均质压力对玉米淀粉机械力化学效应的影响.pdf

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1、第33卷2017生第1期1月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringVbl．33No．1Jan．2017271均质压力对玉米淀粉机械力化学效应的影响李贵萧，牛凯，侯汉学，张慧，代养勇※，董海洲(山东农业大学食品科学与工程学院，泰安271018)摘要：为了研究均质压力对玉米淀粉微观结构及理化性质的影响，该文以玉米淀粉为原料，通过x．射线衍射(x—raydiffraction，XRD)、扫描电镜(scanningelectronmicroscope，S

2、EM)、快速黏性分析仪(rapidviscoanalyser，RVA)、偏光显微镜(polarizingmicroscope，PLM)、激光共聚焦显微镜(confocallaserscanningmicroscopy，CLSM)等手段研究不同压力(20、60、100、140MPa)下淀粉结构及性质变化，并探究其相互关系，揭示均质压力对淀粉颗粒机械力化学效应。结果表明：均质压力处理对玉米淀粉结构及性质产生显著影响。经20～140MPa处理后，与原淀粉相比，中央腔及孔道结构模糊，粒径、糊化黏度减小，结晶度下降，水溶指数和透光率呈上升趋

3、势。20～100MPa范围内，随均质压力增大，淀粉颗粒形貌逐渐破坏，球状凸起结构增加，100MPa处理时中心球体最为明显，且与60MPa相比，结晶度变大，膨胀度显著下降。当140／V[Pa处理时，颗粒内部球状凸起、碎片及孔洞结构显著减少，偏光十字破坏，糊化焓降低。可见不同均质压力对淀粉颗粒的无定形区、亚结晶区和结晶区产生不同程度的机械力化学作用，导致淀粉颗粒内部依次发生了聚集和团聚效应。该结果为研究淀粉化学活性及生产高性能变性淀粉提供理论支撑。关键词：压力；淀粉；物理特性；化学特性；机械力化学效应；结构；均质doi：10．1197

4、5／j．issn．1002—6819．2017．01．037中图分类号：TS231文献标志码：A文章编号：1002—6819(2017)一01—0271—07李贵萧，牛凯，侯汉学，张慧，代养勇，董海洲．均质压力对玉米淀粉机械力化学效应的影响[J]．农业工程学报，2017，33(1)：271--277．doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2017．01．037http：／／www．tcsae．orgLiGuixiao，NiuKai，HouHanxue，ZhangHui，DaiYangyong，DongHaiz

5、hou．Effectsofhomogenizingpressureonmechanochemicalpropertiesofcornstarch[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2017，33(1)：271—277．(inChinesewithEnglishabstract)doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2017．01．037http：／／www．tcsae．org0引

6、言机械力化学是利用机械能诱发化学反应及诱导材料组织、结构、性能变化，进而对材料进行改性处理的科学，是目前较为活跃的研究领域之--[11。机械力化学就是把机械力的能量(碾轧、剪切、高压、摩擦等)转化为化学能的过程，其对物质作用过程通常分为三个阶段，依次是受力阶段、聚集阶段、团聚阶段12】。国内外对淀粉机械力作用研究主要集中在球磨等方面[3】，目前研究结果表明，高压微射流、球磨等处理可明显破坏淀粉结构，刘斌等采用混合液态载体研究高压微射流均质玉米淀粉的微细化效果，结果显示二元组分载料介质具有更强的冲击作用[4】；JitranutL等研

7、究干磨和湿磨可破坏米粉凝胶等理化特性[5】；贺永朝等对高压均质改性淮山药淀粉及其消化性进行研究，结果显示均质处理导致淮山药淀粉颗粒表面破损，结晶度降低，淀粉消化性提高[6J，但对此变化发生的化学机理研究不够清晰。收稿日期：2016．06—15修订日期：2016—10—26基金项目：国家自然科学基金项目(31471619)；山东省自然科学基金项目(ZR2014JL020)作者简介：李贵萧，女，山东陵县人，主要从事粮油加工方面的研究。泰安山东农业大学食品科学与工程学院，271018。Emaih1159823746@qq．tom※通信作

8、者：代养勇，男，山东聊城人，副教授，博士，主要从事粮油加工方面的研究。泰安山东农业大学食品科学与工程学院，271018。Email：dyyww@163．com本文利用高压均质对物料产生强烈的撞击、振荡、剪切和气穴等机械力作用[71，以玉米淀粉为原料