本论文主要研究了以玉米淀粉为原料制备硬脂酸玉米淀粉酯的工艺，并研究了硬脂酸玉米淀粉酯的结构、基本性质及其在食品中的应用。 首先，研究了硬脂酸玉米淀粉酯的制备工艺。通过单因素实验研究了反应温度、反应时间、硬脂酸添加量、加水量、加酸量等对取代度、反应效率和产品色泽的影响。在此基础上，通过正交实验确定了制备硬脂酸玉米淀粉酯的最佳工艺条件：初始水分质量分数22％，温度150℃，硬脂酸质量分数3％(以淀粉干基计)，反应时间4h，HCl 0.080％(以淀粉干基计)，得到的产品取代度为0.006038，反应效率为35.34％，产品色泽洁白。 用现代分析手段对硬脂酸玉米淀粉酯的结构和性质进行了分析。红外图谱显示，玉米淀粉经酯化变性后，由于羟基被取代，致使3000～3700 cm-1的羟基的伸缩振动的特征峰强度变小。X射线衍射图谱和SEM照片表明，酸降解和酯化反应主要发生在淀粉分子结构的无定形区。DSC扫描显示，由于硬脂酸碳链的引入，使得硬脂酸玉米淀粉酯相对于原玉米淀粉玻璃化温度升高，从而提高了含淀粉类食品的贮藏稳定性。采用高压液相测定硬脂酸淀粉酯的成分，可以证明在酸热条件下确实产生了一些难消化...更多成分，可作为膳食纤维应用于食品中。分子量分布的测定进一步证实了酸热对分子的降解，致使分子量明显降低，直链淀粉含量下降。 硬脂酸玉米淀粉酯的淀粉糊具有剪切变稀现象，属于假塑性流体；淀粉变性后，凝沉性增大，透明性降低，溶解度大大增加。淀粉经酸热降解和酯化反应后，粘度显著降低，适于用作微胶囊壁材，满足高浓低粘的要求。粘度的降低也带来凝胶强度的降低，合适的凝胶强度适合于用作脂肪模拟品。接入硬脂酸碳链后，淀粉具备了乳化性，可用作食品乳化剂、稳定剂，代替昂贵的阿拉伯胶。最后，论文还探讨了硬脂酸玉米淀粉酯在植脂奶油中的应用，可以替代部分氢化油，最优配方为(质量分数)：氢化植物油12％，硬脂酸淀粉酯7.3％，单甘酯0.3％，酪朊酸钠1.5％，黄原胶0.2％，瓜尔豆胶0.1％，硬脂酰乳酸钠0.15％，白砂糖20％，水58.45％。按此配方制得的产品经感官评定，流变学性质测定，与市售的金钻植脂奶油性质相差不大。
硬脂酸玉米淀粉酯的制备_性质及应用
中文摘要8-9
英文摘要9
第一章 绪论10-19
1.1 硬脂酸淀粉酯的概述10-14
1.1.1 硬脂酸淀粉酯的简介10
1.1.2 硬脂酸淀粉酯的酯化反应机理和酯化工艺10-14
1.1.2.1 淀粉与硬脂酸的酯化反应10-11
1.1.2.2 淀粉与硬脂酸衍生物的酯化反应11-14
1.2 硬脂酸淀粉酯的性质及应用14-15
1.2.1 硬脂酸淀粉酯的性质及研究方法14
1.2.2 硬脂酸淀粉酯的应用14-15
1.2.2.1 食品工业14-15
1.2.2.2 日用化学工业15
1.2.2.3 纺织行业15
1.2.2.4 生物降解材料15
1.2.2.5 其他15
1.3 立题依据及意义15-18
1.3.1 玉米资源利用状况15-16
1.3.2 硬脂酸淀粉酯的研究历史与现状16-17
1.3.3 选用干法的优势17
1.3.4 脂肪替代品的研究状况及淀粉基脂肪替代品17-18
1.3.5 立题的必要性与意义18
1.4 本课题的研究内容18-19
第二章 硬脂酸玉米淀粉酯的制备19-29
2.1 引言19
2.2 实验材料与仪器、设备19-20
2.2.1 实验材料与试剂19
2.2.2 实验仪器设备19-20
2.3 实验方法20-22
2.3.1 硬脂酸玉米淀粉酯的制备及工艺流程20
2.3.2 初始水分质量分数对酯化反应的影响20
2.3.3 反应时间对酯化反应的影响20
2.3.4 温度对酯化反应的影响20
2.3.5 加酸量对酯化反应的影响20-21
2.3.6 硬脂酸加入量对酯化反应的影响21
2.3.7 酯化反应工艺条件的优化21
2.3.8 原料分析21
2.3.9 取代度及反应效率的测定方法(反滴定法)21-22
2.3.10 洗涤程度的检验(氯离子检验方法)22
2.3.11 洗涤方法对取代度测定的影响22
2.4 实验结果与讨论22-28
2.4.1 玉米淀粉原料成分的分析22
2.4.2 洗涤方法对取代度测定的影响22-23
2.4.3 初始水分质量分数对酯化反应的影响23-24
2.4.4 反应时间对酯化反应的影响24
2.4.5 反应温度对酯化反应的影响24-25
2.4.6 盐酸加入量对酯化反应的影响25-26
2.4.7 硬脂酸加入量对酯化反应的影响26
2.4.8 酯化反应的工艺条件优化26-28
2.4.9 验证实验28
2.5 本章小结28-29
第三章 硬脂酸淀粉酯的理化性质研究29-37
3.1 引言29
3.2 材料与方法29-31
3.2.1 实验材料与试剂29
3.2.2 实验仪器29
3.2.3 实验方法29-31
3.2.3.1 硬脂酸玉米淀粉酯糊的pH值测定29
3.2.3.2 硬脂酸玉米淀粉酯糊的粘度的测定29
3.2.3.3 硬脂酸玉米淀粉酯的凝沉性质测定29-30
3.2.3.4 硬脂酸玉米淀粉酯糊的透明度测定30
3.2.3.5 硬脂酸玉米淀粉酯溶解度的测定30
3.2.3.6 硬脂酸玉米淀粉酯乳化性和乳化稳定性的测定30
3.2.3.7 DE值的测定-费林滴定法30
3.2.3.8 硬脂酸玉米淀粉酯凝胶强度、粘着性的测定30-31
3.3 实验结果31-36
3.3.1 硬脂酸玉米淀粉酯糊的浓度与pH值的关系31
3.3.2 剪切速率、温度对硬脂酸玉米淀粉酯的糊的粘度的影响31-32
3.2.3 取代度对硬脂酸玉米淀粉酯凝沉性质的影响32-33
3.3.4 取代度对硬脂酸玉米淀粉酯糊的透明度的影响33-34
3.3.5 反应时间、取代度对硬脂酸玉米淀粉酯的溶解度的影响34-35
3.3.6 硬脂酸玉米淀粉酯的取代度对乳化性质、乳化稳定性的影响35
3.3.7 硬脂酸玉米淀粉酯的凝胶强度与DE值的关系35-36
3.3.8 硬脂酸玉米淀粉酯的粘着性与DE值的关系36
3.4 本章小结36-37
第四章 硬脂酸淀粉酯的结构与成分分析37-50
4.1 引言37
4.2 材料与方法37-39
4.2.1 实验原料与试剂37
4.2.2 实验仪器37
4.2.3 实验方法37-39
4.2.3.1 红外光谱分析37
4.2.3.2 X-射线衍射分析37-38
4.2.3.3 电子显微镜分析38
4.2.3.4 DSC分析38
4.2.3.5 难消化成分的测定-HPLC法38
4.2.3.6 分子量分布的测定-高效凝胶过滤色谱法(HPGFC)38-39
4.2.3.7 淀粉-碘复合物吸收谱的测定39
4.2.3.8 直链淀粉质量分数的测定39
4.3 实验结果与讨论39-49
4.3.1 硬脂酸玉米淀粉酯和玉米淀粉的红外光谱分析39-40
4.3.2 硬脂酸玉米淀粉酯和玉米淀粉的X-射线衍射分析40-41
4.3.3 硬脂酸玉米淀粉酯和玉米淀粉的SEM分析41-42
4.3.4 硬脂酸玉米淀粉酯和玉米淀粉的的DSC分析42-43
4.3.5 变性对淀粉酶解产物组分的影响43-45
4.3.6 变性对淀粉分子量大小和分布的影响45-47
4.3.7 淀粉-碘复合物吸收谱47-48
4.3.8 变性对淀粉的直链淀粉质量分数的影响48-49
4.4 本章小结49-50
第五章 硬脂酸淀粉酯在低脂植脂奶油中的应用50-69
5.1 前言50-54
5.1.1 植脂奶油概述50-51
5.1.2 植脂奶油的原料组成及其作用51-53
5.1.2.1 蛋白质51-52
5.1.2.2 脂肪52
5.1.2.3 碳水化合物52
5.1.2.4 稳定剂52
5.1.2.5 乳化剂52-53
5.1.2.6 磷酸盐53
5.1.2.7 香精、色素、增白剂和防腐剂53
5.1.3 植脂奶油的研究、生产状况53
5.1.4 硬脂酸淀粉酯在植脂奶油中应用的可行性及意义53-54
5.1.5 本章研究内容54
5.2 实验材料与仪器、设备54-55
5.2.1 实验材料与试剂54
5.2.2 实验仪器设备54-55
5.3 实验方法55
5.3.1 植脂奶油制备工艺和操作要点55
5.3.2 产品质量指标的测定55
5.3.2.1 搅打起泡率55
5.3.2.2 搅打时间55
5.3.2.3 泡沫硬挺性55
5.3.2.3 脱水收缩现象55
5.3.2.4 泡沫稳定性55
5.4 实验设计55-58
5.4.1 植脂奶油专用油的固体脂肪质量分数的(简称SFC)测定55
5.4.2 配方实验设计55-57
5.4.2.1 Two-Level设计56
5.4.2.2 Box-Behnken设计56-57
5.4.3 硬脂酸玉米淀粉酯的添加方式对植脂奶油品质的影响57
5.4.4 搅打时间与搅打起泡率和泡沫硬挺性的关系57
5.4.5 感官评定(嗜好性评定)57-58
5.4.6 植脂奶油的流变学性质测定58
5.5 实验结果与讨论58-68
5.5.1 温度与植脂奶油专用油的固体脂肪质量分数(简称SFC)的关系58
5.5.2 Two-Level和Box-Behnken实验设计结果58-62
5.5.2.1 Two-Level设计58-60
5.5.2.2 Box-Behnken设计60-62
5.5.3 验证实验62-63
5.5.4 硬脂酸玉米淀粉酯的添加方式对自制植脂奶油品质的影响63
5.5.5 搅打时间对搅打起泡率和泡沫硬挺性影响63-64
5.5.6 泡沫稳定性64-65
5.5.7 感官评定65
5.5.8 植脂奶油的流变学性质65-68
5.5.8.1 植脂奶油的屈服应力65-66
5.5.8.2 植脂奶油的触变性66-67
5.5.8.3 植脂奶油的粘弹性67-68
5.6 本章小结68-69
总结与展望69-70
致谢70-71
参考文献71-75
攻读硕士学位期间发表的论文清单75
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