甘薯羧甲基淀粉钠性质的研究:
甘薯羧甲基淀粉钠性质的研究,研究了甘薯淀粉与一氣醋酸进行醚化反应生成羧甲基淀粉钠(简称CMS)的物理特性 和结构特征.实验结果表明:羧甲基淀粉钠的糊化温度比原淀粉低，透明度比原淀粉高;膨胀度、粘 度显著增大，冻融稳定性明显增强;在pH 5〜9范围内，耐酸耐械稳定性好.抗剪切能力较弱•醚化 反应在穎粒表面和颗粒结构内部都能发生，且对甘薯淀粉的晶体结构有所破坏.
羧甲基淀粉钠（简称CMS)，甘薯羧甲基淀粉钠性质的研究,是淀粉主要的衍生物之一•广泛用于纺织、医药、食品和日用 化工各个领域[1].对羧甲基淀粉钠的性质与结构特征的研究，将有助于CMS的进一步推广和 应用.
甘薯是我国的主要农作物之一，甘薯淀粉原料丰富，价格低廉.以甘薯淀粉为原料制备 CMS未见报道.本试验以甘薯淀粉为原料制备CMS，对CMS的物理特性和结构特征进行了 研究，以期为甘薯的加工利用提供试验依据和理论基础.
1材料与方法
1.1材料
甘薯淀粉自制;一氣醋酸，氢氧化钠，氣化钠，冰醋酸，乙醇，均为分析纯，异丙醇，化学纯. 1.2方法 1.2.1 CMS 的制备[2]
将一氯醋酸溶解在异丙醇巾，加适量25%的氢氧化钠溶液，以氯化钠作淀粉颗粒膨胀抑 制剂，配成混合液.将淀粉分散在混合液（淀粉与一氯醋酸之比为2 : 1)中；恒温搅拌，反应 1〇 h，用冰醋酸中和，乙醇(或甲醇)水溶液洗涤，过滤，千燥即得CMS成品•
1.2. 2冻融稳定性測定
将5%原淀粉乳置沸水浴中，加热搅拌15 min,用水调整糊体积至原浓度，甘薯羧甲基淀粉钠性质的研究,另配制5% CMS溶液，置冰箱中一 3(TC冷冻24 h，取出后自然解冻，测定析水率[3].
1.2.3透明度和粘度测定
将甘薯淀粉和CMS制成1%淀粉液，加热至完全糊化，然后冷至室温，在721型分光光度 计上，以620 nm波长测定透明度，以透光率(T%)表示•再用DNJ-79旋转式粘度计测定其粘度-测定温度为25 C.
1.2.4 糊化温度測定
取甘薯淀粉5g，加水lOOmL，加热并不断搅拌，观测其糊化温度.取CMSlg，加水 100 mL，不断搅拌，观测糊化温度.
1.2.5膨胀度測定
取20 g甘薯淀粉放入50 mL量筒中，加水调成淀粉乳，静置30 min，在水浴中缓慢加热至 90 C，并保温30inin，观测其体积•另取1 g CMS，放入装有500'mL水的量筒中，在吸水充分 膨胀后，过滤，测定其体积.
1.2.6耐酸耐碱稳定性测定
配制一定浓度的羧甲基淀粉钠溶液，分别在PH1，3，5，7，9和11测定其粘度值•
1.2.7 抗剪切力测定[4]
配制成1. 5%溶液，在捣碎机中用8 000 r/min速度搅拌，每隔15 s取祥测定其粘度，测定
温度为30 C.
1. 2. 8 X-射线衍射分析
利用SIEMENS 5 000全自动X-射线衍射仪对甘薯淀粉和CMS进行分析，样品经100目 筛并在105 C下干燥，在Cu靶石墨单色滤波器下扫描，工作电压40 kV，工作电流30 mA.扫
描范围4°〜50°，扫描速率1. 2°/min.
1.2.9 淀粉颗粒形态观察
用日立570 —扫描电子显微镜观察并拍照•
1.2.10 红外光谱分析[5]
将甘薯淀粉和CMS干燥并压制成溴化钾样品块，用美国产5DXCFT-IR傅立叶变换红外 光谱仪进行测定.表1 CMS的理化性质
^ A_I_ m I— /VTable 1 The physicochemical properties of CMS
样品析水率透光率粘度糊化温度体积膨胀
(%)(%)(mPa • s)(•C)倍数
CMS057. 34 100. 025-0289.0
甘薯淀粉76.89.4769. 082.01.5
2结采与分祈
2.1甘薯羧甲基淀粉钠的性质
2. 1.1 CMS的理化性质
CMS的理化性质见表1.
从表1看出，CMS糊的冻融稳定性好，透明度高.这说明羧甲基基团的引入，甘薯羧甲基淀粉钠性质的研究,阻碍了淀粉
糊中淀粉分子间氢键的有序排列和缔合，使原来的有序排列变为无序状态，减少或消除了凝沉 倾向•与甘薯淀粉相比，羧甲基淀粉钠有较高的粘度，这是因为淀粉醚化反应后，分子构象变化 不均匀，使其粘度增加.此外，CMS糊化温度低，在25'C即可糊化，膨胀性极好，原淀粉在水中 加热后，体积增大仅为原来的1. 48倍.而CMS在水中泡胀后为原来的289倍，可作为崩坏剂 而被用于制造药品的片剂.
2.1.2 CMS的酸碱稳定性
不同pH条件下CMS溶液的粘度测定结果表明（图1)，在PH5〜9时，CMS的粘度变化 较小•说明在这一范围内，其耐酸耐碱稳定性较好•
2.1.3 CMS糊的抗剪切稳定性
由图2可见，CMS糊受剪切影响，粘度大大降低•可能与CMS分子易受剪切作用而变小 有关.这表明CMS糊抗剪切能力 较弱.
2.1.4 X-射线衍射分析
对甘薯淀粉和甘薯CMS进行 X-射线衍射分析，结果表明（图3，
图4)，CMS的X-射线图与甘薯淀 粉的X-射线图相比较，变化较大，
其特征峰不明显，且强度比原淀粉 弱得多.这说明醚化反应可能使淀 粉颗粒的晶体结构有所破坏[6].
2. 1.5淀粉颗粒形态观.察囹1不同pH条件下CMS溶液的粘度值
图 5 为原淀粉和 CMS 的扫描 Fig. 1 Viscosity of CMS paste in different pH condition 电子显微镜图(SEM)所观察到的颗粒形态.CMS与 原淀粉比较，颗粒形态差异很大.甘薯羧甲基淀粉钠性质的研究,CMS的颗粒形态 极不规则，颗粒结构被严重破坏，颗粒表面出现了较 深的裂缝.原淀粉颗粒大多为圆形或椭圆形，表面光 滑完整.这表明醚化反应在颗粒表面和颗粒结构的 内部都能发生.
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