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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯制備工藝的優(yōu)化
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本作品以小麥淀粉為原料，對(duì)濕法和酸水解辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯的制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化，建立了辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯取代度預(yù)測模型以及辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯工藝優(yōu)化回歸方程，確定了辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯的加工工藝參數(shù)，得到了一種適合辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯的加工的新方法。
- 詳細(xì)介紹：
- 小麥淀粉在食品工業(yè)中有著重要的用途，但由于原淀粉有不耐剪切、易降解、易凝沉和脫水收縮的缺點(diǎn)，使其在食品中的應(yīng)用受到了一定限制。 辛烯基琥珀酸淀粉酯是一種性能優(yōu)良的乳化增稠劑，在食品中的應(yīng)用已有30余年，但目前這類產(chǎn)品在我國主要依靠進(jìn)口，價(jià)格昂貴。因此，開發(fā)辛烯基琥珀酸淀粉酯系列產(chǎn)品十分必要。 研究表明，辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯最佳濕法制備工藝條件為反應(yīng)時(shí)間4.6h、反應(yīng)溫度32.4℃、pH 值為8.5、淀粉乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.0%、酸酐加入量為淀粉干基質(zhì)量的3.0%，取代度為0.01977；小麥淀粉酸水解的最優(yōu)工藝條件為反應(yīng)時(shí)間15h、鹽酸濃度6%、反應(yīng)溫度50℃，酸水解辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯的最佳制備工藝為反應(yīng)時(shí)間4h、反應(yīng)溫度34 ℃、pH 值 8.0、淀粉乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%、酸酐加入量為淀粉干基質(zhì)量的 3.0%，取代度為 0.0194。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 辛烯基琥珀酸淀粉酯由于具有較好的粘度、良好的乳化穩(wěn)定作用，廣泛應(yīng)用于食品、制藥、化學(xué)等工業(yè)生產(chǎn)中。但目前該類產(chǎn)品在國內(nèi)的開發(fā)還處于起步階段，尚未形成工業(yè)化生產(chǎn)，這類產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口，價(jià)格昂貴。因此，開發(fā)辛烯基琥珀酸淀粉酯系列產(chǎn)品，以滿足國內(nèi)市場需求十分必要。本研究以我國產(chǎn)量豐富的小麥淀粉為原料，對(duì)辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯的制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化，旨在為此類產(chǎn)品在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本研究運(yùn)用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代加工技術(shù)對(duì)濕法和酸水解辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，建立了辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯取代度預(yù)測模型以及辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯工藝優(yōu)化回歸方程，研究了影響辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯性質(zhì)的因素，確定了辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯的加工工藝參數(shù)，為提高辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯加工利用程度、技術(shù)含量和商品價(jià)值提供了技術(shù)參數(shù)，為其工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 小麥的主要用途是制作食品和加工淀粉，近年來，小麥淀粉工業(yè)在我國得到迅速的發(fā)展，小麥淀粉與其它谷物淀粉相比有諸多優(yōu)越性能，如低熱粘度，低糊化溫度等。但由于小麥淀粉加工適應(yīng)性差，并未得到很好的應(yīng)用。以小麥淀粉作為原料制備辛烯基琥珀酸淀粉酯，不僅可以提高小麥的加工使用性能，而且為我國增添變性淀粉的新品種，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義，是提高小麥淀粉附加值的一條有效途徑。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 在反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、體系pH值、淀粉乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)4個(gè)單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用響應(yīng)面分析法確定了辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯濕法制備的最佳工藝條件。結(jié)果表明，濕法制備辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯的最佳工藝條件為：反應(yīng)溫度35.4℃，反應(yīng)體系pH 值8.2，反應(yīng)時(shí)間5.5h，淀粉乳質(zhì)量分?jǐn)?shù)30.6%，在該條件下辛烯基琥珀酸小麥淀粉酯的取代度為0.0198。采用正交實(shí)驗(yàn)研究了小麥淀粉的酸水解條件，在此基礎(chǔ)上對(duì)酸水解小麥辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，小麥淀粉酸水解反應(yīng)溫度為45℃、鹽酸濃度為4%、反應(yīng)時(shí)間18h；酸水解小麥辛烯基琥珀酸淀粉酯的最佳制備工藝為：反應(yīng)時(shí)間4h，反應(yīng)溫度34 ℃，pH 值 8.0，淀粉乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 37%，酸酐加入量為淀粉干基質(zhì)量的 3.0%。該工藝所制備酸水解小麥辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度為 0.0194。
獲獎(jiǎng)情況
- 本項(xiàng)目為河南科技大學(xué)大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃（SRTP）資助項(xiàng)目（編號(hào)：2009146）。 2011年5月與商丘市豐華粉業(yè)有限公司簽訂技術(shù)入股協(xié)議。
鑒定結(jié)果
- 本項(xiàng)目選題新穎，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)、合理，具有較高的適用和推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
- 1.2010-2013中國小麥淀粉產(chǎn)業(yè)發(fā)展和規(guī)劃研究報(bào)告. 2.2010-2013年中國變性淀粉市場發(fā)展趨勢預(yù)測及投資前景分析報(bào)告. 3.2010-2015年中國變性淀粉產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報(bào)告. 4.張維，劉偉偉.變性淀粉在印花糊料上的應(yīng)用.染整技術(shù),2009,31(12)：28-30. 5.王亞君,張琳琳.變性淀粉在造紙工業(yè)中的應(yīng)用.廣西紡織科技,2009，38（5）:41-44. 6.陶錦鴻,鄭鐵松.變性淀粉在面制品中的應(yīng)用.食品工業(yè)科技，2009，30（10）：345-347. 7.彭雅麗,吳衛(wèi)國.國內(nèi)外變性淀粉發(fā)展概況及國內(nèi)研究趨勢分析.糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2010，(3). 8.林敏剛.變性淀粉對(duì)速凍水餃品質(zhì)的影響.糧食與飼料工業(yè)，2010，(5). 9.王九菊,廖曉惠.變性淀粉的生產(chǎn)工藝及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用.食品科技.2008,（3）:38-41. 10.李素云，鮑彤華等.變性淀粉在肉制品中的應(yīng)用及發(fā)展，肉類研究，2008,（5）:22-24.
同類課題研究水平概述
- 辛烯基琥珀酸淀粉酯，又稱辛烯基琥珀酸淀粉鈉、純膠等。它是由淀粉或其衍生物與辛烯基琥珀酸在堿性或弱堿性條件下生成的酯化產(chǎn)品。辛烯基琥珀酸淀粉酯是一種安全性高的乳化增稠劑，已被美國、歐洲和亞太地區(qū)的主要國家批準(zhǔn)使用。美國食品藥物管理局(FDA)將辛烯基琥珀酸淀粉酯歸為一般公認(rèn)安全(GRAS)產(chǎn)品。聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)評(píng)價(jià):日許量無需特殊規(guī)定可用于食品，使用范圍沒有限制。我國于1997年批準(zhǔn)該變性淀粉作為食品添加劑，2001年又批準(zhǔn)擴(kuò)大了該產(chǎn)品在食品中的使用范圍，用量可以根據(jù)需求添加，無需控制。 辛烯基琥珀酸淀粉酯由于具有較好的粘度、良好的乳化穩(wěn)定作用，廣泛應(yīng)用于食品、制藥、化學(xué)等工業(yè)生產(chǎn)中。辛烯基琥珀酸淀粉酯在國內(nèi)的開發(fā)還處于起步階段，這類淀粉酯在我國尚未形成工業(yè)化的生產(chǎn)。目前使用的主要還是依靠進(jìn)口，國內(nèi)只有杭州的瑞林化工公司有這類系列產(chǎn)品的生產(chǎn)。 近年來國內(nèi)外對(duì)辛烯基琥珀酸淀粉酯進(jìn)行了諸多研究，鄭茂強(qiáng)等（2002）制備辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯，陳均志等（2003、2004）制備辛烯基琥珀酸玉米淀粉酯，柳志強(qiáng)等（2002）制備辛烯基琥珀酸蠟質(zhì)玉米淀粉酯，David Betancur-Ancona等(2002)制備了辛烯基琥珀酸劍形刀豆淀粉酯，Xiao yan song等（2006）制備早秈米辛烯基琥珀酸淀粉酯，Bao（2003）等研究了辛烯基琥珀酸馬鈴薯淀粉酯的性質(zhì)，Alummoottil N等人（2005）辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯，宋曉燕等人（2006）辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉酯，王駿濤等人(2006)研究了辛烯基琥珀酸玉米淀粉酯。但未見選用國產(chǎn)小麥淀粉為原料制備的報(bào)道。 小麥?zhǔn)俏覈N植面積最廣的谷物之一，2008年小麥產(chǎn)量達(dá)11250萬噸，河南省又是我國小麥主產(chǎn)區(qū)，小麥產(chǎn)量占全國的四分之一。小麥的主要用途是制作食品和加工淀粉，近年來，小麥淀粉工業(yè)在我國得到迅速的發(fā)展，小麥淀粉與其它谷物淀粉相比也有諸多優(yōu)越性能，如低熱粘度，低糊化溫度等。但由于小麥淀粉加工適應(yīng)性差，并未得到很好應(yīng)用。以小麥淀粉作為原料制備辛烯基琥珀酸淀粉酯，并對(duì)其性能進(jìn)行研究，不僅可以提高小麥的加工使用性能，而且增添變性淀粉的新品種，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義，是提高小麥淀粉附加值的一條有效途徑，可為小麥深加工提供一條轉(zhuǎn)化途徑。
