湿热处理对羟丙基淀粉结构特性及凝胶性能的影响

羟丙基淀粉制备的水凝胶与普通淀粉相比具有更好的拉伸性,但凝胶的力学性能较差。本文主要探究湿热处理对羟丙基淀粉物理和化学性质及凝胶性能的影响。湿热处理后,羟丙基淀粉的热稳定性与对照相比有所提高,焓值从12.55J/g降低至6.58J/g;从X-射线多晶衍射图谱(XRD)分析看出,湿热处理使羟丙基淀粉的结晶度从30.4%降至19.6%,说明湿热造成羟丙基淀粉内部双螺旋的解旋,结晶被破坏;羟丙基淀粉的峰值粘度先上升到5 000 cP左右,后下降到3 000cP左右;质构仪(TPA)和流变分析发现,湿热处理后,羟丙基淀粉凝胶的硬度从223.51g增至463.50 g,提高了储能模量,表明湿热处理提高了凝胶的机械性能。

基于淀粉微球交联剂的低浓度羟丙基胍胶压裂液性能研究

目的针对低渗透油藏,需要降低压裂液稠化剂用量,减少对储层的伤害,并确保压裂液具备延迟交联、携砂等性能和耐温耐剪切性能。方法利用反相乳液聚合法合成淀粉微球,通过硅配体和硼羟基修饰淀粉微球表面,制备了一种交联性能优良、伤害性低的微球型硅硼交联剂(KBSM)。结果KBSM交联剂能够实现多活性位点交联,增强交联密度,从而降低羟丙基胍胶(HPG)的用量,具有延迟交联特性。其延迟交联时间在2~6 min内可调。质量分数为0.2%的HPG交联冻胶在120℃、170 s-1剪切120 min后的黏度为80 mPa·s。交联冻胶中砂质量分数(以下简称携砂比)为40%时,陶粒沉降速度为0.1167 cm/min。加入质量分数为0.25%的过硫酸铵破胶剂可使交联冻胶在90℃下、120 min内完全破胶,且残渣质量浓度为214 mg/L。同时,破胶液的岩心损害率为26.55%。结论基于淀粉微球交联剂的低含量羟丙基胍胶压裂液对于降低低渗储层伤害有一定的指导意义。

羟丙基淀粉植物胶囊的研究

以羟丙基淀粉(HPS)为主料,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和海藻酸钠(SA)为增强剂,并辅以凝胶剂和塑化剂,制备了复合植物胶囊HPS/CMC-Na/SA,采用单因素实验和正交实验优化了制备工艺,并通过SEM、FTIR、XRD对其进行表征。结果表明,当HPS加量为85 mg·mL^(-1)、CMC-Na加量为8.5 mg·mL^(-1)、SA加量为4.5 mg·mL^(-1)时,复合植物胶囊的抗拉强度为30.08 MPa,断裂伸长率为14.49%,杨氏模量为1289.77 MPa,800 nm透光率为78.068%,400 nm透光率为63.072%。

蝶豆花提取物-马铃薯氧化羟丙基淀粉/果胶指示标签的制备及应用

为实现冷鲜牛肉新鲜度的无损、实时及可视化监测,以马铃薯氧化羟丙基淀粉(potato oxidized hydroxypropyl starch,POHS)和果胶(pectin,P)作为成膜基材,添加蝶豆花提取物(Clitoria ternatea extract,CT)制备智能指示标签(P/POHS/CT),并将该标签应用于冷鲜牛肉的货架期检测。结果表明,CT添加量为1.0%(体积分数)的标签性能最佳,其拉伸强度为16.62 MPa,溶胀度为367.68%,显著高于其他组(P<0.05),含水率为10.42%,水蒸气渗透率为1.32×10^(-7)g/(m·s·Pa),显著低于其他组(P<0.05),扫描电镜结构紧密,红外光谱显示各组分间相容性较好。在贮藏过程中,随着贮藏时间延长,冷鲜牛肉的pH值、挥发性盐基氮含量、硫代巴比妥酸反应物值及菌落总数均显著升高(P<0.05),贮藏第4天时为次级新鲜度,第7天时腐败,智能指示标签的色泽对应的从紫色变为蓝色、绿色。结果表明,适量CT的添加可以改善智能标签的性能,且该标签对冷鲜牛肉新鲜度的变化响应能力强,具有作为预测冷鲜牛肉新鲜度变化的智能包装材料的潜质。

甘油增塑剂浓度对羟丙基淀粉-琼脂复配软胶囊囊皮性能的影响

为寻求传统明胶软胶囊囊皮替代物,本研究以羟丙基淀粉(HPS)和琼脂(AG)为原料,甘油(G)为增塑剂,采用流延法成功制备了不同甘油含量的复配软胶囊囊皮;并探究甘油浓度对复配囊皮性能的影响,阐明其作用机理。红外结果表明,复配囊皮中HPS与AG之间存在氢键相互作用;热重结果表明甘油的添加使得HPS与AG相容性降低,随着甘油质量分数升高(0~20%,m/m),复配囊皮热稳定性提高;复配囊皮在600 nm处的吸光度先增大后减小,甘油含量10%(m/m)(10%G+HPS+AG)复配囊皮吸光度最大(0.60),遮光性好;复配囊皮水接触角(WCA)呈先增大后减小趋势,15%G+HPS+AG复配囊皮WCA最大(86.17°),疏水性好;拉伸测试结果表明,15%G+HPS+AG复配囊皮具备较好的杨氏模量(17.47 MPa),拉伸强度(3.17 MPa)和断裂伸长率(94.17%),满足稳定生产条件;与传统明胶囊皮相比,15%G+HPS+AG复配囊皮在干燥贮存条件下更加柔软,具备良好的储存稳定性,且原料均为非动物源,安全性更好。结果表明,HPS-AG复配体系在软胶囊囊皮领域表现出良好的应用潜力,为淀粉基软胶囊囊皮的工业化生产提供了理论基础。

羟丙基双淀粉磷酸酯糊液的屈服应力及触变性研究

为研究羟丙基双淀粉磷酸酯(Hydroxypropyl distarch phosphate,HPDSP)糊液的屈服应力和触变性行为,本文以不同链支比的玉米淀粉(CS)和蜡质玉米淀粉(WS)为原料的HPDSP为研究对象,讨论了HPDSP糊液在不同温度条件下的临界质量分数、屈服应力及触变特性。结果表明,HPDSP在5℃时的稀溶液-半稀溶液、半稀溶液-浓溶液临界质量分数分别为3wt%和6wt%。5wt%时玉米淀粉-羟丙基双淀粉磷酸酯(CS-HPDSP)和蜡质玉米淀粉-羟丙基双淀粉磷酸酯(WS-HPDSP)的屈服应力与温度相关性较低,而6wt%时两者屈服应力随温度升高(至85℃)显著下降了69.52%和77.95%(P<0.05)。HPDSP的触变性受质量分数和温度影响,5℃时,5wt%的CS-HPDSP和WS-HPDSP几乎无触变性,6wt%时触变环面积分别为163.49和85.00 Pa/s,随温度升高至85℃,两者分别降低86.38%和92.18%。WS-HPDSP的三段式触变性测定(Three interval thixotropy test,3iTT)展示出的触变性均小于CS-HPDSP,具有较好的稳定性。综上,与CS-HPDSP相比,WS-HPDSP的屈服应力和触变性更小。本文为HPDSP在食品中作为增稠剂的实际应用提供了理论依据。

取代度对羟丙基淀粉基聚合物结构性能的影响

以6种不同取代度的羟丙基淀粉为骨架,丙烯酸为单体,过硫酸铵为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过溶液共聚法快速制备羟丙基淀粉接枝丙烯酸单体的高吸水聚合物,探究羟丙基化后取代度对该聚合物结构和性能的影响。通过对聚合物进行了红外光谱、X射线衍射、热重、吸水性、亚甲基蓝吸附性的分析可知,淀粉基聚合物制备的过程发生聚合反应,不是简单的物理共混过程;淀粉参与制备聚合物之后,其X射线衍射光谱图中衍射峰消失,结晶结构遭到破坏;羟丙基化后聚合物的热稳定性得到改善,相同分解温度下时,羟丙基淀粉基聚合物的质量较原淀粉基聚合物高;原淀粉和高取代度聚合物吸水性能和亚甲基蓝吸附性能比低取代度范围内制备的聚合物性能优异,所有聚合物吸水能力均大于40 g/g,重复吸收解吸3次后,吸水能力仍保持在30%以上,亚甲基蓝去除率也在17.6%以上;另外,随着盐溶液中阳离子价态的增加,所有聚合物的吸液能力均减弱,盐敏因子变大,表明聚合物对离子越敏感。羟丙基化后,淀粉基聚合物的结构和性能均发生不同程度变化。高取代度下,聚合物吸水性能和亚甲基蓝吸附性较优异,为制备各项性能更优异功能性环保型聚合物提供可能性。

冻融改性纳米SiO_(2)-POHS复合膜对牛肉冷藏保鲜效果的影响

为开发具有保鲜效果且可生物降解的复合膜,该试验以纳米SiO_(2)和马铃薯氧化羟丙基淀粉(potato oxidizes hydroxypropyl starch,POHS)为成膜基材,采用反复冻融方法制备改性纳米SiO_(2)-POHS复合膜。研究了不同冻融次数对复合膜性能的影响和3种保鲜处理(冻融改性纳米SiO_(2)-POHS复合膜覆盖、聚乙烯保鲜膜覆盖和不覆盖膜)冷藏对牛肉保鲜效果的影响。结果表明,当反复冻融4次时,复合膜拉伸强度达到最大值17.02 MPa,透明度降低95.17%,水蒸气透过系数降低33.92%,透油系数降低27.84%(P<0.05),复合膜孔径变小,表面结构致密。将不同保鲜处理的牛肉在4℃条件下贮藏18 d,随时间的延长,发现用聚乙烯保鲜膜处理和冻融改性纳米SiO_(2)-POHS复合膜处理可显著减缓牛肉pH值、菌落总数、挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)值、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值的上升(P<0.05),相同时间下,相较于聚乙烯保鲜膜组,冻融改性纳米SiO_(2)-POHS复合膜组的pH值、TVB-N值、TBARS值都最低且感官评分始终优于聚乙烯保鲜膜组。说明冻融改性纳米SiO_(2)-POHS复合膜处理能有效延长牛肉保质期。

不同交联度木薯羟丙基淀粉糊液性能研究

通过对7种不同交联度的木薯变性淀粉(羟丙基淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯)完全糊化后的糊液进行耐酸性、耐蒸煮性、抗剪切性等性能对比研究,探讨了不同交联度对木薯羟丙基淀粉糊液性能的影响。结果表明:经磷酸盐交联和羟丙基醚化共同改性处理的羟丙基二淀粉磷酸酯的抗剪切和耐酸性能优于羟丙基淀粉;就5种交联羟丙基淀粉而言,HPST3的耐盐性能较差,但其他4种淀粉在一定交联范围内,糊液耐盐性能与交联度有关,随着交联度增大其耐盐性能也随之提高,另外2种羟丙基淀粉在一定氯化钠添加量的范围内也表现出较为出色的耐盐性能;在5种羟丙基二淀粉磷酸酯中,抗剪切性能和耐酸性能随着交联度增大而下降。结合各淀粉性能可知,交联度中等的羟丙基二淀粉磷酸酯可应用于蚝油等高盐环境中及酸奶等酸性环境中;羟丙基淀粉可应用于低速搅拌及耐蒸煮的烘焙预拌粉中。

复合变性淀粉在速食冷冻面条中的应用研究

为开发出一种实用性强,且能提高冷冻面条的抗冻性和复水性,有效改善面条品质的复合变性淀粉,先以冻融稳定性为考查指标,对马铃薯、玉米、木薯、蜡质玉米、小麦和豌豆等原料淀粉的冻融析水率分析检测,选出最佳原料(木薯淀粉);然后以木薯淀粉为原料,制备羟丙基二淀粉磷酸酯、羟丙基淀粉、醋酸酯淀粉、乙酰化二淀粉磷酸酯等不同变性方式的变性淀粉,以冻融稳定性和保水性为考查指标,选出最适宜的2种不同变性方式的产品(木薯羟丙基淀粉和木薯醋酸酯淀粉);以不同取代度为考核指标(羟丙基含量和乙酰基含量),试验制备不同取代度的木薯羟丙基淀粉和木薯醋酸酯淀粉,从而确定产品工艺;最后通过应用试验确定复合变性淀粉的最佳复配比例,即在速食冷冻面条中的添加系数。

4种改性淀粉与明胶共混膜的制备与性质比较

该研究对4种改性淀粉(羟丙基二淀粉磷酸酯、羟丙基淀粉、氧化淀粉、氧化羟丙基淀粉)的溶解度、膨胀势、糊化特性、老化值进行了分析和比较。溶解度高、膨胀势小、糊化特性好、老化值低的淀粉,较适宜作为制备共混膜的原料。在此基础上加入甘油或聚乙二醇400(Polyethylene Glycol,PEG400)作为增容剂,并对配方中水和甘油加入量进行了初步摸索,运用紫外、扫描电镜和拉伸试验机测定共混膜的透光性、透水气性、微观形貌和机械性能。结果表明:羟丙基淀粉溶解度最高,为86.42%;膨胀势最低,为0.086%,稳定性更好;黏度较低,老化值较大,流动性高,易于成膜。为4种改性淀粉中最适宜和明胶共混的原料。利用紫外分光光度计进行全波长扫描测量透光率;利用不同时间水保留质量反应透水汽性;用扫描电镜放大500~6000倍对微观形貌观察,用拉伸材料试验机对机械性能进行测试。通过比较,发现以羟丙基淀粉为原料的共混膜,具有较好的透明度(优于纯明胶样品的透光度),良好的透水汽性和机械性能。微观形貌也是呈现出相容性较好的形态(SEM显示),相较于PEG400,甘油作为增容剂时共混膜的微观形貌横截面均匀光滑,内容物相容性好。明胶:甘油:水质量比为1:9:3:13制得共混膜透光性、透水气性、机械性能最佳,具有较好的实际应用价值。

纳米SiO_(2)-马铃薯氧化羟丙基淀粉复合膜的制备及性能表征

以新型材料马铃薯氧化羟丙基淀粉(potato oxidizes hydroxypropyl starch,POHS)为基材,纳米SiO_(2)为增强剂,制备一种综合性能良好的纳米SiO_(2)-POHS复合膜。研究纳米SiO_(2)添加量、乳酸钙的添加量、糊化温度、糊化时间对POHS膜机械性能的影响,并结合响应面设计试验,探讨各因素之间的交互作用,得出复合膜制备的最佳工艺配方。通过傅里叶红外光谱分析、扫描电镜、X-射线衍射分析对膜结构进行表征,并测定其不透明度,水蒸气透过率,透油系数等物理指标。结果表明,当纳米SiO_(2)添加量为15%(质量分数),糊化温度85℃,乳酸钙添加量为3%(质量分数),糊化时间70 min时,复合膜的拉伸强度为14.72 MPa。所制得的复合膜厚度降低了15.79%,不透明度增加了83.54%,水蒸气透过系数降低了37.91%,透油系数降低了38.04%。综上,纳米SiO_(2)的加入能够有效提高膜的综合性能。

黄原胶对变性淀粉冻融稳定性的影响

采用正交实验确定在复配体系中黄原胶与木薯羟丙基二淀粉磷酸酯b淀粉(变性淀粉)质量浓度分别为0.2%和2.0%时,稠度适宜,具有较好流动性。通过对比复配体系与对照组的析水率、稠度、透明度、热稳定性、老化程度、微观结构等结果研究黄原胶对变性淀粉冻融稳定性的影响。结果表明,随冻融次数增加,添加黄原胶的复配体系较变性淀粉糊的理化性质出现显著差异。变性淀粉在6次冻融前后稠度差值为120.68 g·s,添加黄原胶后,其稠度差值为4.14 g·s。添加黄原胶的变性淀粉在冻融循环后透明度从1.17%提高至1.53%、析水率由8.34%降低至6.75%且微观孔洞减少、结构更加紧密。因此,添加黄原胶有效地改善了变性淀粉的冻融稳定性。

不同类型变性淀粉对鲅鱼鱼糜凝胶特性的影响

研究羟丙基二淀粉磷酸酯(FMS 117)、乙酰化双淀粉己二酸酯(FMS 121)、预糊化乙酰化双淀粉己二酸酯(FMS 1820)三种不同类型变性淀粉的添加对鲅鱼鱼糜凝胶性能和产品品质的影响。在鲅鱼鱼糜中分别添加0.5%、1%、1.5%、2%的FMS 117、FMS 121和FMS 1820,以制备鱼糜凝胶制品并测定其色度、持水性、凝胶强度、质构特性、流变学特性、水分子弛豫时间等品质指标。结果表明,羟丙基二淀粉磷酸酯(FMS 117)和乙酰化双淀粉己二酸酯(FMS 121)的添加可以使鲅鱼鱼糜凝胶的持水性显著增大(P<0.05),提高不易流动水所占比例(r=0.35,P<0.05),使凝胶性能在1%添加量时达到最大值。当FMS117和FMS121添加量为1.5%时,鱼糜的硬度粘聚性达到最大值,咀嚼度也处于较高的水平,且白度处于合适的感官区间,说明该比例的添加可以极大程度地提高鲅鱼鱼糜凝胶的品质。FMS1820的加入会带来消极影响,各指标与其浓度成反比,说明其并不适合在鲅鱼鱼糜制品中添加。本研究为高品质鲅鱼鱼糜制品的开发提供理论依据与参考。

三种羟丙基二淀粉磷酸酯对木薯淀粉特性的影响

为了研究三种羟丙基取代度相同、交联程度不同的羟丙基二淀粉磷酸酯(HDP)对木薯淀粉(TS)特性的影响,本文测定了三种羟丙基二淀粉磷酸酯的交联度,进行了淀粉糊液状态观察,在木薯淀粉中分别添加三种羟丙基二淀粉磷酸酯后,测定淀粉体系的冻融稳定性,并通过透明度测定、质构分析(TPA)和差示扫描量热法(DSC)对三种羟丙基二淀粉磷酸酯的添加对木薯淀粉老化性质的影响进行了研究。研究发现,添加三种羟丙基二淀粉磷酸酯均降低了木薯淀粉的析水率;在4℃储存过程中,添加羟丙基二淀粉磷酸酯后,木薯原淀粉的硬度有所改善,其透明度下降速率变缓,熔融焓值(ΔH)降低。三种羟丙基二淀粉磷酸酯的添加均改善了木薯淀粉的冻融稳定性,抑制了木薯淀粉的老化,而交联度较高的两种羟丙基二淀粉磷酸酯效果更佳。

淀粉基胶囊壳的研究进展

由于明胶基胶囊壳对储存条件的要求高,且耐酸性差,低碳环保的淀粉基胶囊壳成为研究热点。本文介绍了淀粉的理化性质及改性方法(包括氧化、酶修饰和羟丙基化),综述了淀粉基胶囊壳的研究现状,并对其未来发展进行了展望。将淀粉及其改性产物用于胶囊壳的制备,具有较好的成型性、稳定性、生物相容性和较低的成本,发展前景广阔。

淀粉接枝聚丙烯酰胺凝胶的流变性能

为了克服以聚丙烯酰胺作为主剂制备凝胶类调剖堵水剂时溶液黏度大不易泵入、易被剪切等缺陷,采用羟丙基淀粉(HPS)接枝的方法改善了聚丙烯酰胺强凝胶的性能,利用HAAKE流变仪及ESEM研究了凝胶的流变性能与微观结构,考察了主剂(丙烯酰胺(AM)+HPS)含量、AM/HPS质量比、交联剂浓度和纳米级SiO2浓度对凝胶流变性的影响。结果表明:随主剂含量与AM/HPS质量比增大,凝胶体系弹性模量和黏性模量增大,屈服应力也增大,柔量减小,形变幅度减小,回复率增大;随着交联剂浓度增大,凝胶强度先增强后减弱,屈服应力渐增;加入纳米级SiO2有利于增强凝胶的强度、弹性及屈服应力;ESEM测试结果表明,加入羟丙基淀粉与纳米级SiO2后的凝胶可观测到致密的三维网络结构,可能是凝胶强度增强的原因。

交联羟丙基木薯淀粉性质研究

本实验以木薯淀粉为原料,分别以环氧丙烷为醚化剂、三偏磷酸钠为交联剂制备了不同取代度和交联度的交联羟丙基木薯淀粉,并对其透明度、冻融稳定性、抗酸性、高温稳定性及流变学特性进行了分析,同时对其加入面条后对面条特性的影响进行了研究,结果显示糊液的透明度、冻融稳定性、抗酸性、耐高温性及耐剪切性方面都有显著的提高,加入面条后对面条的最佳烹煮时间和烹煮损失方面有较大改善。

不同原淀粉及其羟丙基淀粉性质的研究

本实验对糯米淀粉、糯玉米淀粉、马铃薯淀粉、普通玉米淀粉及其羟丙基淀粉的基本性质进行了研究比较。结果表明,四种淀粉及其羟丙基淀粉的黏度、透明度、冷藏稳定性、冻融稳定性、碘显色反应以及白度都有明显差异。研究还发现,羟丙基化不仅可以降低各种淀粉的糊化起始温度及碘显色反应,还可改善淀粉的透明度、冷藏稳定性及冻融稳定性。

蔗渣/羟丙基淀粉/丙烯酸复合高吸水树脂降解性能分析

【目的】考察蔗渣/羟丙基淀粉/丙烯酸复合高吸水树脂的降解性能,为复合高吸水树脂的开发与应用提供参考依据。【方法】以蔗渣和羟丙基淀粉为原料制备复合高吸水树脂,分别将其掩埋于土壤中、放置于土壤表面、浸渍于1 mol/L HCl、0.9%Na Cl和1 mol/L Na OH溶液中,采用失重法研究该复合高吸水树脂的降解率与处理时间的变化关系,并进行SEM检测。【结果】蔗渣/羟丙基淀粉/丙烯酸复合高吸水树脂在化学溶液中的降解率大于土壤掩埋法和土壤表面放置法初期的降解率。溶液浸渍法中,复合高吸水树脂在1 mol/L Na OH溶液中的降解率最大,降解7 d后,树脂外表层破碎;其次是0.9%Na Cl溶液,降解率最低为1 mol/L HCl溶液。复合高吸水树脂在土壤中和土壤表面的降解过程均呈先缓后快的变化趋势,降解至63 d,经土壤掩埋的树脂表面破碎、凹凸不平、有颗粒,且降解率(47.52%)明显大于在土壤表面的降解率(13.16%)。【结论】复合高吸水树脂经不同方法处理的降解程度不同,综合考虑降解速率、处理成本和环保等因素,以土壤掩埋法较适用。