季昱 胡路平

淀粉是高分子碳水化合物，因为具备来源广泛、成本价格较低、生产过程环境污染小等优点而被广泛应用于食品、造纸、纺织等工业。但伴随工业技术的迭代更新，淀粉在一些行业中的应用已存在较大弊端，例如食品加工生产中的高温杀菌要求淀粉原料具有较好的耐热性，果冻类食品要求淀粉的透明度要高等。

随着科学技术的不断发展，淀粉的一些性能已经不能适应新的设备和新的工艺要求，需要探索新的加工方式来改善淀粉的天然性质。淀粉的变性方式主要有物理變性、化学变性、酶法变性、复合变性四大类，生产工艺包括干法、湿法、有机溶剂法、挤压法、滚筒干燥法。淀粉通过上述二次加工，可以改变其固有性质，增加某些功能或引进新的特性，从而更好地应用于食品的加工生产，这类淀粉就被称为“变性淀粉”。

本研究用到的原料为芋艿淀粉，使用的加工方法是化学变性中的醋酸酯化。芋艿淀粉经过改性，营养价值和安全性没有发生改变，所以改性后的淀粉可以放心地用作食品添加剂，从而满足速冻食品、乳制品、饮品等不同食品的加工生产要求，市场广阔，研究前景较好。

一、材料与方法

1.材料。芋艿酯化淀粉，实验室自制。

2.直链淀粉测定。（1）直链淀粉标准曲线的制作。吸取直链淀粉标准溶液0.5ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml、2.5ml、3.0ml，分别置于100ml容量瓶中，加入蒸馏水约50ml、 1mol/L的醋酸1ml、I2-KI溶液1.5ml，定容后摇匀，静置20min，以蒸馏水做参照，在620nm波长处测定吸光度。将所测得的吸光度与对应的直链淀粉含量做图制成标准曲线，详见图1。回归方程是：y=1.104x+0.0382，R2=0.9986。吸光度=2-log（%T）（T：淀粉透明度）。

（2）改性芋艿淀粉中直链淀粉含量的测定。用电子天平准确称取自制变性淀粉50mg，倒入50ml容量瓶中，先吸取0.5ml乙醇于容量瓶中，再加入1mol/L的氢氧化钠4.5ml，沸水浴20min，待冷却后定容、摇匀。吸取5ml转移至100ml容量瓶中，加入蒸馏水约50ml、1mol/L的醋酸1ml、I2-KI溶液1.5ml，再定容、摇匀，静置20min。以蒸馏水做参照，在620nm波长处测定吸光度，并根据标准曲线计算得到样品中的直链淀粉含量。

3.乙酰基含量测定。称取0.5g改性淀粉，倒入250ml的烧杯中，加入50ml蒸馏水并搅拌至溶解。将烧杯放在磁力搅拌器上，先加入2滴酚酞指示剂，再用0.1mol/L的氢氧化钠滴定至出现稳定的粉红色。磁力搅拌30分钟，用0.5mol/L的HCl滴定至粉红色消失。平行测定三次，同时用原淀粉做一个空白实验。

4.淀粉糊透光率测定。称取5g样品，配成1%的淀粉乳50ml，置于100ml烧杯中。用同样方法再调配5份淀粉乳液，置沸水浴中搅拌加热15min，冷却至25℃，用分光光度计在650nm波长下测定淀粉糊的透光率。以蒸馏水为空白，做原淀粉的平行试验，并得到平均值，作t检验（显著性差异）。

5.淀粉的粘度测定。用布拉班德粘度仪对淀粉进行测定，根据样品粘度的不同，选用浓度为6%的淀粉乳将原料放在水浴锅里（设置温度到95℃），用同样方法再调配5份淀粉乳液，间隔一定时间测定粘度，同时测试温度，得到起糊温度、峰值粘度、95℃时的粘度值、在95℃保温一定时间后的粘度值和糊液保温一定时间后的粘度值。

二、结果与分析

1.淀粉糊透光率。由表1可以看出，原淀粉的透光度低，改性淀粉的透光度比原淀粉高。通过t检验计算得到的t值为83.893>t0.01，所以改性淀粉的透光度极显著地好于原淀粉。主要原因是醋酸酯化改性淀粉经过酯化反应，分子上出现了乙酰基，而乙酰基基团是相互排斥的，因而淀粉分子内部发生膨胀，使吸水膨胀的酯化淀粉尺寸变大。同时乙酰基基团具有亲水性，更容易与水分子结合，水分子将淀粉分子阻隔开，也因此增加了淀粉糊化后的透明度。由此可见，在糊化后的表现方面，改性淀粉显著优于原淀粉。

2.芋艿淀粉糊粘度性质分析。由淀粉的粘度曲线（图2）可以看出，达到起糊温度时开始糊化，而且改性淀粉比原淀粉更易糊化。随着温度的变化和时间的增加，原淀粉的粘度呈现先上升后下降，而改性淀粉在达到峰值粘度呈现缓慢增加，并在50℃保温后一直保持，因此改性淀粉在粘度上表现出更好的特性。淀粉粘度曲线上的6个关键点分别为：A-开始糊化，B-峰值粘度，C-95℃时，D-95℃保温结束时，E-50℃时，F-50℃保温结束时，具体数据详见表2。

三、结果

我国的芋艿产量十分丰富，对芋艿的研究却较少。本文对芋艿淀粉进行改性，研究结果如下：

对芋艿淀粉的透光率分析表明，改性淀粉的淀粉颗粒较易吸水膨胀，糊化后所形成的糊液比较透明，透光率最高达到51.2%。改性淀粉的高透光率还与其乙酰基团含量有关，乙酰基具有亲水性，又使淀粉分子相互排斥，使得改性淀粉糊化液体的透光率增加。

运用布拉班德粘度仪对改性淀粉进行测定，得到布拉班德粘度曲线。由图2可知，改性淀粉的粘度在22-30分钟时有明显的提高，然后在一段时间内粘度起伏不大，在75分钟时呈明显上升趋势，最后趋于水平。而原淀粉一开始就呈明显上升趋势，粘度在45-75分钟、温度为90℃的时候达到最大，然后随着时间的延长、温度的降低而降低。

醋酸酯法制备的芋艿改性淀粉稳定性好、透明度好、不易凝沉，随着科技的发展和生产工艺的提升，芋艿改性淀粉将更好地应用于食品工业，也将在其他产业得到蓬勃发展。