周 君 王 蕾 汝 遠(yuǎn) 侯漢學(xué) 劉傳富 代養(yǎng)勇 董海洲

干法制備硬脂酸淀粉酯的研究

周 君1王 蕾2汝 遠(yuǎn)1侯漢學(xué)1劉傳富1代養(yǎng)勇1董海洲1

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，泰安 271018）
（山東省食品藥品檢驗(yàn)研究院2，濟(jì)南 250101）

針對硬脂酸淀粉酯的制備存在生產(chǎn)成本高、食用安全差等問題，在不添加任何有機(jī)溶劑條件下，采用擠壓機(jī)干法制備硬脂酸淀粉酯，探討轉(zhuǎn)速、含水量、套筒溫度及硬脂酸加入形式對硬脂酸淀粉酯性質(zhì)的影響，并通過XRD、SEM、FT－IR揭示其高效性機(jī)理。結(jié)果表明，擠壓機(jī)的高溫高剪切作用破壞了淀粉原有的晶體和顆粒結(jié)構(gòu)，從而硬脂酸可進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部與淀粉分子反應(yīng)，顯著提高了反應(yīng)均勻性和反應(yīng)效率。并確定了該法制備硬脂酸淀粉酯的最佳工藝條件：轉(zhuǎn)速為900 r／min、含水量為22%、套筒溫度為140℃。

擠壓機(jī) 干法 硬脂酸淀粉酯

硬脂酸淀粉酯屬于一種長鏈脂肪酸淀粉酯，由淀粉與硬脂酸、硬脂酸甲酯、硬脂酸酸酐或硬脂酸酰氯反應(yīng)得到的酯化產(chǎn)品。由于疏水性有機(jī)碳鏈的引入，硬脂酸淀粉酯具備親油和親水的雙親性質(zhì)，因而具有乳化性，可用在食品、材料、醫(yī)藥、日用化學(xué)品等領(lǐng)域［1］。

目前，國外有關(guān)硬脂酸淀粉酯的研究工作比較多，特別是美國和日本。如Norris等［2］在非均相反應(yīng)條件下，用脂肪酸相應(yīng)的酸酐或酰氯，以吡啶為催化劑，在二甲基甲酰胺溶劑中，通過親核取代反應(yīng)制得了玉米淀粉和馬鈴薯淀粉硬脂酸酯。程發(fā)等［3］采用水媒法進(jìn)行了硬脂酸淀粉酯合成的研究。趙秀娟等［4］在無溶劑體系中，用脂肪酶Lipozyme TLIM催化合成硬脂酸大米淀粉酯。劉國琴等［5］以小麥淀粉為原料利用干法在鹽酸催化下進(jìn)行硬脂酸淀粉酯的合成研究。賈建等［6］在微波條件下，以玉米淀粉為原料制備出透明度較高、抗凝沉性和乳化性較好的油酸玉米淀粉酯。目前工業(yè)上主要采用有機(jī)溶劑法，所用有機(jī)溶劑有吡啶、四氯化碳等，存在成本高、生產(chǎn)食用安全性差等問題。

本研究將硬脂酸粉碎至80目，采用擠壓機(jī)作為干法反應(yīng)器，研究一種無有機(jī)溶劑干法制備硬脂酸淀粉酯的新型綠色工藝。該方法不僅提高了生產(chǎn)和食用安全性，而且將有助于解決目前工業(yè)生產(chǎn)中存在反應(yīng)不均勻、產(chǎn)品質(zhì)量差等問題。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

食用玉米淀粉：諸城興貿(mào)玉米開發(fā)有限公司；硬脂酸、乙醇、鹽酸：天津市大茂化學(xué)試劑廠。

DS56－X型雙螺桿擠壓膨化機(jī)：濟(jì)南高新開發(fā)區(qū)賽信機(jī)械有限公司；TG 1650－WS臺式高速離心機(jī)：上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；SHR－00A高速混合機(jī)：張家港市宏基機(jī)械有限公司；Nicolet iS5 FT－IR紅外光譜儀：賽默飛世爾科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

將粉碎至80目的硬脂酸與淀粉顆?；旌?，在不添加任何有機(jī)溶劑條件下，采用擠壓機(jī)干法制備硬脂酸淀粉酯，探討轉(zhuǎn)速、含水量、套筒溫度及硬脂酸加入形式對硬脂酸淀粉酯性質(zhì)的影響，通過XRD、SEM、FT－IR揭示其高效性的機(jī)理。并在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)確定干法制備硬脂酸玉米淀粉酯的最佳工藝。

1.2.1 硬脂酸淀粉酯的制備

硬脂酸粉碎到80目后，將一定質(zhì)量的玉米淀粉和4%的硬脂酸顆粒加入高速混合機(jī)中，混合過程中再加入1%的2 mol／L的鹽酸作催化劑，混合均勻后將原料在擠壓機(jī)內(nèi)反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后于110℃下保溫3 h。冷卻后粉碎、過篩，置于密封樣品袋中保存，待用。

1.2.2 取代度及反應(yīng)效率的測定

稱取15 g樣品于250 mL碘量瓶中，加入80 mL 60℃體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇（去除未反應(yīng)的硬脂酸），浸泡并不斷攪拌10 min，樣品倒入布氏漏斗，用60℃體積分?jǐn)?shù)為80%的乙醇抽濾洗滌至無氯離子為止。將樣品在50℃下烘干，再在105℃下烘至恒重。

精確稱量純凈、干燥的樣品4 g于250 mL三角瓶中，加入50 mL蒸耗餾水，再加入20 mL 0.25 mol／L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，置于振蕩器中，于110 r／min的轉(zhuǎn)速下振蕩50 min，然后加入2滴酚酞指示劑，用0.1 mol／L的標(biāo)準(zhǔn)HCL溶液滴定至粉紅色剛好消失，記錄鹽酸的體積V1。

空白：稱取4 g原淀粉，加入20 mL 0.25 mol／L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，于振蕩器中110 r／min下振蕩50 min，然后加入兩滴酚酞指示劑，用0.1 mol／L的標(biāo)準(zhǔn)HCl滴定至粉紅色剛好消失，記錄耗用鹽酸的體積V0。

根據(jù)公式計(jì)算其取代度（DS）和反應(yīng)效率。

硬脂?；|(zhì)量分?jǐn)?shù)：

式中：162為葡萄糖苷（AUG）單元的相對分子質(zhì)量；267為硬質(zhì)?；鵆H3（CH2）16CO－的相對分子質(zhì)量；C為標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的摩爾濃度／moL／L；m為干樣品的質(zhì)量／g。

反應(yīng)效率的計(jì)算公式：

理論取代度＝C×162／284.49

式中：C表示硬脂酸質(zhì)量／絕干淀粉質(zhì)量；284.49表示硬脂酸的相對分子質(zhì)量。

1.2.3 乳化性和乳化穩(wěn)定性的測定

制備濃度為1 mg／mL的樣品溶液，取9 mL于燒杯中，加入9 mL大豆色拉油，用高速剪切乳化機(jī)以10 000 r／min的速度攪拌1 min后，分別在0、10 min從溶液底部吸取50μL乳濁液，加到10 mL 0.1%

SDS溶液中，以即時(shí)測定的500 nm處的吸光度值表示乳化性EA，乳化穩(wěn)定性指數(shù)用ESI表示：

式中：A0為0時(shí)刻的吸光值；ΔT為時(shí)間差／min；ΔA為ΔT內(nèi)的吸光值差。

1.2.4 X－射線衍射分析

采用X－衍射儀測定結(jié)晶特性。測試條件為：特征射線CuKα，管壓為40 kV，電流100 mA，掃描速率為4（°）／min，測量角度2θ ＝ 3°～ 55 °，步長為0.02°，發(fā)散狹峰為1°，防發(fā)散狹峰為1°，接受狹峰為0.16 mm。

1.2.5 掃描電鏡觀察

淀粉樣品在40℃恒溫干燥12 h，將其均勻地涂在模具上，離子濺射噴金后，采用掃描電鏡進(jìn)行觀察。

1.2.6 紅外光譜分析

取1 mg樣品與200 mg溴化鉀混合均勻，共同研磨壓片用Nicolet iS5 FT－IR紅外光譜儀分析。

1.2.7 綜合加權(quán)分析法

進(jìn)行綜合評價(jià)的指標(biāo)包括取代度和乳化指數(shù)，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定每個(gè)因素的權(quán)重，取代度占0.4，乳化指數(shù)占0.6。

式中：（yi）′k為第k項(xiàng)指標(biāo)的第i指標(biāo)值的無量綱（量綱一）相對值；（yi）k為第k項(xiàng)指標(biāo)第i實(shí)測指標(biāo)值；（yM）k為第k項(xiàng)指標(biāo)的總個(gè)數(shù)為n的實(shí)測指標(biāo)值中的最大值；（ym）k為第k項(xiàng)指標(biāo)的總個(gè)數(shù)為n的實(shí)測指標(biāo)值中的最小值；Rk為第k項(xiàng)指標(biāo)的總個(gè)數(shù)為n的實(shí)測指標(biāo)值的極差，Rk＝ （yM）k－ （ym）k；Wk為第k項(xiàng)指標(biāo)的“權(quán)值”；100為將（yi）′k轉(zhuǎn)化為整數(shù)所乘的常數(shù)；K為指標(biāo)的總個(gè)數(shù)。

綜合加權(quán)評分值yi*應(yīng)為

k ＝1，2，．．．，K，i＝1，2，．．．，n。

2 結(jié)果與分析

2.1 擠壓法制備硬脂酸玉米淀粉酯的單因素試驗(yàn)

2.1.1 轉(zhuǎn)速對硬脂酸玉米淀粉酯性質(zhì)的影響

由圖1可見，隨著轉(zhuǎn)速由100 r／min增加至1 000 r／min時(shí)，取代度由0.012 1 增加至0.018 2；反應(yīng)效率由52.88% 顯著增加至79.91%；乳化指數(shù)由0.052 5增加至0.076 9；乳化穩(wěn)定性由17.98%顯著增加至141.60%。

圖1 轉(zhuǎn)速對硬脂酸玉米淀粉酯性質(zhì)的影響

轉(zhuǎn)速增加，剪切力變大，增強(qiáng)了對淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的破壞程度，有利于淀粉分子與硬脂酸分子的充分混合，取代度和反應(yīng)效率增大［7］。由于硬脂酸碳鏈的引入，淀粉同時(shí)具有了親水和親油基團(tuán)，取代度的升高說明疏水基團(tuán)的增多，即淀粉的親油性相應(yīng)提高，從而使乳化指數(shù)和乳化穩(wěn)定性也相應(yīng)增強(qiáng)［8］。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，若繼續(xù)增大轉(zhuǎn)速有損于機(jī)器。因此，轉(zhuǎn)速宜控制在700～1 000 r／min之間。

2.1.2 含水量對硬脂酸玉米淀粉酯性質(zhì)的影響

由圖2可見，含水量在14%～23%時(shí)，隨著含水量的增大，取代度由0.005 71增加至0.015 5；反應(yīng)效率由25.06%顯著增加至68.00%；乳化指數(shù)由0.082 8下降至0.057 5；乳化穩(wěn)定性由27.03%顯著增加至36.22%。

增加含水量有利于淀粉顆粒充分溶脹，促進(jìn)了水和硬脂酸分子向淀粉內(nèi)部滲透并反應(yīng)［9］。同時(shí)水在擠壓膨化過程中會降低物料的濃度和黏度，減少物料分子間相互作用力，降低反應(yīng)所需的化學(xué)能，起到增塑劑的作用［10］。所以取代度、反應(yīng)效率呈上升趨勢。乳化穩(wěn)定性主要與取代度有關(guān)，如圖2b所示，隨著含水量的增加，乳化穩(wěn)定性增強(qiáng)。而乳化指數(shù)不僅和取代基的多少及分子的降解程度有關(guān)，更重要的是與取代基在淀粉分子上分布的均勻性有關(guān)［11］。由于含水量增大，反應(yīng)均勻性下降，所以乳化指數(shù)下降。綜合考慮，含水量宜控制在20%左右。

圖2 含水量對硬脂酸玉米淀粉酯性質(zhì)的影響

2.1.3 套筒溫度對硬脂酸玉米淀粉酯性質(zhì)的影響

由圖3可見，溫度在100～200℃之間時(shí)，隨著溫度的升高，取代度先由0.013 2增加至0.014 5而后又降至0.008 77；反應(yīng)效率先由57.95%增加至63.82%而后又降至40.08%；乳化指數(shù)由0.051 6下降至0.032 5；乳化穩(wěn)定性由44.96%顯著下降至17.92%。

在低于125℃時(shí)，升高溫度有利于淀粉顆粒的膨脹破裂和硬脂酸分子的融化分散，促進(jìn)了硬脂酸分子和淀粉分子的均相混合，加快反應(yīng)物的分子活性，從而提高了取代度和反應(yīng)效率［12］。當(dāng)溫度高于125℃時(shí)，硬脂酸分子完全變?yōu)橐簯B(tài)，流動性太強(qiáng)，淀粉、水、硬脂酸相容性變差，影響淀粉和硬脂酸分子的均勻混合，這一點(diǎn)與其他的變性淀粉結(jié)果相反。同時(shí)高溫下，物料流動性增強(qiáng)，也會降低擠壓膨化機(jī)的機(jī)械剪切力對分子間的高效混合作用［13］。所以，高溫導(dǎo)致反應(yīng)效率、取代度、乳化穩(wěn)定性、乳化指數(shù)下降。綜合考慮，溫度宜控制在125℃。

圖3 套筒溫度對硬脂酸玉米淀粉酯性質(zhì)的影響

2.2 硬脂酸加入形式對硬脂酸玉米淀粉酯性質(zhì)的影響

由圖4可見，對于取代度、反應(yīng)效率、乳化指數(shù)和乳化穩(wěn)定性來說，乙醇溶解＞硬脂酸粉碎＞硬脂酸直接加入＞熱水溶解。

硬脂酸不溶于水而溶于乙醇，乙醇起到一種分散劑的作用，有利于硬脂酸分子與淀粉分子的充分混合、反應(yīng)。硬脂酸的熔點(diǎn)為69.6℃［14］，將硬脂酸熱水溶解、攪拌乳化后再加入，少量熱水和硬脂酸遇大量的冷干淀粉，硬脂酸重新結(jié)晶，又以顆粒析出，所以取代度和反應(yīng)效率較低。而擠壓膨化機(jī)的高溫強(qiáng)剪切作用可將硬脂酸融化，從而使淀粉分子和硬脂酸分子實(shí)現(xiàn)均勻混合［15］。但是沒有粉碎的硬脂酸，由于顆粒較大，擠壓膨化機(jī)對其作用有限，所以反應(yīng)效率和取代度較差。由圖4可知，硬脂酸粉碎后，增強(qiáng)了與淀粉的充分混合，且與乙醇溶解硬脂酸相比，在取代度等各種理化特性，差別不顯著。

因此在無有機(jī)溶劑條件下，將硬脂酸顆粒粉碎后，采用擠壓膨化機(jī)制備硬脂酸淀粉酯是可行的。

玉米淀粉是典型的A型圖譜，其在X－射線衍射圖譜上的特征峰對應(yīng)的2θ角度值分別為15.22°、17.16°、18.18°及23.3°［16］。而擠壓后，玉米淀粉很多特征峰消失（見圖5），說明擠壓處理后淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)遭到很大程度的破壞，有利于硬脂酸和淀粉分子的均勻混合，從而提高了反應(yīng)均勻性和反應(yīng)效率。

由圖5可知，在13.97°及21.17°出現(xiàn)2個(gè)弱峰，擠壓處理后，玉米淀粉中直鏈淀粉與內(nèi)源性脂類形成直脂復(fù)合物。而以3種方式加入硬脂酸之后峰的位置都不在原來的位置，說明硬脂酸在淀粉中不是以直脂復(fù)合物性質(zhì)存在的［17］?？梢?，硬脂酸分子與淀粉分子發(fā)生了酯化反應(yīng)。

圖4 硬脂酸加入形式對硬脂酸玉米淀粉酯性質(zhì)的影響

圖5 不同加入形式的硬脂酸玉米淀粉酯X－射線衍射圖譜

玉米原淀粉的顆粒呈多角形，表面有多個(gè)平面和棱角，表面結(jié)構(gòu)緊密，棱角光滑［18］。由圖6可見，擠壓處理后淀粉變成了類似于小分子的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。說明擠壓膨化機(jī)的高溫高剪切作用劇烈地破壞了淀粉原有的顆粒結(jié)構(gòu)，淀粉分子重新排列，形成均勻的顆粒。因此擠壓法制備硬脂酸淀粉酯，硬脂酸分子可以進(jìn)入顆粒內(nèi)部與淀粉分子反應(yīng)，從而大大提高了反應(yīng)均勻性［19］。

圖6 硬脂酸加入形式對淀粉顆粒形貌的影響

由圖6看出，硬脂酸粉碎后制備的硬脂酸淀粉酯顆粒表面沒有明顯的空洞，可見硬脂酸粉碎后在擠壓機(jī)內(nèi)與淀粉分子混合比較均勻，所以反應(yīng)效率很高。但是由于熱水溶解的硬脂酸當(dāng)遇到冷淀粉時(shí)，硬脂酸又以顆粒形式析出，可能部分顆粒比較大，導(dǎo)致制備的硬脂酸淀粉酯存在較大的空洞。而乙醇溶解制備的硬脂酸淀粉酯可能是進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部的乙醇在擠出后揮發(fā)造成的?？梢?，硬脂酸粉碎后使用，可以制備高品質(zhì)的硬脂酸淀粉酯。

2.3 擠壓法制備硬脂酸玉米淀粉酯的工藝條件優(yōu)化

通過單因素試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)影響硬酯酸玉米淀粉酯性質(zhì)的因素很多，各因素并非相互獨(dú)立，而是相互影響的。對轉(zhuǎn)速、含水量、套筒溫度3個(gè)因素，安排L9（34）正交試驗(yàn)如表1所示。選取取代度和乳化指數(shù)為評價(jià)指標(biāo)。采取綜合加權(quán)分析法，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定每個(gè)因素的權(quán)重，在綜合評判中取代度占0.4，乳化指數(shù)占0.6。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析表

由表2可知，各因素對硬脂酸玉米淀粉酯取代度和乳化指數(shù)的影響順序從大到小依次為含水量、套筒溫度、轉(zhuǎn)速，較優(yōu)的水平組合是A2B3C3，所以擠壓法制備硬脂酸玉米淀粉酯的最佳工藝為：轉(zhuǎn)速900 r／min，含水量22%，套筒溫度140℃。在該條件下制備的硬脂酸淀粉酯綜合評分為91.418。

2.4 硬脂酸玉米淀粉酯的結(jié)構(gòu)表征

3 440 cm－1處的吸收為淀粉葡萄糖單元上的—OH的對稱伸縮振動峰；2 927 cm－1處的吸收為—CH2的非對稱伸縮振動峰；1 155、1 080、1 024 cm－1處的吸收顯示了C—O—C鍵的振動耦合；1 710.6 cm－1處的吸收峰是酯—==C O的伸縮振動吸收峰，是硬脂酸淀粉酯的特征吸收峰［20］。由圖7可以看出，該法制備的硬脂酸玉米淀粉酯在1 710.6 cm－1處吸收峰較明顯，說明產(chǎn)物的取代度較高。同時(shí)在—OH的吸收峰明顯低于原淀粉，這是由于硬脂酸淀粉酯的一部分—OH被酯化形成羰基，使—OH總體數(shù)量減少，進(jìn)一步證明了淀粉分子上的—OH與硬脂酸發(fā)生酯化反應(yīng)。

圖7 硬脂酸淀粉酯和原淀粉的紅外光譜分析

3 結(jié)論

3.1 XRD、SEM結(jié)果表明，擠壓膨化機(jī)的高溫高剪切作用劇烈地破壞了淀粉原有的晶體和顆粒結(jié)構(gòu)，硬脂酸可進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部與淀粉分子反應(yīng)，從而大大提高了反應(yīng)均勻性和反應(yīng)效率。

3.2 在不使用任何有機(jī)溶劑條件下，將硬脂酸粉碎80目后加入，與乙醇溶解制備的硬脂酸淀粉酯品質(zhì)相近，可見本方法提高了硬脂酸淀粉酯生產(chǎn)和食用安全性。

3.3 制備硬脂酸玉米淀粉酯的最佳工藝條件為：轉(zhuǎn)速900 r／min，含水量22%，套筒溫度140℃。

3.4 紅外光譜圖顯示有酯鍵的特征吸收峰，說明硬脂酸與淀粉發(fā)生酯化反應(yīng)，取代了淀粉分子中原有的羥基基團(tuán)。

［1］吾國強(qiáng)，方建花，趙宏亮.淀粉脂肪酸酯的合成和應(yīng)用［J］.天津化工，2002，8（3）：15－16

Wu Guoqiang，F(xiàn)ang Jianhua，Zhao Hongliang.The synthesis and application of starch fatty acid ester［J］.Tianjin Chemical Industry ，2002，8（3）：15 －16

［2］Norris T A，Knill C J，Kennedy J F.Preparation of starch esters［J］.Carbohydrate Polymers，1998，34（4）：433 －439

［3］程發(fā)，張曉紅，李貴鳳，等.淀粉脂肪酸的制備［J］.天津大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，28（6）：814－819

Cheng Fa，Zhang Xiaohong，Li Guifeng.The preparation of starch fatty acids［J］.Journal of Tianjin University，1995，28（6）：814－819

［4］趙秀娟，于國萍.脂肪酶催化合成硬脂酸淀粉酯的研究［J］.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，39（10）：89 －93

Zhao Xiujuan，Yu Guoping.The research of lipase catalyzed synthesis of stearic acid starch ester［J］.Journal of Northeast Agricultural University，2008，39（10）：89 －93

［5］劉國琴，陳潔，韓立鵬，等.干法合成硬脂酸小麥淀粉酯的特性研究［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2009，40（8）：6 －10

Liu Guoqin，Chen Jie，Han Lipeng.The Characteristic study of stearic acid wheat starch ester by dry process ［J］.Journal of Agricultural Machinery，2009，40（8）：6 －10

［6］賈建，劉芳.微波法玉米油酸酯淀粉合成工藝參數(shù)及性質(zhì)的研究［J］.糧食與飼料工業(yè)，2010（9）：15 －17

Jia Jian，Liu Fang.The craft Parameter and character of oleic acid starch ester by microwave ［J］.Cereal and Feed Industry，2010（9）：15 －17

［7］母應(yīng)春，解春芝，楊夫光，等.加酶擠壓碎米生產(chǎn)淀粉糖漿工藝優(yōu)化［J］.食品科技，2014，39（4）：163 －168

Mu Yingchun，Xie Chunzhi，Yang Fuguang.Process optimization of enzymatic extrusion broken rice starch syrup production ［J］.Food Science and Technology，2014，39（4）：163－168

［8］邱立忠，卞希良，孫純銳，等.半干法制備硬脂酸蠟質(zhì)玉米淀粉酯工藝及其乳化性研究［J］.食品工業(yè)科技，2009，30（1）：199－200

Qiu LiZhong，Bian Xiliang，Sun chunrui.The technology and emulsifying property research of stearic acid ester waxy corn starch by semi－ dry method preparation ［J］.The Food Industry Science and Technology，2009，30（1）：199 －200

［9］Hirth M，Leiter A，Beck S M，et al.Effect of extrusion cooking process parameters on the retention of bilberry anthocyanins in starch based food［J］.Journal of Food Engineering，2014，125（3）：139 －146

［10］劉超，張波，魏益民.影響淀粉類擠壓膨化產(chǎn)品膨化率的因素研究進(jìn)展［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2013，28（7）：124 －128

Liu Chao，Zhang Bo，Wei Yimin.The research progress of actors influencing starch extrusion product［J］.Journal of the Chinese Cereals and Oils Association，2013，28（7）：124－128

［11］Meng F，Zheng L，Wang Y，et al.Preparation and properties of konjac glucomannan octenyl succinate modified by microwave method［J］.Food Hydrocolloids，2014，38（1）：205－210

［12］Gimenez M A，González RJ，Wagner J，et al.Effect of ex-trusion conditions on physicochemical and sensorial properties of corn－broad beans（vicia faba）spaghetti type pasta［J］.Food Chemistry，2013，136（2）：538 －545

［13］Jing Y，Chi Y J.Effects of twin－screw extrusion on soluble dietary fibre and physicochemical properties of soybean residue［J］.Food Chemistry，2013，138（2）：884 －889

［14］宮劍，徐光亮，余洪滔，等.硬脂酸對W型六角晶系鐵氧體粉體的表面改性［J］.中國粉體技術(shù)，2012，18（3）：61－65

Gong Jian，Xu Guangliang，Yu Hongtao.The surface modification of stearic acid to W hexagonal system ferrite powder［J］.Powder and Technology of China，2012，18（3）：61 －65

［15］代養(yǎng)勇.擠壓膨化機(jī)無堿制備氧化淀粉及其機(jī)理研究［D］.泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012

Dai Yangyong.Non－alkali preparation of oxidized starch by extrusion machine and mechanism research［D］.Taian：Shandong Agricultural University，2012

［16］陳穎，陳勉，王轍，等.幾種淀粉的相對分子質(zhì)量分布、微晶結(jié)構(gòu)及形貌的研究［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2014，29（3）：19－23

Chen Ying，Chen Mian，Wang Zhe.The research of molecular mass distribution，microcrystalline structure and morphology of the starch［J］.Journal of the Chinese Cereals and Oils，2014，29（3）：19 －23

［17］孫曙光.淀粉－脂類復(fù)合物對淀粉性質(zhì)影響研究［D］.鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013

Sun Shuguang.The research of starch－lipid compounds influence on starch properties［D］.Zhengzhou：Henan Agricultural University，2013

［18］張本山，梁勇，高大維，等.淀粉顆粒形貌與結(jié)構(gòu)的研究［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2002，17（3）：47 －50

Zhang Benshan，Liang Yong，Gao Daliang.The Research of starch granule morphology and structure ［J］.Journal of the Chinese Cereals and Oils Association ，2002，17（3）：47－50

［19］劉松青，楊婉身，張祖民，等.馬鈴薯羥丙基羧甲基淀粉顆粒及分子結(jié)構(gòu)變化［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2010，25（1）：43－46

Liu Songqing，Yang Wanshen，Zhang Zumin，The variation of hydroxypropyl carboxymethyl potato starch granules and molecular structure［J］.Journal of the Chinese Cereals and Oils Association ，2010，25（1）：43 －46

［20］Tuba M，Maldonado L，Vázquez A，et al.Simple organocatalytic route for the synthesis of starch esters［J］.Carbohydrate Polymers，2013，98（1）：349 －357.

Study on Preparation of Stearic Acid Starch Ester by Dry Process

Zhou Jun1Wang Lei2Ru Yuan1Hou Hanxue1Liu Chuanfu1Dai Yangyong1Dong Haizhou1

（College of Food Science and Engineering，Shandong Agricultural University1，Taian 271018）
（Shandong Institute for Food and Drug Control2，Jinan 250101）

To solve the high cost of production，food safety issues of the preparation of starch searate，an extruder was used as a dry reactor to prepare stearic acid starch ester under solvent－free conditions，studying the influence of speed，moisture content，barrel temperature and the adding form of stearic acid on properties of stearic acid starch ester.And the efficiency mechanism was revealed by XRD、SEM and FT－IR.The results showed that high temperature and high shear of the extruder destroyed the crystal and granular structures of starch.So stearic acid could enter the inside of starch granules and react with starch molecules，which improved reaction uniformity and efficiency.The optimum conditions of producing stearic acid starch ester were speed 900 r／min，moisture content 22% ，and barrel temperature 140℃.

extruder，by dry process，stearic acid starch ester

TS235.1

A

1003－0174（2016）07－0034－07

國家自然科學(xué)基金（31471619），山東省自然科學(xué)基金（ZR2014JL020）

2014－11－06

周君，女，1991年出生，碩士，食品工程

代養(yǎng)勇，男，1975年出生，副教授，糧油加工

董海洲，男，1957年出生，教授，糧油加工