以木薯淀粉為原料,水和乙醇為混合介質(zhì),利用溶膠-凝膠法及超臨界CO₂干燥制備多孔淀粉,分別考察了水醇比、糊化時間、固含量、冷藏時間、乙醇置換用量、置換時間等對凝膠體積收縮率和質(zhì)量損失率的影響,通過掃描電子顯微鏡、比表面積及孔徑分布測試儀、X射線衍射儀表征了多孔淀粉形貌及孔結(jié)構,并考察了多孔淀粉的吸油性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn),水醇比為19∶1,固含量為13%,糊化時間為30min,冷藏時間為5天,醇置換量為5mL/g,置換時間為30min,水醇凝膠的體積收縮程度和質(zhì)量損失相對較小,多孔淀粉的比表面積為122m²/g,平均孔徑為25.6nm,大豆油的吸附率可達457%（質(zhì)量比）。研究結(jié)果表明,適當調(diào)整固含量,能改善凝膠的三維網(wǎng)孔密度,增大多孔淀粉的比表面積及孔容;水醇淀粉凝膠中的淀粉分子能形成一定結(jié)晶結(jié)構的網(wǎng)絡骨架,利于維持水醇凝膠的骨架穩(wěn)定性。 

【文章來源】：化工進展. 2020,39(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

固含量對凝膠形成過程和置換過程的影響

在固含量13%、冷藏時間5天、糊化時間30min、醇置換用量15m L/g（相對于水醇凝膠質(zhì)量，下同）、置換時間70min時，考察水醇比（體積比）對凝膠形成及置換過程的影響，結(jié)果如圖2所示。從圖2(a)發(fā)現(xiàn)，當水醇比低于16∶1，凝膠體積收縮率和質(zhì)量損失率較大（>6.0%）；當水醇比高于19∶1，凝膠體積收縮率較小且基本維持不變（約為2.0%），質(zhì)量損失率幾乎為0。與此相反，從圖2(b)發(fā)現(xiàn)，在置換過程中，水醇比=(13∶1)～(19∶1)，凝膠體積收縮率=40%～47%，質(zhì)量損失率=40%～51%；水醇比≥22∶1，凝膠體積收縮率和質(zhì)量損失率上升至62%以上。由此說明，在凝膠形成和置換過程中，水醇比對凝膠的穩(wěn)定性有不同的影響。乙醇分子的極性小于水分子，乙醇分子與淀粉分子形成的氫鍵明顯弱于水分子；同時，乙醇分子空間位阻卻大于水分子，相同葡萄糖環(huán)單元內(nèi)，淀粉分子與溶劑分子形成氫鍵的數(shù)量也會減少。因此，在凝膠形成過程中，乙醇分子會削弱水分子與淀粉分子的結(jié)合程度[22]，水醇比低時，乙醇含量高，凝膠對水分子的束縛作用減弱，水分子易逸出，凝膠穩(wěn)定性降低，凝膠收縮程度高。然而，在置換過程中，水醇比低時，水分子向外擴散的濃度差減小，置換推動力降低，水分逸出量減小，凝膠穩(wěn)定性增大，凝膠收縮程度小。因此，調(diào)整合適的水醇比（如13∶1），可以兼顧凝膠形成和置換過程中均能保持良好的結(jié)構穩(wěn)定性。2.3 固含量對凝膠結(jié)構的影響

在水醇比19∶1、糊化時間30min、固含量13%、醇置換用量15m L/g、置換時間70min時，考察冷藏時間對凝膠形成過程及置換過程的影響，結(jié)果如圖5所示。圖5(a)顯示，冷藏時間由2天延長至5天，溶膠轉(zhuǎn)變凝膠后的體積收縮率在2.1%～2.5%之間，質(zhì)量損失率不超過0.2%，然而，在6天時，體積收縮率稍微增大至3.7%，質(zhì)量損失率增大至0.9%。圖5(a)所示，冷藏時間延長，凝膠置換過程體積收縮率和質(zhì)量損失率總體有所下降。Mahsa等[25]研究曾表明，冷藏時間越長，淀粉分子纏繞越緊密，溶劑占凝膠空間體積會減小。然而，冷藏時間增加，有利于形成穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)絡結(jié)構，在凝膠置換過程中，凝膠體積收縮率和質(zhì)量損失率變小。圖5 冷藏時間對凝膠形成過程和置換過程的影響

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3293323