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    论三偏磷酸钠制备木薯交联淀粉_木薯淀粉又叫什么

    时间：2020-03-06 09:30:45　来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 柠檬阅读网手机站

    摘要：以木薯淀粉为原料，三偏磷酸钠为交联剂，采用湿法制备木薯交联淀粉。考察了三偏磷酸钠用量及反应温度、时间、pH值对产品结合磷量的影响，并通过正交试验结果分析选取最佳反应条件。

    关键词：
    三偏磷酸钠；
    交联淀粉；
    制备；
    正交 

    前言

    交联淀粉是一种重要的变性淀粉，是淀粉与交联剂通过交联反应使两个或两个以上淀粉分子之间“架桥”在一起所得淀粉衍生物。

    淀粉经过交联之后，粘度比原淀粉高，具有更好的抗加工强度，耐热性和对酸碱的稳定性提高，不易糊化，口感更细腻，因此在食品加工行业中具有广阔应用前景。

    可用于淀粉交联的交联剂有多种,但根据美国食品化学药典（FCC）规定,可用于食品级交联淀粉制备的交联剂主要有三偏磷酸钠、三氯氧磷和己二酸混酐[1] ,也有报道用环氧氯丙烷的[2], 环氧氯丙烷是一种交联效果极好的交联剂，但其有毒且反应速率慢，不宜用于食用变性淀粉的生产；
    三氯氧磷虽然FCC允许用于食用变性淀粉中,但其也有一定的毒性，在食品行业中使用亦存安全隐患，在我国食用变性淀粉卫生法规中, 三氯氧磷并未被列为规定使用化工原料；
    用已二酸醋酸混合酸酐的，则存在反应速度太快，不易控制的问题。而三偏磷酸钠是食品添加剂，用其制备的交联淀粉,只要结合磷量PB≤0.04%即可符合食品用变性淀粉的法规要求[3～4]，其为固体，使用方便，且反应速度适中，易于控制，有关三偏磷酸钠制备交联淀粉的研究已有报道[5～8],只是文献报道的研究多以玉米淀粉、甘薯、小麦淀粉为研究对象，很少涉及广西的优势资源——木薯淀粉,因此，本实验选用木薯淀粉为原料，三偏磷酸钠为交联剂,通过正交实验探讨食用木薯交联淀粉制备工艺条件。

    1．材料、原理和方法

    1.1实验材料

    1.1.1 实验原料和主要试剂

    木薯淀粉(市售)；
    三偏磷酸钠(食品级)；
    磷酸二氢钾、钼酸铵、抗坏血酸、浓硫酸、浓硝酸、盐酸等均为分析纯。

    1.1.2 实验仪器与设备

    D型电动搅拌机（杭州仪表电机厂）,DZK2-6电子恒温不锈钢水浴锅（上海宏兴机械仪器实业制造公司）,202-1电热烘干箱（上海市上海县第二五金厂）,SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）,722N可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）,TG328A分析天平（上海天平仪器厂），雷磁PHS-3C精密PH计(上海精密科学仪器有限公司)等。

    1.2 交联机理：


    淀粉是由含有多个羟基的葡萄糖单元（如图2-1），通过糖苷键连接起来的多糖高分子化合物，其中的直链分子(称为直链淀粉)是由脱水葡萄糖单元经由α-1,4糖苷键连接，支链分子(称为支链淀粉)的支叉位置由α-1,6糖苷键连接，其余由α-1,4糖苷键连接[9]。淀粉大分子结构中的糖苷和羟基决定着它的化学性质，也是各种变性可能的内在因素，在淀粉分子葡萄糖单元的环状结构中，C2、C3为仲碳原子，C6为伯碳原子，其上的羟基具有通常伯醇和仲醇基团的化学反应活性，交联反应可在这些羟基上发生。

    图1  葡萄糖单位

    当某化合物分子含有两个或以上的能与羟基反应的官能团时，就可以在淀粉分子中或分子间发生交联。三偏磷酸钠与淀粉的反应产物主要是淀粉磷酸二酯。其化学反应在碱性条件下发生，通式[1]为：

                                     

     1.3 实验方法和检测方法

    1.3.1木薯交联淀粉制备方法

    将三偏磷酸钠溶解于水中，加入淀粉搅匀配成40%的淀粉乳液,并用5%的氢氧化钠溶液调pH值至规定值,然后置于恒温水浴锅中在不断的搅拌下水浴加热反应至规定时间, 将样品取出冷却后倒入布氏漏斗抽滤,洗样品多次,然后将样品置于烘干箱中烘干，研碎备用。

    1.3.2 交联条件选择

    本实验在探索实验的基础上,选取反应温度A，交联剂用量B（对淀粉干基的百分比）,反应时间C和pH值D四个因素为反应因素,以结合磷含量（PB）为考察指标，用正交表L9（34）[10]进行正交试验,采用正交试验的方法来确定交联工艺条件。正交试验因素水平见表1。

    表1  水平因素表

    水平

    反应温度

    A/℃

    交联剂量

    B/％

    反应时间

    C/h

    PH值

    D

    1

    2

    3

    30

    40

    50

    0.2

    0.5

    0.8

    1

    2

    3

    8

    9

    10

    1.3.3交联淀粉结合磷量测定及计算——磷钼蓝法

    结合磷量的测定可用磷钼蓝法[11], 其计算方法:

    结合磷含量（PB）以样品中结合磷总重量对样品原重量百分比表示，按下式计算:

     

    式中: PB一样品中结合磷的含量，%；

    m0一样品的质量，g；

    m1—从标准曲线上确定的样品液中磷的质量，mg；

    V0—样品液的定量体积，100mL；

    V1—用于测定的样品液的等分体积，5mL。

    2 实验结果和分析讨论

    2.1 正交试验方案及结果

    依照表1的实验水平和正交表L9（34）设计正交实验方案并进行实验,表2为正交试验方案及结果。

    表2 正交实验方案及结果

    序

    号

    因             素

    结 果

    反应温度A/℃

    交联剂用量

    B/％

    反应时间C/h

    pH值

    D

    结合磷

    PB/%

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    K1(PB)

    K2(PB)

    K3(PB)

    R(PB)

    30

    30

    30

    40

    40

    40

    50

    50

    50

    0.02428

    0.02466

    0.02464

    0.00038

    0.2<, o:p>

    0.5

    0.8

    0.2

    0.5

    0.8

    0.2

    0.5

    0.8

    0.02030

    0.02966

    0.02364

    0.00936

    1

    2

    3

    2

    3

    1

    3

    1

    2

    0.02512

    0.02914

    0.01932

    0.00982

    8

    9

    10

    10

    8

    9

    9

    10

    8

    0.01708

    0.02538

    0.03112

    0.01404

    0.01321

    0.03488

    0.02478

    0.03165

    0.01711

    0.02524

    0.01605

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