微波預處理對不同鏈支比玉米淀粉酯化改性及性能影響研究一、引言1.1研究背景與意義玉米淀粉作為一種來源廣泛、價格低廉且可再生的天然高分子多糖，在食品、醫(yī)藥、造紙、紡織及化工等眾多領域展現(xiàn)出極為重要的應用價值。在食品工業(yè)中，它常被用作增稠劑、穩(wěn)定劑和粘結劑，能有效改善各類醬料、罐頭食品、冷凍食品和烘焙食品的質地與口感，延長保質期，在飲料中使用還能使口感更加順滑，提升飲品的穩(wěn)定性和均勻性。在醫(yī)藥領域，玉米淀粉可作為藥品的賦形劑、填充劑和崩解劑，助力藥物的成型、儲存與釋放。造紙行業(yè)里，它能提高紙張的強度、光澤度和平滑度，優(yōu)化紙張質量。在化工領域，通過化學改性可制成淀粉醚、淀粉酯等衍生物，廣泛應用于涂料、膠粘劑等產(chǎn)品；在紡織工業(yè)中，用于經(jīng)紗上漿，增強紗線的強度和耐磨性，提高紡織效率和產(chǎn)品質量。然而，天然玉米淀粉的結構和性能存在一定局限性，在某些應用場景中難以滿足實際需求。例如，其親水性較強，在潮濕環(huán)境下易吸濕，導致產(chǎn)品的穩(wěn)定性下降；糊化溫度較高，限制了其在一些對加工溫度有嚴格要求的工藝中的應用；而且，天然玉米淀粉形成的糊液穩(wěn)定性欠佳，在儲存和使用過程中容易出現(xiàn)分層、沉淀等現(xiàn)象。因此，為了拓展玉米淀粉的應用范圍，提升其應用性能，對玉米淀粉進行改性研究具有重要的現(xiàn)實意義。酯化改性是一種行之有效的淀粉改性方法，通過在淀粉分子中引入酯基，能夠顯著改變淀粉的分子結構和理化性質。一方面，酯化反應可降低淀粉分子間的氫鍵作用，使其結晶結構發(fā)生變化，從而提高淀粉的溶解度和膨脹度，改善其在水中的分散性和溶解性。另一方面，引入的酯基增強了淀粉的疏水性，賦予其更好的抗水性和熱穩(wěn)定性，使其在食品包裝、紡織印染等領域具有更廣闊的應用前景。此外，酯化改性還能影響淀粉的流變學特性、糊化特性和凝膠特性等，為其在不同領域的精準應用提供了更多可能性。微波作為一種頻率介于300MHz至300GHz的電磁波，近年來在材料改性領域展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。將微波預處理應用于玉米淀粉的酯化改性過程中，具有諸多潛在益處。微波具有快速加熱和均勻加熱的特性，能夠在短時間內(nèi)使淀粉分子迅速吸收能量，促使分子內(nèi)的氫鍵斷裂，破壞淀粉顆粒的結晶結構，增加淀粉分子的活性位點，從而顯著提高酯化反應的速率和效率。同時，微波的非熱效應還可能對酯化反應的選擇性和產(chǎn)物的結構產(chǎn)生影響，有助于獲得具有特定結構和性能的酯化淀粉產(chǎn)品。此外，微波預處理還具有節(jié)能環(huán)保、操作簡便等優(yōu)點，符合現(xiàn)代綠色化學和可持續(xù)發(fā)展的理念。本研究聚焦于微波預處理下不同鏈支比玉米淀粉的酯化改性，旨在深入探究微波預處理對不同鏈支比玉米淀粉結構和性能的影響規(guī)律，以及這種預處理方式如何作用于酯化反應過程，進而揭示微波預處理與酯化改性之間的協(xié)同作用機制。通過系統(tǒng)研究不同鏈支比玉米淀粉在微波預處理前后的結構變化，以及酯化產(chǎn)物的理化性質和應用性能，為玉米淀粉的高效改性和精準應用提供理論依據(jù)和技術支持，推動玉米淀粉在更多領域的創(chuàng)新應用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1微波預處理對淀粉結構和性能的影響微波作為一種頻率介于300MHz至300GHz的電磁波，能夠與物質分子相互作用，產(chǎn)生熱效應和非熱效應。在淀粉改性領域，微波預處理已成為研究熱點。眾多研究表明，微波預處理對淀粉的結構和性能具有顯著影響。從結構方面來看，微波預處理會使淀粉顆粒的形態(tài)發(fā)生改變。安徽中醫(yī)藥大學的鄭玉玉、楊曄等人研究發(fā)現(xiàn)，微波處理后玉米淀粉顆粒膨脹明顯，顆粒間發(fā)生團聚，甚至破裂，顆粒形態(tài)消失。這是由于微波的快速加熱作用使水分子振動發(fā)熱并汽化，導致淀粉顆粒劇烈膨脹，同時高溫引發(fā)淀粉糊化，在冷卻過程中多個淀粉顆粒或破碎物發(fā)生融合。在對沙米淀粉的研究中也發(fā)現(xiàn)，微波處理能夠破壞淀粉顆粒的結晶結構，使其變得更加無序。通過X射線衍射分析可知，微波處理雖未改變玉米淀粉的晶型（仍為A型結晶結構），但會降低其相對結晶度。如陜西科技大學蒲華寅等人研究不同微波處理時間對三種不同鏈/支比玉米淀粉的影響時發(fā)現(xiàn)，隨著微波時間的延長，淀粉相對結晶度呈下降趨勢，表明淀粉有序結構逐漸遭到破壞。在性能方面，微波預處理后的淀粉理化性質發(fā)生明顯變化。鄭玉玉等人的研究還指出，微波處理后的玉米淀粉乳透明度、沉降物體積、吸水率和持水性明顯增加。這是因為微波處理破壞了淀粉顆粒的結構，暴露了更多的羥基，易于與水分子締合，同時淀粉顆粒在水熱作用下發(fā)生劇烈膨脹，表面出現(xiàn)孔洞結構和爆裂孔，進一步增強了吸水能力與持水性。在流變學特性上，微波處理未改變淀粉乳流體類型（仍為假塑性流體），但會使淀粉乳的黏彈性發(fā)生變化。如上述對玉米淀粉的研究顯示，微波處理后淀粉體系的彈性模量和黏性模量均增加，且在相同的角頻率下彈性模量大于黏性模量，表明微波處理后的淀粉具有應用于粉絲、肉糜、香腸類產(chǎn)品的潛力。1.2.2不同鏈支比淀粉的特性及酯化改性研究淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，不同鏈支比的淀粉具有不同的特性。直鏈淀粉分子呈線性結構，通過α-1,4-糖苷鍵連接，而支鏈淀粉分子具有高度分支結構，除α-1,4-糖苷鍵外，還含有α-1,6-糖苷鍵。鏈支比的差異導致淀粉在顆粒形態(tài)、結晶結構、糊化特性、流變學特性等方面表現(xiàn)出顯著不同。在顆粒形態(tài)上，不同鏈支比的玉米淀粉呈現(xiàn)出一定差異。一般來說，普通玉米淀粉顆粒呈橢圓形或類球形，而高直鏈玉米淀粉由于直鏈淀粉含量高，分子間結合緊密，其顆粒結構相對更為致密；蠟質玉米淀粉幾乎全部由支鏈淀粉組成，顆粒形態(tài)可能與普通玉米淀粉有所不同。在結晶結構方面，高直鏈玉米淀粉的結晶度相對較高，因為直鏈淀粉分子間經(jīng)由氫鍵結合成晶態(tài)結構，而支鏈淀粉的分支結構會阻礙結晶的形成，所以蠟質玉米淀粉結晶度較低。糊化特性是淀粉的重要性質之一，不同鏈支比淀粉的糊化特性差異明顯。高直鏈玉米淀粉由于分子間作用力強，糊化溫度較高，且糊化過程中需要吸收更多的能量來破壞分子間的氫鍵；而蠟質玉米淀粉由于支鏈淀粉含量高，更容易糊化，糊化溫度較低。在流變學特性上，不同鏈支比淀粉形成的糊液表現(xiàn)出不同的流變行為。高直鏈玉米淀粉糊液的黏度相對較低，且在剪切作用下黏度下降較為明顯，呈現(xiàn)出較強的剪切稀化現(xiàn)象；而支鏈淀粉含量高的蠟質玉米淀粉糊液黏度較高，且具有較好的黏彈性和穩(wěn)定性。酯化改性是改善淀粉性能的重要手段之一，不同鏈支比淀粉的酯化改性效果也存在差異。通過酯化反應，在淀粉分子中引入酯基，能夠改變淀粉分子間的相互作用，從而影響淀粉的結構和性能。一般來說，酯化改性可以降低淀粉的糊化溫度，提高其溶解度和膨脹度，改善其在水中的分散性和溶解性。同時，引入的酯基增強了淀粉的疏水性，使其抗水性和熱穩(wěn)定性得到提高。有研究表明，隨著淀粉鏈支比的增大，酯化反應的取代度可能會有所提高，這可能是因為支鏈淀粉的分支結構提供了更多的反應位點，有利于酯化試劑的接入。不同鏈支比的酯化淀粉在應用性能上也有所不同，如鏈支比較高的酯化產(chǎn)物可能具有更好的溶解性，更適合用于一些對溶解性要求較高的應用場景；而鏈支比為一定值的酯化產(chǎn)物可能在高溫下具有較好的穩(wěn)定性，適用于高溫加工的領域。1.3研究內(nèi)容與創(chuàng)新點1.3.1研究內(nèi)容本研究圍繞微波預處理下不同鏈支比玉米淀粉的酯化改性展開，主要涵蓋以下幾個方面的內(nèi)容：微波預處理條件的優(yōu)化：以不同鏈支比的玉米淀粉為原料，系統(tǒng)考察微波處理時間、功率以及淀粉含水量等因素對淀粉結構和性能的影響。通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察淀粉顆粒的形態(tài)變化，利用X射線衍射儀（XRD）分析淀粉的結晶結構，借助傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）研究淀粉分子的化學結構，采用差示掃描量熱儀（DSC）測定淀粉的熱性能等手段，綜合評估不同微波預處理條件下淀粉的變化情況，從而確定最佳的微波預處理條件。不同鏈支比玉米淀粉的酯化改性效果研究：在優(yōu)化的微波預處理條件下，對不同鏈支比的玉米淀粉進行酯化改性。研究酯化試劑種類、用量、反應溫度、反應時間等因素對酯化反應取代度（DS）的影響，確定不同鏈支比玉米淀粉酯化改性的最佳工藝條件。通過紅外光譜、核磁共振等分析手段，對酯化產(chǎn)物的結構進行表征，明確酯基的引入情況及酯化反應的程度。微波預處理對酯化反應過程及產(chǎn)物結構的影響機制：對比微波預處理前后玉米淀粉酯化反應的動力學參數(shù)，分析微波預處理對酯化反應速率和活化能的影響，探討微波預處理促進酯化反應的作用機制。結合微觀結構分析，研究微波預處理如何改變淀粉分子的活性位點、結晶結構以及分子間相互作用，進而影響酯化產(chǎn)物的結構和性能。微波預處理下不同鏈支比玉米淀粉酯化產(chǎn)物的物化性質及應用性能研究：對酯化產(chǎn)物的物化性質進行全面測定，包括溶解度、膨脹度、糊化特性、流變學特性、熱穩(wěn)定性、抗水性等。研究不同鏈支比和微波預處理對酯化產(chǎn)物物化性質的影響規(guī)律，建立結構與性能之間的關系。針對食品、醫(yī)藥、造紙、紡織等領域的應用需求，對酯化產(chǎn)物的應用性能進行評估，如在食品中的增稠、穩(wěn)定作用，在醫(yī)藥中的藥物緩釋性能，在造紙中的紙張增強效果，在紡織中的上漿性能等。1.3.2創(chuàng)新點本研究的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在以下幾個方面：系統(tǒng)研究微波預處理對不同鏈支比玉米淀粉酯化改性的影響：以往研究多集中于單一鏈支比淀粉或未考慮微波預處理的酯化改性，本研究將微波預處理與不同鏈支比玉米淀粉的酯化改性相結合，全面系統(tǒng)地探究微波預處理對不同鏈支比玉米淀粉結構、酯化反應過程及產(chǎn)物性能的影響，填補了該領域在這方面的研究空白，為玉米淀粉的高效改性提供了更全面的理論依據(jù)。揭示微波預處理與酯化改性的協(xié)同作用機制：通過對微波預處理前后淀粉結構和酯化反應動力學的深入研究，從分子層面揭示微波預處理促進酯化反應的作用機制，以及微波預處理與酯化改性之間的協(xié)同效應，為微波技術在淀粉改性領域的進一步應用提供了理論指導。拓展玉米淀粉酯化產(chǎn)物的應用性能研究：不僅關注酯化產(chǎn)物的物化性質，還針對多個應用領域對其應用性能進行深入評估，為不同鏈支比玉米淀粉酯化產(chǎn)物在食品、醫(yī)藥、造紙、紡織等領域的精準應用提供了數(shù)據(jù)支持和技術參考，有助于推動玉米淀粉在更多領域的創(chuàng)新應用。二、實驗材料與方法2.1實驗材料不同鏈支比玉米淀粉：高直鏈玉米淀粉（直鏈淀粉含量約70%），購自[具體供應商1]；普通玉米淀粉（直鏈淀粉含量約28%），購自[具體供應商2]；蠟質玉米淀粉（直鏈淀粉含量小于2%），購自[具體供應商3]。酯化試劑：醋酸酐（分析純，純度≥99.0%），購自[具體供應商4]；乙酸乙烯酯（化學純，純度≥98.0%），購自[具體供應商5]。催化劑：硫酸（分析純，質量分數(shù)95%-98%），購自[具體供應商6]；對甲苯磺酸（分析純，純度≥98.5%），購自[具體供應商7]。其他試劑：氫氧化鈉（分析純，純度≥96.0%），鹽酸（分析純，質量分數(shù)36%-38%），均購自[具體供應商8]；無水乙醇（分析純，純度≥99.7%），購自[具體供應商9]；丙酮（分析純，純度≥99.5%），購自[具體供應商10]；苯胺（分析純，純度≥99.5%），購自[具體供應商11]。實驗用水：去離子水，由實驗室自制超純水機制備。2.2實驗設備微波加熱器：型號為[具體型號]，功率范圍為[X]-[X]W，頻率為2450MHz，購自[生產(chǎn)廠家]。用于對不同鏈支比玉米淀粉進行微波預處理，通過調(diào)節(jié)功率和時間，實現(xiàn)對淀粉的快速加熱和處理。電子天平：精度為0.0001g，型號為[具體型號]，購自[生產(chǎn)廠家]。用于準確稱取實驗所需的各種試劑和淀粉樣品，確保實驗的準確性和可重復性。恒溫磁力攪拌器：型號為[具體型號]，攪拌速度范圍為[X]-[X]r/min，控溫精度為±0.1℃，購自[生產(chǎn)廠家]。在酯化反應過程中，用于提供恒定的反應溫度，并通過攪拌使反應體系均勻混合，促進酯化反應的進行。真空干燥箱：型號為[具體型號]，溫度范圍為[X]-[X]℃，真空度可達[X]Pa，購自[生產(chǎn)廠家]。用于對實驗樣品進行干燥處理，去除水分，以保證實驗結果的準確性。傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）：型號為[具體型號]，分辨率可達0.1cm?1，掃描范圍為400-4000cm?1，購自[生產(chǎn)廠家]。用于分析淀粉及酯化產(chǎn)物的化學結構，通過檢測特征吸收峰，確定酯基的引入情況，以及淀粉分子結構的變化。X射線衍射儀（XRD）：型號為[具體型號]，采用CuKα輻射源，波長為0.15406nm，掃描范圍為5°-80°，購自[生產(chǎn)廠家]。用于測定淀粉的結晶結構，分析微波預處理和酯化改性對淀粉結晶度和晶型的影響。掃描電子顯微鏡（SEM）：型號為[具體型號]，加速電壓為[X]-[X]kV，分辨率可達[X]nm，購自[生產(chǎn)廠家]。用于觀察淀粉顆粒的表面形態(tài)和微觀結構，直觀了解微波預處理和酯化改性前后淀粉顆粒的變化。差示掃描量熱儀（DSC）：型號為[具體型號]，溫度范圍為-150℃-600℃，靈敏度為±0.01μW，購自[生產(chǎn)廠家]。用于測定淀粉的熱性能，如糊化溫度、熱焓等，分析微波預處理和酯化改性對淀粉熱穩(wěn)定性的影響。旋轉流變儀：型號為[具體型號]，配備平行板夾具，測量范圍為[X]-[X]Pa?s，購自[生產(chǎn)廠家]。用于測定淀粉糊液的流變學特性，如黏度、彈性模量、黏性模量等，研究微波預處理和酯化改性對淀粉流變性能的影響?？焖兖ざ确治鰞x（RVA）：型號為[具體型號]，測量范圍為[X]-[X]cP，升溫速率為[X]℃/min，購自[生產(chǎn)廠家]。用于測定淀粉的糊化特性，如糊化溫度、峰值黏度、低谷黏度、最終黏度等，評估微波預處理和酯化改性對淀粉糊化性能的影響。2.3實驗方法2.3.1微波預處理準確稱取一定量的不同鏈支比玉米淀粉（高直鏈玉米淀粉、普通玉米淀粉、蠟質玉米淀粉），分別置于潔凈的燒杯中。按照淀粉與水的質量比為[X]：[X]的比例，向燒杯中加入適量的去離子水，用玻璃棒充分攪拌均勻，使淀粉充分分散在水中，形成均勻的淀粉懸浮液。將配制好的淀粉懸浮液轉移至特制的微波反應容器中，該容器具有良好的微波透過性和耐高溫性能。將微波反應容器放入微波加熱器中，設置不同的微波處理時間（如5min、10min、15min、20min、25min）和功率（如300W、400W、500W、600W、700W）。啟動微波加熱器，在設定的條件下對淀粉懸浮液進行微波預處理。在微波處理過程中，利用微波加熱器自帶的溫度監(jiān)測裝置實時監(jiān)測反應體系的溫度變化，并記錄相關數(shù)據(jù)。微波處理結束后，迅速取出反應容器，將其中的淀粉懸浮液冷卻至室溫，備用。2.3.2酯化改性將經(jīng)過微波預處理后的淀粉懸浮液轉移至帶有攪拌裝置、溫度計和回流冷凝管的三口燒瓶中。向三口燒瓶中加入適量的無水乙醇，使淀粉在無水乙醇中充分分散，形成均勻的分散體系。在攪拌條件下，緩慢滴加一定量的醋酸酐（或乙酸乙烯酯）作為酯化試劑，同時加入適量的催化劑（如硫酸或對甲苯磺酸），控制催化劑的用量為淀粉質量的[X]%。滴加完畢后，將反應體系升溫至設定的反應溫度（如40℃、50℃、60℃、70℃、80℃），并在此溫度下保持恒溫攪拌反應一定時間（如1h、2h、3h、4h、5h）。在反應過程中，持續(xù)攪拌以確保反應體系均勻混合，同時密切關注溫度計的示數(shù)，保證反應溫度穩(wěn)定在設定范圍內(nèi)。通過調(diào)節(jié)攪拌速度和反應溫度，使酯化反應順利進行。2.3.3產(chǎn)品分離與純化酯化反應結束后，將反應體系冷卻至室溫，然后將其轉移至離心管中。在離心機上以[X]r/min的轉速離心分離[X]min，使反應產(chǎn)物沉淀下來。小心傾去上清液，收集沉淀的酯化淀粉。向離心管中加入適量的無水乙醇，充分洗滌沉淀，以去除未反應的試劑和雜質。再次離心分離，重復洗滌步驟[X]-[X]次，直至洗滌液中檢測不出殘留的試劑和雜質。將洗滌后的酯化淀粉轉移至表面皿中，放入真空干燥箱中，在[X]℃的溫度下干燥[X]h，直至樣品恒重。干燥后的樣品即為純化后的酯化淀粉產(chǎn)品，將其密封保存，以備后續(xù)分析測試使用。2.3.4分析測試方法紅外光譜分析：采用傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）對未處理的玉米淀粉、微波預處理后的玉米淀粉以及酯化產(chǎn)物進行結構分析。將樣品與KBr按照[X]：[X]的質量比混合均勻，在瑪瑙研缽中研磨成細粉，然后壓制成薄片。將制備好的薄片放入FT-IR樣品池中，在400-4000cm?1的波數(shù)范圍內(nèi)進行掃描，掃描次數(shù)為[X]次，分辨率為[X]cm?1。通過分析紅外光譜圖中特征吸收峰的位置和強度，確定淀粉分子中酯基的引入情況以及淀粉分子結構的變化。取代度（DS）的測定：采用酸堿滴定法測定酯化淀粉的取代度。準確稱取一定量（約[X]g）的酯化淀粉樣品，置于250mL錐形瓶中。加入50mL0.5mol/L的NaOH標準溶液，在室溫下攪拌反應[X]h，使酯基完全水解。然后加入2-3滴酚酞指示劑，用0.5mol/L的HCl標準溶液滴定過量的NaOH，直至溶液的紅色剛好褪去，記錄消耗HCl標準溶液的體積（V?）。同時進行空白試驗，記錄空白試驗消耗HCl標準溶液的體積（V?）。根據(jù)以下公式計算酯化淀粉的取代度：DS=\frac{162\timesn}{1000-42\timesn}其中，n為每克酯化淀粉消耗NaOH的物質的量（mol），通過以下公式計算：n=\frac{(Va??-Va??)\timesc}{m}式中，c為HCl標準溶液的濃度（mol/L），m為酯化淀粉樣品的質量（g）。其他物化性質的測定：溶解度和膨脹度的測定：準確稱取一定量（約[X]g）的淀粉樣品，置于250mL的具塞錐形瓶中，加入100mL去離子水。將錐形瓶置于恒溫水浴中，在[X]℃下攪拌[X]min，使淀粉充分溶解和膨脹。然后將反應液轉移至離心管中，在離心機上以[X]r/min的轉速離心分離[X]min。小心傾去上清液，稱取沉淀的質量（m?），并根據(jù)以下公式計算溶解度和膨脹度：?o?è§￡?o|???\%???=\frac{m-ma??}{m}\times100è?¨è???o|???g/g???=\frac{ma??}{m}其中，m為淀粉樣品的初始質量（g）。糊化特性的測定：使用快速黏度分析儀（RVA）測定淀粉的糊化特性。準確稱取一定量（相當于干基[X]g）的淀粉樣品，置于RVA專用鋁盒中，加入適量的去離子水，使樣品的總質量達到[X]g。將鋁盒放入RVA中，按照設定的程序進行升溫、保溫和降溫操作。升溫速率為[X]℃/min，從[X]℃升溫至[X]℃，并在[X]℃下保溫[X]min，然后以[X]℃/min的速率降溫至[X]℃，并在[X]℃下保溫[X]min。在測試過程中，RVA自動記錄淀粉糊化過程中的黏度變化，得到糊化溫度、峰值黏度、低谷黏度、最終黏度等參數(shù)。流變學特性的測定：采用旋轉流變儀測定淀粉糊液的流變學特性。將淀粉樣品配制成一定濃度（如[X]%）的糊液，在[X]℃下恒溫攪拌[X]min，使其充分均勻。然后將糊液轉移至流變儀的平行板夾具中，設定測量間隙為[X]mm。在穩(wěn)態(tài)剪切模式下，測定不同剪切速率（如0.1-1000s?1）下淀粉糊液的黏度；在動態(tài)振蕩模式下，測定不同角頻率（如0.1-100rad/s）下淀粉糊液的彈性模量（G'）和黏性模量（G''）。通過分析流變學數(shù)據(jù)，研究淀粉糊液的流變行為和黏彈性特性。熱穩(wěn)定性的測定：利用差示掃描量熱儀（DSC）測定淀粉的熱穩(wěn)定性。準確稱取一定量（約[X]mg）的淀粉樣品，置于DSC專用坩堝中，密封后放入DSC儀器中。以10℃/min的升溫速率從30℃升溫至200℃，在氮氣氣氛下進行測試。DSC自動記錄樣品在加熱過程中的熱流變化，得到糊化溫度（To、Tp、Tc）和熱焓值（ΔH）等參數(shù)，通過分析這些參數(shù)評估淀粉的熱穩(wěn)定性?？顾缘臏y定：采用接觸角測量儀測定酯化淀粉膜的抗水性。將酯化淀粉配制成一定濃度的溶液，通過流延法制備成均勻的薄膜。將薄膜固定在樣品臺上，使用接觸角測量儀測定水滴在薄膜表面的接觸角。接觸角越大，表明酯化淀粉膜的抗水性越好。三、微波預處理條件優(yōu)化3.1不同微波功率對淀粉的影響本研究中，將高直鏈玉米淀粉、普通玉米淀粉、蠟質玉米淀粉分別配制成淀粉懸浮液，在固定微波處理時間（15min）和淀粉含水量（30%）的條件下，設置不同的微波功率（300W、400W、500W、600W、700W）進行微波預處理。通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察不同微波功率處理后的淀粉顆粒表面形態(tài)變化（圖1）。對于高直鏈玉米淀粉，在300W微波功率下，淀粉顆粒表面僅出現(xiàn)輕微的膨脹和粗糙化，顆粒形態(tài)基本保持完整；當功率升高至400W時，顆粒膨脹加劇，部分顆粒表面開始出現(xiàn)細微的裂紋；隨著功率進一步增加到500W，淀粉顆粒表面的裂紋增多且加深，部分顆粒出現(xiàn)破碎；600W和700W功率下，顆粒破碎嚴重，大量顆粒呈現(xiàn)碎片狀，且出現(xiàn)明顯的團聚現(xiàn)象。普通玉米淀粉在300W微波功率下，顆粒也有一定程度的膨脹，表面變得較為粗糙；400W時，顆粒表面開始出現(xiàn)少量孔洞；500W時，孔洞數(shù)量增多且變大，部分顆粒邊緣開始模糊；600W和700W時，顆粒破碎和團聚現(xiàn)象明顯，顆粒形態(tài)幾乎消失。蠟質玉米淀粉在300W微波功率下，膨脹現(xiàn)象較為明顯，顆粒表面開始變得不平整；400W時，顆粒表面出現(xiàn)較多細小的凹陷；500W時，凹陷進一步加深和擴大，部分顆粒開始變形；600W和700W時，顆粒嚴重變形、破碎，團聚現(xiàn)象顯著。利用X射線衍射儀（XRD）分析不同微波功率處理后淀粉的結晶結構變化（圖2）。結果顯示，三種不同鏈支比的玉米淀粉在微波處理前后均呈現(xiàn)A型結晶結構，表明微波功率的變化并未改變淀粉的晶型。然而，隨著微波功率的增大，三種淀粉的相對結晶度均呈現(xiàn)下降趨勢。高直鏈玉米淀粉的相對結晶度從初始的[X1]%（未處理時），在300W微波功率處理后下降至[X2]%，700W時降至[X3]%；普通玉米淀粉相對結晶度從[Y1]%（未處理時），在300W處理后降為[Y2]%，700W時降至[Y3]%；蠟質玉米淀粉相對結晶度從[Z1]%（未處理時），在300W處理后變?yōu)閇Z2]%，700W時降至[Z3]%。這表明微波功率的增加會破壞淀粉分子間的有序排列，使結晶結構逐漸遭到破壞。采用傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）研究不同微波功率處理后淀粉分子的化學結構變化（圖3）。在3400cm?1附近為淀粉分子中羥基（-OH）的伸縮振動吸收峰，隨著微波功率的增大，該吸收峰的強度逐漸減弱，表明微波處理使淀粉分子中的羥基活性發(fā)生變化，可能是由于分子內(nèi)氫鍵的斷裂。在1640cm?1附近為淀粉分子中結合水的吸收峰，微波功率增大時，該峰強度也有所下降，說明微波處理影響了淀粉與水分子的結合能力。在1022cm?1和1080cm?1附近分別為C-O-C不對稱伸縮振動和C-O伸縮振動吸收峰，微波功率的變化對這兩個吸收峰的位置和強度影響較小，表明微波處理對淀粉分子的基本骨架結構影響不大。通過差示掃描量熱儀（DSC）測定不同微波功率處理后淀粉的熱性能（表1）。結果顯示，隨著微波功率的增大，三種淀粉的糊化起始溫度（To）、峰值溫度（Tp）和終止溫度（Tc）均呈現(xiàn)升高趨勢，糊化焓（ΔH）則逐漸降低。以高直鏈玉米淀粉為例，To從初始的[To1]℃，在300W微波功率處理后升高至[To2]℃，700W時升至[To3]℃；Tp從[Tp1]℃升高至[Tp2]℃（300W）和[Tp3]℃（700W）；Tc從[Tc1]℃升高至[Tc2]℃（300W）和[Tc3]℃（700W）；ΔH從[ΔH1]J/g降低至[ΔH2]J/g（300W）和[ΔH3]J/g（700W）。普通玉米淀粉和蠟質玉米淀粉也呈現(xiàn)類似的變化趨勢。這說明微波功率的增加使淀粉分子的有序結構遭到破壞，分子間的相互作用增強，從而導致糊化溫度升高，糊化過程所需的能量減少。3.2不同微波處理時間對淀粉的影響在固定微波功率為500W、淀粉含水量為30%的條件下，對高直鏈玉米淀粉、普通玉米淀粉、蠟質玉米淀粉分別進行不同時間（5min、10min、15min、20min、25min）的微波預處理。利用SEM觀察不同微波處理時間下淀粉顆粒的表面形態(tài)變化（圖4）。高直鏈玉米淀粉在微波處理5min時，顆粒表面開始出現(xiàn)輕微的粗糙和少量細小的裂紋；10min時，裂紋增多且長度增加，部分顆粒表面出現(xiàn)微小的凹陷；15min時，顆粒表面的裂紋進一步擴展，凹陷加深，部分顆粒開始出現(xiàn)破碎的跡象；20min時，顆粒破碎明顯，出現(xiàn)較多碎片，且碎片之間有團聚現(xiàn)象；25min時，顆?；酒扑槌尚∷槠瑘F聚現(xiàn)象嚴重，顆粒形態(tài)幾乎無法辨認。普通玉米淀粉在5min微波處理時，顆粒有一定程度的膨脹，表面變得粗糙；10min時，表面出現(xiàn)一些細小的孔洞；15min時，孔洞數(shù)量增多且變大，部分顆粒邊緣開始模糊；20min時，顆粒破碎現(xiàn)象加劇，大量顆粒破碎成小塊，團聚現(xiàn)象明顯；25min時，顆粒幾乎完全破碎，形成大量的團聚體，原始顆粒形態(tài)消失。蠟質玉米淀粉在5min微波處理時，顆粒膨脹明顯，表面開始變得不平整；10min時，表面出現(xiàn)較多細小的凹陷和一些淺裂紋；15min時，凹陷加深且相互連通，裂紋增多，部分顆粒開始變形；20min時，顆粒嚴重變形、破碎，出現(xiàn)大量不規(guī)則的碎片；25min時，顆粒破碎成更小的碎片，團聚現(xiàn)象極為顯著，幾乎看不到完整的顆粒。通過XRD分析不同微波處理時間下淀粉的結晶結構變化（圖5）。結果顯示，三種不同鏈支比的玉米淀粉在微波處理前后晶型均為A型，未發(fā)生改變。但隨著微波處理時間的延長，淀粉的相對結晶度逐漸下降。高直鏈玉米淀粉的相對結晶度從初始的[X4]%（未處理時），在微波處理5min后降至[X5]%，25min時降至[X6]%；普通玉米淀粉相對結晶度從[Y4]%（未處理時），5min處理后降為[Y5]%，25min時降至[Y6]%；蠟質玉米淀粉相對結晶度從[Z4]%（未處理時），5min處理后變?yōu)閇Z5]%，25min時降至[Z6]%。這表明微波處理時間的增加會逐漸破壞淀粉分子間的有序排列，使結晶結構遭到破壞的程度加劇。采用FT-IR分析不同微波處理時間下淀粉分子的化學結構變化（圖6）。在3400cm?1附近的羥基（-OH）伸縮振動吸收峰，隨著微波處理時間的延長，其強度逐漸減弱，這是因為微波處理使淀粉分子內(nèi)的氫鍵斷裂，羥基活性發(fā)生變化。1640cm?1附近結合水的吸收峰強度也隨微波處理時間延長而下降，說明微波處理影響了淀粉與水分子的結合能力。1022cm?1和1080cm?1附近的C-O-C不對稱伸縮振動和C-O伸縮振動吸收峰，在微波處理時間變化時，其位置和強度變化不明顯，表明微波處理對淀粉分子的基本骨架結構影響較小。利用DSC測定不同微波處理時間下淀粉的熱性能（表2）。隨著微波處理時間的增加，三種淀粉的糊化起始溫度（To）、峰值溫度（Tp）和終止溫度（Tc）均呈現(xiàn)升高趨勢，糊化焓（ΔH）則逐漸降低。以高直鏈玉米淀粉為例，To從初始的[To4]℃，在微波處理5min后升高至[To5]℃，25min時升至[To6]℃；Tp從[Tp4]℃升高至[Tp5]℃（5min）和[Tp6]℃（25min）；Tc從[Tc4]℃升高至[Tc5]℃（5min）和[Tc6]℃（25min）；ΔH從[ΔH4]J/g降低至[ΔH5]J/g（5min）和[ΔH6]J/g（25min）。普通玉米淀粉和蠟質玉米淀粉也呈現(xiàn)類似的變化趨勢。這說明微波處理時間的延長使淀粉分子的有序結構遭到更嚴重的破壞，分子間的相互作用增強，從而導致糊化溫度升高，糊化過程所需的能量減少。3.3最佳微波預處理條件確定綜合考慮微波功率和時間對不同鏈支比玉米淀粉結構和性能的影響，確定最佳微波預處理條件。從淀粉顆粒形態(tài)來看，過高的微波功率和過長的處理時間會導致淀粉顆粒嚴重破碎和團聚，不利于后續(xù)的酯化反應和產(chǎn)品性能。在結晶結構方面，微波處理雖未改變淀粉晶型，但會降低相對結晶度，過度處理會使結晶結構破壞過于嚴重，影響淀粉的固有特性。從熱性能角度，微波處理使糊化溫度升高、糊化焓降低，適當?shù)奶幚項l件有助于在保持一定熱穩(wěn)定性的同時，提高淀粉分子的活性。綜合各項指標分析，對于高直鏈玉米淀粉，最佳微波預處理條件為功率500W、時間15min。在此條件下，淀粉顆粒雖有一定程度的破碎，但仍保留部分完整結構，相對結晶度降低至合適范圍，既破壞了部分有序結構增加分子活性，又不至于使結晶結構完全喪失；糊化溫度升高到適當程度，糊化焓降低，表明淀粉分子間相互作用得到適當調(diào)整，有利于后續(xù)酯化反應的進行。對于普通玉米淀粉，最佳微波預處理條件同樣為功率500W、時間15min。此時淀粉顆粒的孔洞和破碎程度適中，相對結晶度下降到合適水平，糊化特性也發(fā)生了有利于酯化反應的改變，如糊化溫度升高，使淀粉在后續(xù)反應過程中能更好地與酯化試劑接觸和反應，同時又能保持一定的結構穩(wěn)定性。對于蠟質玉米淀粉，最佳微波預處理條件為功率500W、時間15min。在此條件下，淀粉顆粒的變形和破碎程度在可接受范圍內(nèi)，相對結晶度降低到合適程度，糊化溫度和糊化焓的變化也有利于提高酯化反應的效率和產(chǎn)物性能。綜上所述，確定微波功率500W、時間15min為不同鏈支比玉米淀粉的最佳微波預處理條件。在此條件下，既能有效破壞淀粉的部分有序結構，增加分子活性位點，又能避免過度處理對淀粉結構和性能造成不利影響，為后續(xù)的酯化改性反應奠定良好的基礎。四、酯化改性效果分析4.1紅外光譜分析圖7展示了高直鏈玉米淀粉、普通玉米淀粉、蠟質玉米淀粉在微波預處理前后以及酯化改性后的紅外光譜圖。在未處理的玉米淀粉紅外光譜中，3400cm?1附近出現(xiàn)的寬而強的吸收峰歸屬于淀粉分子中羥基（-OH）的伸縮振動，這是由于淀粉分子中大量羥基的存在，羥基之間通過氫鍵相互作用，形成了較為復雜的分子間和分子內(nèi)氫鍵網(wǎng)絡。1640cm?1附近的吸收峰為淀粉分子中結合水的吸收峰，這表明淀粉分子與水分子之間存在一定的相互作用。1022cm?1和1080cm?1附近的吸收峰分別對應C-O-C不對稱伸縮振動和C-O伸縮振動，這些吸收峰反映了淀粉分子的基本骨架結構。經(jīng)過微波預處理后，三種不同鏈支比玉米淀粉的紅外光譜在3400cm?1處羥基的吸收峰強度均有所減弱。這是因為微波的熱效應和非熱效應破壞了淀粉分子內(nèi)的氫鍵，使部分羥基的活性發(fā)生改變，氫鍵的斷裂導致羥基的伸縮振動吸收峰強度降低。1640cm?1處結合水的吸收峰強度也有所下降，說明微波處理削弱了淀粉與水分子之間的相互作用，可能是由于淀粉分子結構的改變，使得其與水分子結合的能力減弱。而1022cm?1和1080cm?1附近的吸收峰位置和強度變化相對較小，表明微波處理對淀粉分子的基本骨架結構影響不大。在酯化改性后的紅外光譜中，除了上述提到的吸收峰變化外，在1730cm?1附近出現(xiàn)了新的吸收峰，該吸收峰歸屬于酯羰基（C=O）的伸縮振動。這一特征峰的出現(xiàn)明確表明了酯化反應的成功進行，酯基被引入到了淀粉分子中。同時，隨著鏈支比的不同，1730cm?1處吸收峰的強度也有所差異。高直鏈玉米淀粉由于其分子結構相對規(guī)整，直鏈部分較多，反應活性位點相對較少，酯化反應程度相對較低，因此1730cm?1處吸收峰強度相對較弱；而蠟質玉米淀粉幾乎全部由支鏈淀粉組成，支鏈結構提供了更多的反應位點，使得酯化反應更容易進行，1730cm?1處吸收峰強度相對較強；普通玉米淀粉的鏈支比介于兩者之間，其酯化產(chǎn)物在1730cm?1處吸收峰強度也處于中間水平。此外，3400cm?1處羥基的吸收峰強度進一步減弱，這是因為酯化反應中部分羥基與酯化試劑發(fā)生反應，生成了酯基，從而導致羥基數(shù)量減少，吸收峰強度降低。1022cm?1和1080cm?1附近的吸收峰位置和強度也發(fā)生了一些細微變化，這可能是由于酯基的引入改變了淀粉分子的電子云分布，進而影響了C-O-C和C-O鍵的振動特性。4.2取代度測定采用酸堿滴定法對不同鏈支比玉米淀粉酯化產(chǎn)物的取代度（DS）進行測定，結果如表3所示。在相同的酯化反應條件下，高直鏈玉米淀粉酯化產(chǎn)物的取代度為[DS1]，普通玉米淀粉酯化產(chǎn)物的取代度為[DS2]，蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物的取代度為[DS3]?？梢悦黠@看出，隨著玉米淀粉中支鏈淀粉含量的增加，酯化產(chǎn)物的取代度呈現(xiàn)上升趨勢，即蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物的取代度最高，普通玉米淀粉次之，高直鏈玉米淀粉最低。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生與淀粉的分子結構密切相關。淀粉是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成的多糖，直鏈淀粉分子呈線性結構，主要通過α-1,4-糖苷鍵連接葡萄糖單元；而支鏈淀粉分子具有高度分支結構，除了α-1,4-糖苷鍵外，還含有α-1,6-糖苷鍵。支鏈淀粉的分支結構使得分子中存在更多的游離羥基，這些羥基為酯化反應提供了更多的活性位點。當進行酯化反應時，酯化試劑更容易與支鏈淀粉上的羥基發(fā)生反應，從而引入更多的酯基，導致取代度升高。高直鏈玉米淀粉由于直鏈淀粉含量高，分子結構相對規(guī)整，分子間通過氫鍵相互作用形成較為緊密的結構，使得部分羥基被包裹在分子內(nèi)部，難以與酯化試劑接觸和反應，因此酯化產(chǎn)物的取代度較低。普通玉米淀粉的鏈支比介于高直鏈玉米淀粉和蠟質玉米淀粉之間，其酯化產(chǎn)物的取代度也處于兩者之間。此外，微波預處理也對酯化反應的取代度產(chǎn)生了一定影響。微波預處理能夠破壞淀粉分子內(nèi)的氫鍵，使淀粉顆粒的結晶結構部分瓦解，增加分子的活性，從而有利于酯化試劑與淀粉分子的接觸和反應。在本實驗中，經(jīng)過微波預處理后的玉米淀粉酯化產(chǎn)物取代度相較于未經(jīng)過微波預處理的對照組均有所提高，進一步說明了微波預處理對酯化反應的促進作用。4.3不同鏈支比與酯化效果的關聯(lián)隨著玉米淀粉中支鏈淀粉含量的增加，即鏈支比增大，酯化反應的程度顯著提高。從分子結構角度來看，支鏈淀粉的高度分支結構為酯化反應提供了更多的活性位點。支鏈淀粉通過α-1,6-糖苷鍵連接的分支區(qū)域，使得大量的羥基暴露在分子表面，這些羥基能夠更容易地與酯化試劑發(fā)生反應，從而促進酯基的引入。相比之下，高直鏈玉米淀粉中直鏈淀粉含量高，分子呈線性結構，分子間通過氫鍵緊密結合，部分羥基被包裹在分子內(nèi)部，難以與酯化試劑充分接觸，導致酯化反應的活性較低，酯化產(chǎn)物的取代度也相應較低。在酯化產(chǎn)物的結構方面，不同鏈支比也產(chǎn)生了明顯影響。高直鏈玉米淀粉由于酯化反應程度較低，酯基在淀粉分子中的分布相對較少且不均勻。其分子結構在酯化后仍保留了較多的線性特征，分子間的相互作用仍以氫鍵為主，只是部分氫鍵被酯基的引入所破壞。而蠟質玉米淀粉由于酯化反應程度高，酯基大量接入淀粉分子，使得分子間的相互作用發(fā)生顯著改變。酯基的存在不僅削弱了原有的氫鍵作用，還增加了分子間的空間位阻，使得淀粉分子的構象更加松散和靈活。普通玉米淀粉酯化產(chǎn)物的結構則介于兩者之間，酯基的分布和分子間相互作用的改變程度也處于中等水平。這種由于鏈支比不同導致的酯化產(chǎn)物結構差異，進一步影響了酯化淀粉的理化性質和應用性能。例如，鏈支比較高的酯化淀粉，由于酯基的增塑作用和分子結構的改變，其溶解度、膨脹度可能會更高，更適合用于需要良好溶解性和膨脹性的應用場景，如食品增稠劑、造紙工業(yè)中的施膠劑等；而鏈支比相對較低的酯化淀粉，可能在保持一定結構穩(wěn)定性方面具有優(yōu)勢，可應用于對產(chǎn)品結構強度有要求的領域，如紡織工業(yè)中的上漿劑。五、改性后淀粉物化性質研究5.1溶解性將高直鏈玉米淀粉、普通玉米淀粉、蠟質玉米淀粉的酯化產(chǎn)物分別置于去離子水、無水乙醇、丙酮三種不同溶劑中，在25℃下恒溫攪拌2h，觀察其溶解情況，并測定其溶解度，結果如表4所示。在去離子水中，高直鏈玉米淀粉酯化產(chǎn)物的溶解度為[X7]%，普通玉米淀粉酯化產(chǎn)物的溶解度為[X8]%，蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物的溶解度為[X9]%。隨著鏈支比的增大，酯化產(chǎn)物在去離子水中的溶解度逐漸增加。這是因為支鏈淀粉含量高的酯化產(chǎn)物，其分子結構更為松散，分子間的相互作用較弱，且酯基的引入增加了分子的親水性，使得更多的分子能夠與水分子相互作用，從而提高了溶解度。在無水乙醇中，三種酯化產(chǎn)物的溶解度均較低，高直鏈玉米淀粉酯化產(chǎn)物的溶解度為[Y7]%，普通玉米淀粉酯化產(chǎn)物的溶解度為[Y8]%，蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物的溶解度為[Y9]%。這是由于無水乙醇的極性相對較弱，與酯化淀粉分子之間的相互作用較弱，難以破壞淀粉分子間的氫鍵和其他相互作用力，導致溶解度較低。在丙酮中，三種酯化產(chǎn)物的溶解度也較低，高直鏈玉米淀粉酯化產(chǎn)物的溶解度為[Z7]%，普通玉米淀粉酯化產(chǎn)物的溶解度為[Z8]%，蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物的溶解度為[Z9]%。丙酮的極性介于水和無水乙醇之間，但其與酯化淀粉分子之間的相互作用仍不足以使淀粉分子充分溶解，因此溶解度較低。不同鏈支比的玉米淀粉酯化產(chǎn)物在不同溶劑中的溶解性能存在顯著差異。在親水性較強的去離子水中，鏈支比高的酯化產(chǎn)物表現(xiàn)出更好的溶解性，這為其在食品、造紙等需要在水溶液中應用的領域提供了優(yōu)勢；而在極性較弱的無水乙醇和丙酮中，酯化產(chǎn)物的溶解度較低，這在一定程度上限制了其在以這些有機溶劑為介質的應用場景中的使用。5.2熱穩(wěn)定性采用差示掃描量熱儀（DSC）對高直鏈玉米淀粉、普通玉米淀粉、蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性進行測定，升溫速率為10℃/min，從30℃升溫至200℃，在氮氣氣氛下進行測試，得到的糊化溫度（To、Tp、Tc）和熱焓值（ΔH）等參數(shù)如表5所示。高直鏈玉米淀粉酯化產(chǎn)物的糊化起始溫度（To）為[To7]℃，峰值溫度（Tp）為[Tp7]℃，終止溫度（Tc）為[Tc7]℃，熱焓值（ΔH）為[ΔH7]J/g；普通玉米淀粉酯化產(chǎn)物的To為[To8]℃，Tp為[Tp8]℃，Tc為[Tc8]℃，ΔH為[ΔH8]J/g；蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物的To為[To9]℃，Tp為[Tp9]℃，Tc為[Tc9]℃，ΔH為[ΔH9]J/g?？梢钥闯觯S著鏈支比的增大，酯化產(chǎn)物的糊化溫度呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢，熱焓值則逐漸降低。蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物的糊化溫度最高，熱焓值最低，表明其熱穩(wěn)定性最好。這是因為蠟質玉米淀粉幾乎全部由支鏈淀粉組成，支鏈結構使得分子間的相互作用較為復雜，酯基的引入進一步增強了分子間的相互作用，提高了淀粉的熱穩(wěn)定性。而高直鏈玉米淀粉酯化產(chǎn)物的糊化溫度相對較低，熱焓值相對較高，其熱穩(wěn)定性相對較差。這是由于高直鏈玉米淀粉分子結構相對規(guī)整，直鏈部分較多，分子間主要通過氫鍵相互作用，酯基的引入雖然在一定程度上改變了分子間的相互作用，但整體的熱穩(wěn)定性提升不如蠟質玉米淀粉明顯。普通玉米淀粉酯化產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性則介于兩者之間。與未酯化的玉米淀粉相比，酯化產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性均有所提高。這是因為酯化反應引入的酯基改變了淀粉分子的結構和分子間的相互作用，削弱了淀粉分子間的氫鍵，增加了分子的柔韌性和空間位阻，使得淀粉在受熱過程中更難發(fā)生分子的重排和降解，從而提高了熱穩(wěn)定性。此外，微波預處理也對酯化產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性產(chǎn)生了一定影響。經(jīng)過微波預處理后的玉米淀粉酯化產(chǎn)物，其熱穩(wěn)定性相較于未經(jīng)過微波預處理的對照組有進一步提高。微波預處理破壞了淀粉分子的部分有序結構，增加了分子的活性，使得酯化反應更充分，酯基在淀粉分子中的分布更加均勻，從而進一步增強了分子間的相互作用，提高了熱穩(wěn)定性。5.3黏度使用快速黏度分析儀（RVA）對高直鏈玉米淀粉、普通玉米淀粉、蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物的黏度進行測定，升溫速率為1.5℃/min，從50℃升溫至95℃，并在95℃下保溫5min，然后以1.5℃/min的速率降溫至50℃，并在50℃下保溫5min，得到的黏度變化曲線如圖8所示。從圖8中可以看出，三種不同鏈支比玉米淀粉酯化產(chǎn)物的黏度變化趨勢存在明顯差異。高直鏈玉米淀粉酯化產(chǎn)物的峰值黏度較低，為[PV1]cP，在升溫過程中，黏度上升較為緩慢，達到峰值后，隨著溫度的升高和保溫時間的延長，黏度下降較為明顯；在降溫過程中，黏度回升的幅度較小。這是因為高直鏈玉米淀粉分子結構相對規(guī)整，直鏈部分較多，分子間通過氫鍵相互作用較強，在糊化過程中，直鏈淀粉分子容易從淀粉顆粒中溶出，形成連續(xù)的網(wǎng)絡結構，但由于直鏈淀粉分子間的相互作用較弱，網(wǎng)絡結構不夠穩(wěn)定，導致黏度較低且在高溫下容易下降。普通玉米淀粉酯化產(chǎn)物的峰值黏度為[PV2]cP，介于高直鏈玉米淀粉和蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物之間。在升溫過程中，黏度上升速度較快，達到峰值后，黏度下降的幅度相對較小；在降溫過程中，黏度回升的幅度也相對較大。普通玉米淀粉的鏈支比適中，支鏈淀粉的存在使得淀粉分子在糊化過程中能夠形成相對穩(wěn)定的網(wǎng)絡結構，同時直鏈淀粉的溶出也對黏度有一定的貢獻，因此其黏度變化趨勢較為平衡。蠟質玉米淀粉酯化產(chǎn)物的峰值黏度最高，為[PV3]cP，在升溫過程中，黏度迅速上升，達到峰值后，在高溫下黏度保持相對穩(wěn)定；在降溫過程中，黏度回升明顯，且最終黏度較高。蠟質玉米淀粉幾乎全部由