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1、华南理工大学学报(自然科学版)第38卷第8期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVo.l38No.82010年8月(NaturalScienceEdition)August2010文章编号:1000-565X(2010)08-0105-06冷冻干燥处理后糊化玉米淀粉的性质*张本山高凌云陈福泉(华南理工大学轻工与食品学院,广东广州510640)摘要:采用真空冷冻干燥技术对糊化的玉米淀粉进行干燥,通过扫描电子显微镜、Bra-bender黏度计以及X射线衍射仪等对其理化性质进行系统
2、研究,同时与滚筒干燥的预糊化淀粉以及原淀粉的性质进行对比.发现冻干后的糊化淀粉具有以下特点:多数呈现疏松多孔的结构,少数呈现碎片状;其Brabender黏度曲线的趋势与滚筒干燥的糊化淀粉有显著的差异,与原淀粉类似;X射线衍射谱具有与滚筒干燥的预糊化淀粉相类似的弥散峰特征,峰强度略小于预糊化淀粉;颗粒粒径最大,为1101468Lm;冷水可溶性较差,透明度较低,稍高于原淀粉;属于剪切稀化体系,表观黏度较低,冻融稳定性优异.关键词:玉米淀粉;糊化;冷冻干燥;滚筒干燥中图分类号:TS203;O636doi:10.3969/.ji
3、ssn.1000-565X.2010.08.020真空冷冻干燥简称冻干,即先将湿物料冻结到其共晶点温度以下,然后在适当的真空度下使物料的水分从冰态直接升华而达到干燥的目的.目前冻干技术主要应用在医药、食品和新材料[1]等领域,也是被世界公认的最先进的食品加工技术[2].淀粉或变性淀粉是食品添加剂和药物赋形剂的基本原料,因此研究淀粉在冻干后的性质具有十分重要的意义.在国外,Spieles等[3]研究了羟乙基淀粉冻干过程中,第2个干燥阶段的解吸附和扩散过程;Sanchez等[4]研究了冻干糊化淀粉作为药物赋形剂的应用,并对其
4、形成的药片性质进行了测试;Hills等[5]利用核磁共振和新型丙酮法研究了冻干糊化淀粉的孔径和微观水输送特点;Yoon等[6]研究了不同干燥方法处理的蜡质糊化玉米淀粉作为药物赋形剂的应用,证明了冻干糊化淀粉在药物包埋成形及释放过程中的效果最好;Lee等[7]研究了加热条件和淀粉浓度对冻干大米淀粉糊性质的影响.以上研究都是针对糊化淀粉冻干过程动力学和药物性质而进行,对其表面形貌、结晶性质、糊的性质、透明度、表观黏度以及冻融稳定性等基础性质的系统研究还未见有报道.在国内,方丽等[8]研究了真空冷冻干燥对方便米饭微观结构和结
5、晶性质的影响,对于冻干糊化淀粉的其它性质和应用的研究也未见报道.此外,目前生产预糊化淀粉的方法有热滚法、挤压法、喷雾法、脉冲喷气法、薄片蒸熟法、微波法、远红外线法、烤箱法等[9-10],利用真空冷冻干燥技术对糊化淀粉进行干燥的研究在国内还未见报道.文中以玉米淀粉为原料,糊化后采用真空冷冻干燥技术进行干燥,系统地研究冻干后的糊化玉米淀粉(冻干糊化玉米淀粉)的表面形貌、糊的性质、结晶性质、体积平均粒径、透明度、表观黏度以及冻融稳定性等基础性质,并与滚筒干燥的预糊化淀粉的性质进行比较,一方面丰富了糊化淀粉的干燥途径,另一方面为
6、淀粉冻干产品的应用提供一定的理论基础.收稿日期:2010-03-08*基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAD27B04);广东省科技计划项目(2009A080209002,2008A08040300,2008A08040301)作者简介:张本山(1964-),男,博士,副教授,主要从事淀粉材料及污水处理研究.E-mai:llczhang@scut.edu.cn106华南理工大学学报(自然科学版)第38卷1材料与方法1.1主要材料与仪器玉米淀粉(长春黄龙食品工业有限公司,水分含量为12175%);玉米预糊化淀粉(广
7、东省佛山市华昊华丰淀粉有限公司,采用滚筒干燥法制得,水分含量为5151%);Scientz-18N真空冷冻干燥机(宁波新芝生物科技股份有限公司);S3700扫描电子显微镜(日本日立有限公司);Mastersizer2000粒度分布仪(英国莫尔文仪器有限责任公司);D/max2200VPC粉末X射线衍射仪(日本理学公司);TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);CR22GÒ高速冷冻离心机(日本日立有限公司);Brabender黏度计(德国Brabender公司);BrookfieldDV-Ñ
8、Prime型旋转黏度计(美国博力飞公司);数字恒温水浴锅(常州澳华仪器有限公司).1.2方法1.2.1冷冻干燥糊化玉米淀粉的制备将玉米淀粉调成质量分数为20%的淀粉乳,在沸水浴中糊化30min,置于-20e的冰箱中预冻,冻好后在真空冷冻干燥机中干燥.冻干条件为:样品温度20e,冷阱温度-60e,真空度1Pa.1.2.
