分析和扫描电镜分析显示各羟丙基淀粉之间在官能团和表面形貌无明显差异,表明各超声频率和组合对羟丙基化慈姑淀粉颗粒结构影响较小;羟丙基基团的引入可使慈姑淀粉溶解度降低,膨润度和透明度升高,凝沉性变弱,冻融稳定性增强,同时淀粉糊热稳定性变差,冷稳定性增强,峰值时间提前,糊化温度降低,储能模量和损耗模量均升高。且经过超声波预处理后以上所有性质都得到进一步的加强,表明超声波预处理可增大慈姑淀粉的反应性能,得到取代度更高、性能更优的羟丙基淀粉。