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板栗交联淀粉的制备和性质研究
一、引言
淀粉是一种广泛应用的天然聚合物，由大量的葡萄糖分子构成，是植物能量储存产物，在食品、医药、纺织、造纸等领域均有着重要的应用价值。而板栗作为一种食品，含有丰富的淀粉质，因此板栗淀粉的制备和研究一直是食品加工和淀粉学研究领域的热点之一。
板栗淀粉在生产和应用过程中一直存在着某些问题，例如易吸湿、易粘连、不易流动等。因此，板栗淀粉的改性研究是必要的。板栗淀粉交联改性具有杰出的性能，可以改善其加工性能、提高稳定性，并增加它的营养和功能性。板栗淀粉交联膨胀后，抗水解性和热稳定性增加，粘度变化不大，有利于工业应用。
二、板栗淀粉交联改性的制备方法
板栗淀粉交联改性可以通过化学交联或物理交联的方法进行，其中化学交联是最常用的方法。
1、化学交联
化学交联的原理是通过交联剂与淀粉中的羟基基团发生反应，形成三维网络结构，从而提高淀粉的物理和化学性质。常用的交联剂有hexamethylenediamineepichlorohydrinresin（HEC）、1，4-丁二醇二（环氧丙烷）醚（BTPGE）、双酚S等物质。这些交联剂可以与板栗淀粉中的羟基形成缩合反应，产生酯键或缩合键。在这个过程中，板栗淀粉形成网状结构，防止真核质形成，改善了板栗淀粉的物理和化学性质。化学交联可以通过直接反应法或沉淀反应法进行，具体步骤如下：
（1）直接反应法
在直接反应法中，交联剂直接与淀粉混合，加入适量的水，在碱性条件下反应。在反应过程中，交联剂与淀粉发生化学反应，形成交联物。其中HEC常用于直接反应法制备板栗淀粉交联淀粉。
具体步骤为：将HEC加入水中搅拌溶解，制成HEC溶液。将板栗淀粉与HEC溶液混合，加入NaOH调节pH值。在温度为60℃的条件下反应2小时，反应结束后用95%乙醇沉淀、洗涤、干燥。得到的板栗淀粉交联淀粉可以进行后续的研究和应用。
（2）沉淀反应法
在沉淀反应法中，板栗淀粉首先与酸那高溶液混合，形成淀粉颗粒。随后，交联剂加入淀粉颗粒和NaOH溶液，进行交联反应。沉淀法制备板栗淀粉交联淀粉是生产中常用的方法。
具体步骤为：将酸那高溶液加入淀粉中，混合均匀，然后加入NaOH和交联剂。在60℃下反应2小时，用95%乙醇沉淀、洗涤、干燥，得到板栗淀粉交联淀粉。
2、物理交联
物理交联是指无化学反应，只是依靠物理作用形成网络结构的方法。常见的物理交联方法包括高温糊化法和冷却-冻结法。
（1）高温糊化法
板栗淀粉在高温下加热并搅拌，使淀粉分子发生糊化和部分裂解，以获得更高的黏度和改善流动性。通过改变高温糊化工艺条件，如温度、时间和搅拌速度等，可以得到不同物理特性的板栗淀粉。
（2）冷却-冻结法
冷却-冻结法是通过将板栗淀粉溶液冷却至低温进行冻结，然后通过融解和干燥等工艺将水分去除，形成物理交联的板栗淀粉。这种方法不会对淀粉分子进行化学反应，因此改性的板栗淀粉含有更多的原淀粉特性，对环境的可持续性更高。
三、板栗淀粉交联改性的性质研究
板栗淀粉交联后的物理和化学特性都发生了变化，这些特性的改善直接关系到板栗产品的加工性和功能性。下面对板栗淀粉交联改性的性质进行以下研究。
1、膨胀性和粘度
板栗淀粉在化学交联和物理交联过程中发生了膨胀变化，膨胀性和粘度是评估板栗淀粉交联特性的关键指标。根据研究，板栗淀粉经过化学和物理交联后，粘度几乎没有相应的变化，但是膨胀性和抗水解性有所提高。交联物膨胀后能够形成稳定的结构，在热稳定性和抗水分解性方面具有更好的表现。因此，在板栗产品的加工中，交联滞胀淀粉可以使产品更加稳定，不易发生变形和断裂。
2、糊化温度
交联改性可显著提高板栗淀粉的糊化温度。糊化温度越高，其稳定性越强。化学交联剂能够使板栗淀粉糊化温度提高10℃左右，而物理交联则极少影响糊化温度。糊化温度的提高有助于板栗产品的加工和储存等环节。
3、糊化特性
交联改性的板栗淀粉比未改性的淀粉具有更高的糊化性。例如，在糯米粉中添加板栗淀粉可以提高糯米粉的糊化特性，使得糯米粉可以表现出更好的流动性和变形性。交联淀粉对不同的环境条件的响应也比未改性的淀粉更强。例如，在高含水量环境下，交联淀粉的黏稠度最高，膨胀性最强，这对于制作各种糕点、干果等板栗产品都很有帮助。
4、耐凝聚性
板栗淀粉经过交联后，能够有效降低其耐凝化性。这样可以提高板栗产品的稳定性，在受热和稳定性方面都有所改善。
五、总结
板栗淀粉交联改性是一种常见的淀粉改性方法。化学交联是目前应用最广泛的方法，而物理交联相对更加简单易行。板栗淀粉交联可以显著提高淀粉的物理和化学性质，增加抗水解性和热稳定性，改善加工性能和产品稳定性。因此，板栗淀粉交联改性可以应用于众多板栗产品，为板栗产业发展提供有力支持。当然，未来的研究还需要解决关于交联淀粉特性的问题，以进一步提升其应用价值。