2结果与讨论

2.1淀粉的理化性质

2.1.1淀粉糊液的透明度

透光率反映了淀粉颗粒在水中的分散程度和分子间重排的互相缔合作用，分散程度越大越均匀，淀粉颗粒的亲水性越强，淀粉分子间氢键的缔合作用越小，光线透过率就越大，透明度就越高。由图1可知，木薯原淀粉的透光率高于棕榈酸酯淀粉，棕榈酸酯淀粉的透光率随DS增大而逐渐下降。这可能是木薯淀粉在棕榈酸的作用下引入了疏水性棕榈酸碳链官能团，致使淀粉分子之间的排斥力增强，疏水性增强，亲水性减弱，淀粉分子与水结合在一定程度上受阻，从而使淀粉糊液对光的反射及散射的强度增强，透光率降低，透明度降低。

图1木薯原淀粉与棕榈酸酯淀粉的透光率

2.1.2淀粉的流变性

粘度是反映液体流变性能最常用的指标，粘度越小其流变性越高。由图2可知，在同一转速下，随着取代度的增加，棕榈酸酯淀粉糊液粘度升高；随转速增大，粘度先急剧下降后逐渐趋向平缓。棕榈酸酯淀粉糊液粘度随剪切速率的增大而减小，呈现“剪切稀化”特性，属假塑性流体。淀粉糊液“剪切稀化”的程度与分子链的长短有关，高DS淀粉酯相对分子质量较高，“剪切稀化”程度也较大。淀粉糊液表观粘度随着剪切速率的增大而降低，表明淀粉凝胶网络体系中分子间或分子内的作用力(氢键)在较高的剪切速率下更容易被破坏。当剪切速率继续增加到淀粉分子缠结点、范德华力作用点被破坏完全来不及重建时，淀粉糊液表观粘度趋于最小值。

图2不同剪切速度下淀粉的粘度曲线

2.1.3淀粉的表面活性棕榈酸酯淀粉糊液的表面张力测定结果见图3。

图3不同浓度的棕榈酸酯淀粉的表面张力曲线

由图3可知，淀粉糊液表面张力随DS增大而逐渐降低，DS=0.012和DS=0.015的棕榈酸酯淀粉降低水的表面张力的能力与LAS基本相当。棕榈酸酯淀粉分子结构由亲水基和疏水基组成，是一种典型的亲水主干-疏水支链型高分子表面活性剂，随着DS增大，疏水基含量增多，淀粉降低水的表面张力的能力增大，对水的表面活性增大。DS=0.015的淀粉糊液降低水的表面张力的能力与DS=0.012非常接近，这是因为高DS产物其分子量大，大分子链易于卷曲，疏水链段易于被亲水链段覆盖，对降低表面张力不利。由此可见，淀粉亲水基的亲水性和疏水基的疏水性要基本匹配才能具有显著的表面活性，任一方过强或过弱均会削弱两亲分子的表面活性。

不同DS不同质量浓度的棕榈酸酯淀粉具有不同的表面张力，DS越高、质量浓度越大，其表面张力越低，DS越高的淀粉其表面张力趋于稳定的浓度越低，即临界胶束浓度(cmc)越低。临界胶束浓度(cmc)是表面活性剂的重要特征参数，cmc越低的表面活性剂的效率越高。实验范围内的棕榈酸酯淀粉具有较高的表面活性，可作为表面活性剂应用。

2.1.4淀粉的乳化性能

棕榈酸酯淀粉与常用表面活性剂LAS的乳化性能比较见表1。

表1棕榈酸酯淀粉与LAS的乳化性能

由表1可知，棕榈酸酯淀粉的乳化能力和乳化稳定性均随DS增大而增大，DS=0.012和DS=0.015的棕榈酸淀粉酯乳化性能与LAS相似，这是因为较高DS的棕榈酸酯淀粉其疏水性基团较多，亲油性能提高。随着疏水基数目的增加，一方面淀粉酯降低表面张力的能力增强，另一方面与油相的作用能力增强，在乳胶粒表面吸附的亲水性高分子保护胶体在乳胶粒表面形成一定厚度的水化层，乳胶粒发生碰撞聚结的空间位阻加大，有利于乳胶粒的稳定。由此可知，随着疏水性棕榈酸酯链的引入，淀粉的疏水性增加，使之具备了亲水和亲油的双亲性质，因而具备了乳化性，可在食品、医药、材料、日用化学品等领域应用。