高淀粉玉米（精选11篇）
高淀粉玉米 篇1
玉米是山西省第一大粮食作物, 2014年全省种植面积171万hm2, 占全省粮食种植面积的51%左右, 总产量达90亿kg, 占全省粮食总产量的70%[1]。众所周知, 提高玉米产量的主要办法是持续提高单产水平, 而提高单产水平则需依靠优良玉米新品种及其配套栽培技术[2,3]。中熟、耐密玉米杂交种选育研究项目组把选育高产、抗逆、优质玉米品种作为育种目标[4], 用自选系L3115作母本、自选系L0367作父本, 于2002年组配而成, 2010年通过山西省品种审定委员会审定, 审定编号为晋审玉2010024。
1 品种来源及选育经过
1.1 母本来源及特征特性
1.1.1 母本L3115的来源
L06选自自交系803, 具有穗行数20行、籽粒较长、株型上冲等特点。1998年以综31与L06组配成基础材料, 并进行二环系选育, 在保持自选系L06优点的基础上改良其脱水慢、茎秆软的缺点, 经过连续自交, 于2000年选用黄早四、丹340、齐319对S3代进行配合力测定, 发现与齐319有较好的配合力。继续连续自交, 于2002年选育出稳定的二环系L3115。
1.1.2 特征特性
母本L3115株型紧凑上冲, 叶鞘绿色, 茎秆硬挺, 叶片宽短厚实、颜色深绿, 株高160 cm, 穗位50 cm, 雄穗发达, 颖壳绿色, 籽粒马齿型, 穗行数20行, 出籽率达88%, 轴红色, 后期脱水快, 抗倒伏、抗病性强, 保绿性强。
1.2 父本来源及特征特性
1.2.1 父本L0367的来源
1995年以美国杂交种78599为基础材料, 连续自交4代, 1997年选择茎秆坚硬、抗病性好的单株与含有热带基因的外引系8085泰杂交, 并以此为基础材料连续自交6代, 1999年选育出雄穗发达、叶片略繁、抗倒伏、抗病性好的自交系L128, 同时选用黄早四、丹340、掖478对L128代进行配合力测定, 发现均有较好的配合力。2000年在L128中发现一株叶片清秀、穗位降低的变异株, 经过4代连续自交, 于2002年选育出稳定自交系L0367。
1.2.2 特征特性
父本L0367株型半上冲, 茎秆硬挺, 叶片披尖, 株高167 cm, 穗位73 cm, 雄穗10个分支, 主枝发达, 籽粒硬粒型, 穗行数14行, 轴白色, 耐旱, 保绿性、抗病性强。
1.3 龙田6号选育经过
2002年冬季在海南乐东黎族自治县利国镇以L3115作母本、L0367作父本杂交组配。2003年春天在太原的种植鉴定中表现突出, 2004—2005年连续两年在太原进行品种比较试验, 表现稳定, 抗病、耐旱。2006年参加山西省中晚熟玉米生态区预备试验, 2007—2008年参加区域试验, 2009年参加生产试验。
多年来, 该组合均表现出中熟、株形紧凑、果穗较为均匀、产量高以及适应性好等特点。
2 龙田6号品种特征特性
2.1 龙田6号的生物学特性
龙田6号在山西春播区的生育期是123 d左右, 属中晚熟品种。幼苗叶片淡绿色有紫斑, 叶鞘紫色, 生长势强, 第一叶勺子形, 第二叶以上叶较长。株高265~280 cm, 穗位110~130 cm, 叶片数22~23片。株型下开上冲, 叶片略显宽厚, 茎秆硬挺, “之”字形明显, 根系发达, 活秆成熟。雄穗平均分枝15个, 主枝较长, 护颖紫色, 花粉量充足呈黄色。雌雄协调, 雌穗花丝粉色。穗轴红色, 果穗筒形、结实饱满, 籽粒黄色、长马齿型, 商品性优。穗长22.7 cm, 穗粗5.5 cm, 穗行数18~20行, 行粒数48粒, 千粒重355.2 g, 容重730 g/L, 出籽率88%。龙田6号从出苗到成熟约需≥10℃积温2 750℃, 籽粒灌浆速度快, 成熟后籽粒脱水快。
2.2 龙田6号的抗性表现
2007—2008年, 经山西省农科院植保所、山西农业大学农学院鉴定, 高抗矮花叶病, 中抗大斑病、茎腐病, 抗穗腐病, 感丝黑穗病。结合田间表现, 龙田6号有较好的抗逆性, 种子进行包衣处理可以减轻丝黑穗病的发生。
2.3 龙田6号的品质分析
2008年, 经农业部谷物及制品质量监督检验测试中心检测, 龙田6号容重可达764 g/L, 含粗蛋白8.82%、粗脂肪4.03%、粗淀粉74.45%, 籽粒品质优, 属国家二级高淀粉专用玉米。
3 龙田6号产量表现
3.1 龙田6号品比试验
2003年的种植鉴定产量为13 113 kg/hm2, 比对照农大108增产16.4%。2004—2005年的品种比较试验产量为12 774 kg/hm2, 比对照增产11.8%。无论田间植株整齐性、抗病抗倒性还是穗部性状都表现突出, 故安排2005年冬天在海南进行隔离繁殖, 在参加中晚熟区预备试验的同时安排多点适应性试验。
3.2 龙田6号区域试验
2006年参加山西省中晚熟区预备试验, 平均产量11 232 kg/hm2, 比对照农大108增产9.6%。2007年参加山西省中晚熟区试, 平均产量11 066 kg/hm2, 比对照农大108增产12.6%。2008年继续参加山西省中晚熟区试, 平均产量11 400 kg/hm2, 比对照郑单958增产8.9%。两年平均产量11 234 kg/hm2, 比对照增产10.7%。两年区试表现突出, 共计25个点次, 其中23个点次增产, 占总试点的92%。
3.3 龙田6号生产试验
2008年参加山西省中晚熟区试, 同年9月组织专家在忻州西张村、榆次王村、高平市良种场、长治国家区试站省中晚熟玉米生产试验田对龙田6号进行了田间考察鉴定。田间表现植株穗位适中, 叶宽、上冲, 雄穗分枝多, 果穗较粗, 结实性好, 抗性好。考察组认为, 龙田6号性状稳定, 籽粒商品性好, 综合性状较优。生产试验平均产量11 126 kg/hm2, 比对照郑单958增产7.3%, 总试点12个, 其中10点增产, 占总试点的83.3%。
4 龙田6号栽培技术要点
及时整地, 抢墒适时精细精量播种, 保证一播全苗。种子最好用35%克多福或7.3%克戊唑种衣剂包衣, 可有效防治地下害虫和玉米丝黑穗病。合理密植, 中等肥力地块种植密度为60 000株/hm2, 肥力条件好的地块可以适当密植。注意氮、磷、钾肥的配合使用, 每公顷施45% (N15P15K15) 复合肥750 kg, 拔节到抽雄期每公顷追施尿素450 kg。在播种后出苗前, 用38%莠去津悬浮剂3 kg/hm2或50%乙草胺乳油1.5~1.8 L/hm2兑水450~750 L进行地表均匀喷雾, 封闭除草[5,6]。
5 龙田6号制种技术要点
制种时要选择光热资源充足、灌溉排水好的区域, 保证300 m的安全隔离。父母本行比为1∶5, 母本种植密度75 000株/hm2, 父本种植密度15 000株/hm2, 父母本同期播种, 父本温水浸种8~10 h。拔节期严格去杂去劣, 抽穗期严格摸苞带叶去雄, 以确保种子纯度。收获时做到及时收获晾晒, 确保种子芽率[7]。
参考文献
[1]师范生, 马永管, 兰刚, 等.高产优质玉米杂交种晋单88号的选育[J].农业科技通讯, 2014, 10:185.
[2]程宏, 郑联寿, 陈喜明.玉米新品种晋单75号高产高效栽培技术及推广示范[J].山西农业科学, 2013 (10) :1 067-1 069.
[3]赵克明.对我国玉米生产发展几个问题的认识[J].山西农业科学, 2004, 32 (1) :9-12.
[4]杨慧珍, 吴建平, 肖建红, 等.玉米新品种晋单55号特征特性及栽培要点[J].农业科技通讯, 2008, 4:107.
[5]陈保国, 白永新, 张润生, 等.高产耐密多抗玉米新品种忻黄单85的选育及配套技术[J].农业科技通讯, 2011 (9) :138-139.
[6]师范生.早熟优质玉米杂交种金玉9号的选育及栽培技术要点[J].农业科技通讯, 2014 (1) :145-146.
[7]张爱莲, 杨慧珍, 任志强, 等.玉米新品种晋单55号特征特性及推广应用[J].山西农业科学, 2010, 38 (8) :24-26.
高淀粉玉米 篇2
1、国家对玉米深加工行业的宏观调控政策，使玉米淀粉产业的增速开始放缓。国内玉米淀粉产业的发展，自1978年改革开放到2008年，三十年间，发展速度一直维持在20％-25％的速度增长。2006年对玉米淀粉行业的投资热情更是达到了顶峰时期。2006年玉米淀粉专业委员会对国内玉米淀粉行业开展了规模最大的一次调研。在走访十个国内主要玉米深加工省份的企业中，60%左右的企业都在以各自不同的优势加快自身的发展建设。也就在06年底和07年，国家出台了一系列的宏观调控政策。
在国家宏观政策调控下，2008年玉米淀粉比2007年只增长了10.8％，2009年比2008年增长了12％。玉米淀粉加工业出现增速放缓、平稳发展态势。
2、2010年玉米淀粉行业已摆脱金融危机的影响，呈现生产、销售旺盛状态。2008年在全球金融危机的影响下，行业规模企业保持了较高的开工率，为行业渡过金融危机阶段的困难时期和行业的发展做出了贡献。使得08年玉米淀粉产量比07年仍有10%以上的增长。09年下半年，行业开始恢复性增长。
进入2010年以来，在玉米涨价的形势下，玉米淀粉加工业不仅迅速摆脱了金融危机的影响，而且生产和销售都处于比较旺盛的状态，利润和税收有了恢复性的增长。
3、未来玉米淀粉行业发展总体趋势，应该保持稳定、持续、健康的发展态势，这是玉米淀粉加工业发展形势的主流。
高直链淀粉玉米的应用前景及展望 篇3
【关键词】高直链淀粉玉米；应用前景；展望
高直链淀粉玉米是指玉米淀粉中直链淀粉含量在50%以上的特用型玉米。直链淀粉是由葡萄糖通过a-1，4键连接在一起的聚合物，其它一些植物的直链淀粉通常都有很高的聚合物，而玉米的直链淀粉却不易凝结和形成结晶。它的悬浮液在加热时不产生糊精，而以胶体溶解，形成黏度较低的不稳定溶液，与碘有较高的亲和力。纯化的直链淀粉能被聚合成类似纤维素的纤维。
1.高直链淀粉玉米研究的兴起
世界上只有美国将含有ae基因的玉米杂交种商业化，含du，su2基因的杂交种也进入了示范阶段，目前已经培育出直链淀粉含量达100%的玉米。在我国，它的农业品种、工业加工利用都属空白。日前，我国所需的直链淀粉主要依赖进口，而且价格昂贵，是普通玉米的16倍，约2000-2500美元/t，每年花去大量外汇，因此非常有必要培育高直链淀粉玉米自交系和杂交种的工作。在分析鉴定了国家种质资源库长期保存的玉米种质资料材料后，发现我国的玉米种质材料中高淀粉资料非常稀少，特别是缺少高直链淀粉材料。但我国的一些育种单位已经引进了一些高直链淀粉玉米种质资源，并开展了前期的探索性研究，为我国高直链淀粉玉米育种及产业化开发奠定了一定基础。
普通玉米籽粒的淀粉一般含有27%左右的直链淀粉和73%的支链淀粉。高直链淀粉玉米是指籽粒直链淀粉含量在60%以上的玉米类型。自20世纪70年代以来，商业化的高直链淀粉玉米杂交种有两种类型，即直链淀粉含量在50%以上的V型和直链淀粉含量为70%-80%的VII型。
直链淀粉玉米受隐性ae基因（直链淀粉扩充者）的控制，可将籽粒中直链淀粉的含量提高到55%-60%。直链淀粉在轻工业（如薄膜、涂料、粘合剂等）、食品工业、制药业、工业上生产照相胶卷和电影胶片等方面起着重要作用。例如：直链淀粉具有近似纤维的性能，用直链淀粉制成的薄膜，具有良好的透明度、柔韧性、抗张强度和水不溶性，并且无毒、无污染，广泛应用于密封材料、包装材料和耐水耐压材料。此外，高直链淀粉还是生产光解地膜的重要原料。由于直链淀粉的特殊作用，高直接淀粉玉米在工业品市场上占有较稳定的地位。高直链淀粉玉米的研究和开发具有重要的意义。
目前，美国已经培育出并大面积种植高直链淀粉玉米，年种植面积在1.2万-1.6万公顷，大部分集中在伊利诺斯和印第安那州中部。高直链淀粉玉米育种遇到的主要问题是淀粉总含量减少、水分含量高和产量低。
高直链淀粉玉米杂交种的产量在不同地区的表现还不稳定，平均产量只相当于常规马齿型玉米的75%-80%，因此有待进一步改进。在美国生产上用的直链淀粉玉米籽粒为两种类型：一种是V级，直链淀粉含量为50%-60%；另一种是VII级，直链淀粉含量为70%-80%。1985年美国4个高直链淀粉玉米样品测试结果显示：直链淀粉占68.9%，蛋白质占9.5%，油占5.7%。虽然这种淀粉在纺织工业中被当做玻璃状定型胶料和制作波纹提花朵纹板的粘合剂，而且在石油钻井业中也有很大用途，但由于特定基因而导致的减产及种植者得不到适当的补贴。所以种植规模还很有限。我国目前尚无育成的高直链淀粉玉米品种在生产上推广，工业所需要的直接淀粉主要从美国进口，价格十分昂贵，每吨达2000-2500美元。因此我国急需开发出更高产的高直链淀粉玉米杂交种，从而促进高宜链淀粉玉米的进—步发展。
2.高直链淀粉玉米的发展前景
2.1食品包装材料
用直链淀粉可以制造一种半透明纸，不透氧气和氮气，透CO2和脂肪也很少，且这种纸可食用；自20世纪70年代以来，这种纸已用作面包酶的包装，预期在食品工业中的用途会日益广泛。
2.2休闲食品
以淀粉及淀粉衍生物为原料生产的休闲食品以膨化食品为主。直链淀粉较支链淀粉有更强的抗拉能力，能够增加产品的脆性和强力。直链淀粉含量高的面团成型性好，因而增强了面团的干燥及切割性能。
2.3医疗保健
高直链淀粉食品是糖尿病人的理想食品，被称为“功能性食品”。国外许多人类营养研究所做了许多实验，证实了直链淀粉的医疗保健价值。高直链淀粉还是胆结石及高血压病人的理想食品，具有防止胆结石形成及降低血液胆固醇的作用，直链淀粉与人体内其他营养元素的吸收业相互影响，尤其是一些重要微量元素。
目前，玉米淀粉的开发在诸如美国、日本等工业相对发达的国家正受到高度重视，有的即使已成功应用并创造出巨大社会和经济效益；我国玉米淀粉研究及加工两方面的工作与世界发达国家相比均有相当大的差距，应切实采取措施，加强这方面的工作。
2.4环境保护
这是最具吸引力的一个应用，即光降解膜。目前我国及至全球“白色污染”都是一个突出的社会问题。实验证明，目前日常大量使用的塑料袋、快餐盒等塑料制品至少需100年才能被土壤中微生物降解掉。 美国已选育出高直链淀粉玉米，主要供应本国和西欧生产“光解塑料膜”的原料。美国的特殊用途玉米属保密资源，不许传入国外，西欧制做光解塑料的玉米原料均以高价从美国进口，国际市场价格2000-2500美元/吨。我国与美国之间也曾发生过所谓玉米特用型遗传基因的知识产权纠纷。这些都深刻反映出国际社会是多么重视特用玉米的研究和开发。目前我国的特用玉米资源中，高油、高lys、高淀粉玉米（并非有高的直/支比）都已育成新品种并初步应用于生产和进行加工；只有高直链淀粉（高直/支比）玉米，目前尚无任何一份自交系，更不必说品种；而且，我国直链淀粉的研究与应用开发与国际上也有很大差距，该领域几乎是一个空白。
3.展望
高直链玉米淀粉相对于一般淀粉具有独特的应用价值，如，它较高的糊化温度能够增加意大利面的蒸煮时间；其较高的凝胶性能缩短糖果硬化，降低生产成本；而且高直链淀粉乳可形成坚固、脆的、易碎的膜、使其很理想的用于涂层破损产品，除了这些物理性质，高直链淀粉其优势的营养特性得到关注。
但在国内，其应用价值迄今为止，尚未得到研究者及开发者的重视，这主要是由于我国缺少高直链玉米品种，限制了对高直链淀粉的研究。我国所需的高直链淀粉主要依赖进口，而且价格昂贵，每年花去大量外汇。近年来，国内对高直链玉米的育种工作取得了突破性进展，抓住这个时机，开展对高直链玉米淀粉的研究，具有十分深远的意义。
【参考文献】
[1]陈艳萍，袁建华.高直链淀粉玉米研究进展[J].南京农业专报，2002，（03）.
[2]史振声，王志斌.国内外高直链淀粉玉米的研究与利用[J].辽宁农业科学，2002，（01）.
高淀粉玉米 篇4
1 实验部分
1.1 实验药品与试剂
丙烯酸(AA),丙烯酰胺(AM),N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,过硫酸钾(KPS),Span80,氢氧化钠,环己烷,氯化钠,无水乙醇,以上均为分析纯;玉米淀粉(工业级)。
1.2 实验仪器与设备
恒温加热磁力搅拌器,电动搅拌器,真空干燥箱,热重分析仪,光化学反应仪,鼓风式恒温干燥箱,扫描电子显微镜(日立S—2500),透射电子显微镜(日立JEM—1011),红外光谱仪(Nicolet4700)。
1.3 淀粉接枝高吸水性树脂的合成
将计量的玉米淀粉和蒸馏水加入到500 m L配有回流冷凝管、温度计、搅拌桨和氮气导气管的四口烧瓶中,通入氮气10 min,水浴升温至80℃搅拌糊化淀粉0.5 h;冷却至65℃,缓慢加入计量的引发剂K2S2O8引发反应0.5 h;再加入含有分散剂的环己烷溶剂,充分搅拌使得体系分散,冷却至室温;用恒压滴液漏斗缓慢滴加用Na OH中和后的丙烯酸水溶液,再加入定量的丙烯酰胺和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺进行接枝聚合反应,控制反应温度65℃反应3 h。过滤用无水乙醇洗涤产物3次,最后置于80℃下进行真空干燥,粉碎制得接枝接枝高吸水树脂并干燥保存。
1.4 高吸水树脂结构与性能测试
1.4.1 红外光谱(FTIR)
扫描范围为4 000~400 cm-1,扫描次数5,固体粉末试样与KBr混匀压片直接进行测定。
1.4.2 热失重分析(TGA)
升温范围从室温至800℃,升温速度20℃/min,N2流速20 m L/min。
1.4.3 电镜分析
使用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察接枝共聚物高吸水性树脂形貌特征。
1.4.4 吸液率测定
研究中采用自然过滤法来计算高吸水树脂的吸液倍率。准确称量0.1 g接枝共聚物(干基)放入烧杯中,加入500 m L蒸馏水(或9 g/L的Na Cl溶液),待溶胀平衡,用100目孔径大小的筛网过滤多余的水后称重,吸液率(即吸水率和吸盐水率)按下式计算[7]:
1.4.5 保水率测定
大量的亲水基团存于接枝高吸水树脂,通过水合作用与水相结合,并将水分子固定在高分子网络里,增大了蒸发水分过程消耗的能量,其内部水分不易挥发,且在干燥时树脂表面会形成一层膜,干燥速度变缓,使得树脂具备优良的保水性能,即便加压水分也不会流失。将吸水饱和的树脂凝胶连同称量瓶置于恒定温度下,测定其质量随着时间变化的规律,用树脂在不同时间点的吸水率与其饱和吸水率的比值作为保水率,按下式计算:
式中,m0是称量瓶的质量,g;m1是某一时间点吸水的凝胶和称量瓶质量之和,g;m2是饱和吸水凝胶同称量瓶质量之和,g。
2 结果与讨论
2.1 分散剂种类及用量对反应体系的影响
在反相悬浮聚合体系中,为了能很好的发挥该法的优势,以便能得到微球颗粒状的产物,体系分散性稳定问题的解决显得很关键。在某一单体转化时,会发生自动加速反应,液滴黏度升高从而产生凝胶效应[8]。为使反应迅速跳过“危险期”,应该使悬浮液稳定,避免爆聚的发生。即便悬浮分散剂用量超过临界胶束浓度,体系也不稳定,易粘结,发生爆聚,这也得到证实[9]。因此在反相悬浮法制备高吸水性树脂时,反应体系的乳化状况和分散情况几乎完全取决于分散剂,实验研究中,把两类非离子型表面活性剂按照2%的用量(占单体总质量)加入到反应体系中,对聚合体系分散性的情况进行了讨论,结果如表1所示。可以看出,对玉米淀粉接枝AA-AM反相悬浮聚合体系来说,Span系列分散剂对聚合体系的分散效果要优于Tween系列分散剂,并且从表中能看出Span80分散剂的分散效果最好。且产品为颗粒状,分布均匀,有效减小了液滴表面张力,防止液滴凝聚,有助于液滴分散,使得该体系获得很好的分散与保护,避免凝胶的出现,产品颗粒分布均匀。
2.2 正交实验设计
以工业级玉米淀粉、AA、AM为原料,采用反相悬浮聚合法制备高吸水性树脂,确定体系所需分散剂类型Span80,改善其分散性能,油水比P=2.5,搅拌速度400 r/min等。高吸水性树脂吸收能力可用吸收水或盐水(0.9%Na Cl)溶液量来衡量,以吸水率和吸盐率的平均值平均吸液率来作为指标考察产物的性能。研究通过正交实验设计来确定它们之间最优比例。实验中我们选择引发剂用量、交联剂用量、分散剂用量和玉米淀粉用量等四个因素设计了正交试验表2。实验结果和分析如表3所示。由表3得出,以吸水倍率与吸盐倍率的平均值吸液倍率作为其评价指标,在实验考量的四个因素中,对实验结果的影响顺序为B→A→D→C,即因素B(玉米淀粉量)的极差值R最大,而后是A(引发剂用量)、D(交联剂用量)和C(分散剂用量),因素B与因素A和D的极差值相差较大,且因素A和D的极差值相差不大,影响最小的是C因素,即淀粉用量对实验结果的影响最显著,分散剂的用量对其影响程度最小。这也说明了接枝高吸水树脂的组成和结构是影响吸液率的最主要原因。
从表3可以得到最佳实验方案是B2A1D2C3,即为玉米淀粉用量为10%,引发剂用量为0.2%,交联剂用量为0.3%,分散剂用量为2%。验证实验,在B2A1D2C3条件下制得的接枝高吸水树脂吸水率为379.2 g/g,吸盐率为88.1 g/g。
加入的交联剂用量对吸液率是有影响的。添加量较小时,聚合物网络结构稀疏,交联度低,水溶性较强且含水力弱,导致吸水率过低;加大交联剂用量,会使交联网络变得致密,其溶胀程度会受到限制,吸水率减小。在适当的范围使用交联剂,会在接枝高吸水树脂分子内部生成较为理想的体型网络结构,吸液率会达到一个最大值。
2.3 淀粉接枝高吸水树脂红外光谱图
分别对玉米淀粉和纯化后的玉米淀粉接枝AA/AM可降解高吸水性树脂进行了红外光谱测定,图谱分别如图1(a)、(b)所示。
从图1(a)中可看出,720.75 cm-1处有葡萄糖结构单元O—H键面变形振动吸收峰;1 016.70cm-1、1 080 cm-1、1 153.20 cm-1处由淀粉分子链中C—O—C伸缩振动产生;C—H键伸缩振动在3 000~2 800 cm-1,3 438.70 cm-1为O—H长而宽的吸收峰。
从淀粉接枝AA/AM高吸水树脂红外图1(b)中可知,在指纹区788.87 cm-1处见淀粉的特征吸收峰,但是不明显,3 438.70 cm-1处有—OH伸缩振动峰,这是淀粉骨架上O—H伸缩振动吸收的谱带,也有波数为1 071.96 cm-1吸收峰,这可以归属于C—O伸缩振动吸收谱带,2 931.05 cm-1处有各物质中C—H的反对称伸缩振动吸收峰;1 626.07cm-1处有酰胺的伸缩振动吸收峰,1 409.30 cm-1处为羧酸盐伸缩振动吸收峰,再结合反应及操作,说明有丙烯酸和丙烯酰胺与淀粉二元接枝产物生成,共聚产物已成功接枝到淀粉大分子上。
2.4 淀粉接枝高吸水树脂电镜分析
为了较好的了解树脂内部结构及其对树脂吸液能力的影响,研究中我们通过扫描电镜、透射电镜对树脂的微观结构进行了测试,结果如图2所示。
从图2可以看出,实验研究中制备的淀粉接枝AA/AM高吸水树脂的形貌为实心微球颗粒状,且粒径大多分布在100μm上下,高吸水树脂微球具有较大的比表面积,提供了更大的树脂与水的接触面积和机会,能够显著提高树脂的吸液倍率和吸液速率。
2.5 淀粉接枝高吸水树脂热重分析
在实验设定的温度条件下,为了研究产物的热分解过程和热稳定性,我们对淀粉接枝高吸水树脂进行了TGA测量分析,实验结果如图3所示,图中可以看出,产品热重曲线在280℃内,树脂失重主要是结合水与自由水的蒸发;320~420℃间,样品进行较快分解失重,约为20%,主要是丙烯酸等低聚物分解所致;当温度在420~510℃,曲线较陡,通常可以被认为是分子链侧链和主链断裂造成的,温度高于540℃,约有17%接枝高吸水树脂,树脂耐热性较好。
2.6 淀粉接枝高吸水树脂保水性能研究
水会在空气中蒸发,树脂因具有交联网络结构,对其所吸收的水分有一定的束缚作用,表现出较强的保持能力。把吸水饱和后的树脂凝胶置于不同温度的恒温烘箱里,每隔一个小时测定其保水率,持续四个小时,结果如图4所示。从图中可以看出,在10℃、30℃和50℃下,经过四小时后,树脂保水率分别为94%、71%和63%,能说明产品在较高温度下具备良好的保水能力。
3 结论
(1)以玉米淀粉、丙烯酸和丙烯酰胺为原料,通过反相悬浮聚合法,制得微球状的淀粉接枝高吸水树脂聚合物。通过对产物的红外光谱分析,证明丙烯酸和丙烯酰胺与淀粉发生了接枝反应,共聚产物已成功接枝到淀粉大分子上;热重分析表面树脂耐热性较好。电镜分析表明合成树脂为实心微球颗粒状,具有很大的比表面积。
(2)通过正交试验探求得到的适宜工艺条件是:玉米淀粉用量为10%,引发剂用量为0.2%,交联剂用量为0.3%,分散剂用量为2%,且影响树脂吸液率的强弱顺序为玉米淀粉量>引发剂用量>交联剂用量>分散剂用量。
摘要：淀粉接枝高吸水性树脂是一种带有吸水基团的网状结构高分子聚合物,是近年来国内外广泛开发研究的新型功能材料之一。以玉米淀粉、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,环己烷为连续相,过硫酸钾(KPS)作为引发剂,在氮气保护下采用反相悬浮聚合法合成高吸水性树脂微球。红外光谱法(FTIR)表明产物为淀粉接枝AA/AM高吸水树脂。通过正交试验探讨了各种因素对树脂吸液率的影响。结果表明较适宜工艺条件是:玉米淀粉用量为10%,引发剂用量为0.2%,交联剂用量为0.3%,分散剂用量为2%。通过显微镜(SEM,TEM)和热重(TGA)探讨了接枝高吸水树脂的外形和热稳定性。结果表明树脂微球粒径大多分布在100μm上下,且热稳定性良好。同时探讨了温度对淀粉接枝高吸水树脂保水能力的影响,结果表明高吸水树脂有良好的保水性能。
关键词：淀粉,接枝,高吸水性树脂,吸水率
参考文献
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高淀粉玉米 篇5
【关键词】半干法;玉米;淀粉;生产;技术
利用玉米为原材料进行淀粉糖的制备是当前较为常见的一种制糖方法，这是因为玉米中含有大量的淀粉，可以通过一定的工艺手段将其转化并提取出淀粉糖。、以下本文主要介绍了在利用半干法进行玉米淀粉糖的制备生产时需要注意的关键技术。
1、半干法玉米淀粉糖工艺流程
工艺流程为：玉米粉→润料→挤出（糊化、液化）→晾干→磨粉→测挤出物成分。
2、操作要点
2.1润料。在进行玉米沉淀塘生產之前要做好充足的准备工作，具体来说，要用适当的容器称出玉米粉、水、淀粉酶、氯化钙各九分。其中玉米粉要以每份3kg为准，水和淀粉酶都是等量的。需要注意的是淀粉酶需要具有较强的耐高温性。首先，将氯化钙和淀粉酶进行溶解，然后用一定的盐酸溶液对pl值进行调节，要保持在弱酸的范围内。然后将玉米粉进行均匀地搅拌，使其完全融入到溶液中。如果物料曝露在空气中的时间较长就会对酶的性质产生一定的影响。物料的含水量是固定的，通过搅拌需要将润料够的物料含税量控制在44%，54%，64%内。
2.2挤出。在挤出的过程中，要严格控制挤出机的温度，在这之前要进行一段时间的预热，必须要在进行挤出操作之前使得挤出头达到一定的温度。首先要对引料进行挤出，待温度降到实验的恒温之后在按照计划进行挤出操作。其中温度和水分成反比的关系。为了区分样品可以在溶液中滴入果绿色素。在整个操作过程中要对温度进行控制。
2.3晾干。挤出的物料呈宽带状，把待测的样品分成小段，铺开自然晾干。
2.4磨粉。把晾干的待测样品册成更小的碎块便于粉碎。使用粉碎粒度60-200目筛的粉碎机进行粉碎，粉碎后的物料过100目筛，装袋编号待测。
2.5测挤出物成分。测原料玉米粉和挤出样品的水分含量、脂肪含量、蛋白含量、还原糖含量、淀粉含量。
2.6原料玉米粉各成分含量的测定。经测定，原料玉米粉的各成分含量分别为：水分14.7%，灰分0.48%，脂肪0.56%，蛋白质7.8%，淀粉35.5%。
3、淀粉与还原糖的测定
3.1还原糖的测定：。对还原糖的测定需要取定量的原液进行实验，本文将待测还原糖溶液定位50ml，将其倒入400ml的烧杯中，然后分别加入25ml的甲、乙两种溶液对烧杯进行加热，加热的时间需要控制在4min内，还要使两种容易在沸腾的温度下保持2min，然后立即倒入垂融漏斗中过滤，再用热水对烧杯进行洗涤，使其不再呈碱性。过滤后的溶液分别加入25ml硫酸铁以及水，直至氧化亚铜完全溶解，并用高锰酸钾进行检定。在取50ml水做对比实验，当该溶液煮沸2min后，溶液变为紫红色，说明溶液中含有一定的氧化亚铜。将溶液进行抽滤，然后倒入垂融漏斗中，由于滤液变为深蓝色，再加入硫酸铁后，溶液又变为绿色，鉴定氧化亚铜的三价铁离子还原为二价亚铁离子。
3.2淀粉的测定：测定：同还原糖的测定方法。在对样品进行处理时需要用乙醚，这种试剂能够起到脱脂的作用，添加乙醇试剂可以脱去淀粉当中的可溶性糖分，将这些操作完成之后要用清水将其清洗干净，。在对淀粉质进行过滤时，每一个流程的速度都要进行严格的控制。然后要进行式样处理，选择经过脂肪提取后的样品，先不进行脱脂，将其直接脱糖和水系，这个时候的过滤速度较之前有所提高，但是整体速度还是比较慢。回流后的水解液呈深棕褐色，用盐酸和氢氧化钠调节，用广泛pH试纸调试使水解液pH约为7。加入乙酸铅溶液后，有浅棕色沉淀生成。过滤后，滤液为浅黄色待用。
4、半干法技术应用的关键点
4.1物料水分含量对挤出试验效果的影响。其中，物料内部水分的含量是挤出效果的主要影响因素，如果物料水分含量较少，那么，样品在挤出过程中，将会呈现粉末的状态，同时，还会以雾状的形式从漏斗中喷出。而物料水分含量较多时，就会有效降低了螺杆与挤出腔之间的阻力，这时的物料竟会停留在腔中，无法顺利进入到压缩熔融段中，最终导致不出料状况的发生。由此，我们可以看出，只有物料内部水含量保持在适中的状态，才能达到理想的基础效果。通过相关数据分析得知，淀粉的降解程度是随着无聊水含量的变化而变化的，物料水分含量越少，淀粉的降低程度就越高。其次，从节约环保方面来说，如果对水资源的用量进行有效的控制，不仅能够有效缓解水资源短缺的问题，还可以大大加快淀粉的降解速度，进一步提高了糖液的质量。
4.2流量对挤出试验效果的影响。这里所指的流量简单的说就是进料速度，进料速度受到很多因素的影响，其中主要有两点，一点是挤出机的使用性能;另一点是物料的含水量，如果挤出机的性能很好，但是物料的含水量却非常多，那么就会影响进料的速度;而在同等条件下，物料的水分含量比较低，那么，进料速度也就相应的提高。但是因为通常都是人工手动调节进料速度，因此流量控制并不十分准确，但是经过相关人员的观察可知，进料速度对淀粉降解程度影响并不大，通常情况下，可以不将其考虑在内。
4.3温度对挤出试验效果的影响。温度对淀粉降解程度的影响与流量相比要明显很多，经过实验可知，当温度达到120℃时，淀粉降解达到最佳状态。温度也同样受到物料含水量的影响。一般情况下，物料含水量比较高时，淀粉链的形态是伸展的，在酶切分时相对来说要均匀很多，淀粉也比较容易降解，而反之则不同。
4.4酶用量对挤出试验效果的影响。酶含量是影响挤出效果的主要参数，它直接影响到淀粉的液化程度。本试验采用的耐高温α一淀粉酶酶活为4万单位/g，最适温度范围为90-150℃。酶用量越大，淀粉降解程度越低，出现这种情况的原因是酶用量超过0.2%后，酶趋于饱和，酶用量的增加对淀粉的水解速率影响减弱。
5、结语
总之，在采用半干法进行玉米淀粉糖制备时，需要注意控制生产过程中的水分、流量、温度和酶用量。并且要注意在适当的时间添加糖化酶，以取得良好的生产效益。
参考文献
[1]张旺.玉米全糖粉生产工艺中关键技术的研究[D].吉林大学，2009.
玉米淀粉领域专利分析 篇6
玉米淀粉有很多用途, 它不仅是多种食品的原材料, 还可以用于造纸、印刷、橡胶、废水处理、医药、化工纺织等。另外, 当玉米淀粉被制成变性的玉米淀粉后, 还可以转化成各种糖类;加工后可制取玉米浆、饲料等;还可以生产乳酸、人造奶油、酒精等等。[2~4]
1 专利分析法的概念及意义
在日益竞争激烈的技术领域里, 各个国家开始了对专利战略的研究——专利分析。所谓的专利分析是指对一切相关的专利信息进行分析、加工与整合, 运用统计学的方法和技巧, 把其转化成具有纵观全局和预测能力的竞争情报, 以便为研究部门或企业的新产品、新技术、新服务的开发起到决策作用。专利分析是企业申请新专利的前提, 能够为企业研发新技术辨明方向, 提供竞争对手的技术情报。
本文对了解和掌握玉米淀粉领域技术的发展及应用具有重要的现实意义:了解各国家在玉米淀粉领域的新产品、新技术以及新服务;人们对玉米淀粉领域所集中研究的有哪些方面;分析出玉米淀粉领域的科研人员和机构的研发能力与水平, 从而为企业的技术、产品及服务开发中的决策提供参考。
2 全球玉米淀粉领域的专利分析
2.1 德温特收录的淀粉领域专利申请趋势分析
淀粉是食品工业的基础原料, 全世界淀粉产量3800万左右, 其中80%-90%是玉米淀粉。截至2012年5月14日, 全球申请淀粉领域专利共1409件。如德温特数据库中收录淀粉领域的申请专利数的趋势图2所示。1997年以前, 人们对淀粉领域的研究已经较为深入和广泛。而淀粉领域研究的真正繁荣是从2000年到今天。到2010年全世界淀粉领域专利达到96件。说明从2000年开始, 淀粉的研究开发越来越受到人们的重视。
2.2 德温特收录的淀粉领域专利申请重点国家地区分析
德温特收录的淀粉领域专利申请排名在前10名的国家或组织如图2所示。由图可以看出, 世界知识产权组织和中国在此领域的专利数量相当, 说明有多个国家在淀粉领域的专利比重较大, 特别是中国。另外, 欧洲知识产权组织、日本和美国的专利申请量分别排在世界的第三位、第四位和第五位。
2.3 德温特收录的淀粉领域专利排名前10的国家地区逐年申请趋势
从各个国家逐年申请趋势来看 (图3) , 世界知识产权组织和中国的专利申请数量的逐年名次非常靠前。2010年, 中国的申请数量达到了顶峰, 并超过了其他国家。
2.4 淀粉领域专利在IPC小类的分布情况
为了更深入地了解淀粉领域专利的研发重点, 利用IPC (国际专利分类号) 来做技术分类统计分析。淀粉领域专利排名前10位的IPC如图3所示。
图4显示了淀粉领域排名前10位IPC小类的专利申请情况。其中, 关于在淀粉在多糖类 (C08B) 生产方面的专利申请量远远大于其他技术类别。此外, 在食品方面 (A23L) 的专利量也占了相当大的比例。这个显示结果表明了关于淀粉的新型制备方法和工艺的开发的研究较为深入, 说明当前世界范围内淀粉领域的基础研究实力雄厚, 技术工艺先进, 产品品种多样且有一定的技术含量。
对淀粉领域专利排名前十位的国家和地区前十位IPC小类的专利申请量进行统计排序如5所示。各个国家主要技术领域主要集中在C08B (多糖类) 以及A23L (食品方面) 。此外, 世界知识产权组织和中国在多糖类 (C08B) 方面占有较高的比例。
2.5 淀粉领域专利在IPC小类的逐年申请情况
由专利IPC小类逐年申请量统计结果 (图6) 可以看到, 多糖类、其衍生物领域是淀粉领域发展最快的技术领域, 历年的申请量远远高于其他技术领域, 但是从2009年开始有所下降。另外, A23L、A61K和C12P3个领域申请量相差不多, 历年申请量趋势平稳。
2.6 淀粉领域专利申请的主要机构分析
图7统计了全球淀粉领域专利申请量排名前10位的机构, 其中美国4家, 荷兰2家, 法国、中国、日本、俄国各1家。说明美国企业竞争实力较强, 并能够成为世界上最主要的淀粉出口国。据文献记载, 多数玉米淀粉厂始建于1880年前后, 距今有100多年的历史。而现代玉米淀粉厂, 采用曲筛、旋流、洗涤等多级分离提纯的新技术, 促使淀粉厂高效化、大型化, 也就是第二次世界大战以后, 最后几十年的新进展[5]。
3 中国玉米淀粉领域的专利分析
3.1 中国淀粉领域专利申请的趋势分析
图8是德温特收录的中国作为优先权国家的淀粉领域专利逐年申请量分析。2002年~2004年增长缓慢, 2005年有所加速, 主要是受到国际经济形势的影响[6]。
3.2 中国淀粉重点技术领域分析
图9是中国淀粉IPC小类专利申请量分析情况, 从图中可以看出中国主要在C08B的研究最多, 在A23L和C12P两个领域的研究相对高一些。
中国申请淀粉领域的主要科研机构是中国台湾中油公司, 申请的专利从1978~1996年共有13件。
从图11可以看出, 中国台湾中油公司淀粉领域专利主要技术领域是C08B, 其次是A23L、C13L、A23J3个技术领域。
4 玉米淀粉专利分析总结
通过对德温特数据库收录的玉米淀粉领域的专利进行分析, 得出我国对玉米淀粉领域的研究虽然在时间上要晚于世界各国, 但在数量上却处于世界领先地位。从2007年开始中国作为优先权国家专利申请数量出现了较大幅度增长。根据中国淀粉工业协会统计, 2000年淀粉产量为502万t, 2005年发展到1106万t, 5年翻了一番;2008年我国淀粉总产量为1818万t, 较2007年增加168万t;2010年淀粉产量较“十一五”末期增长78.35%[4]。
在全球研究比较热门的类别中, 我国在C08B, A23L, C12P领域中的研究处于世界领先位置, 这是我们优势;而在领域中, 与其它国家相比虽然处于靠前位置, 却显现不出明显的优势, 这就说明我国在A61K领域还有很大的发展空间, 可以进行更深入地研究;至于C08L、C12N、C07H、C08J、C13K领域, 我国仍是处于初级摸索状态, 说明是我们发展的新方向。另外, 从此专利分析上来看, 我国研究玉米淀粉的研究机构相对较少, 所投入力量更远远小于其他别国, 说明对玉米淀粉的研究并没有得到企业和大财团的足够重视。
摘要：本文从技术角度出发, 对Derwent数据库中收录的玉米淀粉领域的专利进行统计分析, 分别从申请年、IPC (International Patent Classification) 分类、德温特分类等方面深入分析了玉米淀粉领域的世界专利产出整体情况、重点技术领域、应用领域及主要机构专利情况。
关键词：玉米,淀粉,专利
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玉米淀粉全糖粉的制备方法 篇7
玉米淀粉全糖粉的制备方法, 采用α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶分次对玉米淀粉进行水解及糖化, 在糖化的过程中采用普鲁兰酶进行协同作用, 方法如下:
1、配置玉米淀粉乳:
将玉米淀粉加水配置成重量百分30%～40%的淀粉浆;
2、液化:
淀粉浆用HCl或Na CO3调节粉浆pH值到6.1～6.5, 加入α-淀粉酶30U/g淀粉, 采用二次喷射液化法进行液化, 第一次喷射液化温度为110℃, 45分钟;第二次喷射液化温度为130℃, 15分钟;用碘呈色反应成阴性表示液化终点;然后温度升高到140℃, 钝化酶10分钟;然后降温到60℃, 得淀粉液化乳;
3、糖化:
淀粉液化乳用HCl调节pH到4.0～4.5, 温度控制在60±1℃, 加葡萄糖淀粉酶和普鲁兰酶同时进行糖化反应, 葡萄糖淀粉酶用量250u/g淀粉, 普鲁兰酶用量0.13U/g淀粉, 糖化时间控制60小时, DE值几乎不变时, 结束糖化;
4、过滤:
糖化后的糖液中加入糖液质量1%的膨润土用板框压滤机过滤, 除去糖化过程中产生的胶体, 然后再加入糖液质量0.3%的硅藻土过滤一次, 使糖液中的酶体除去;
5、脱色:
过滤后的糖液升温到80℃, 加入糖液质量0.2%～0.4%的活性碳, 保温30分钟, 用质量浓度4%的氢氧化钠调节pH到6.0, 脱色结束后再过滤一次;
6、喷雾结晶:
脱色后的滤液用喷雾干燥器进行喷雾结晶即得全糖粉。
由于采用α-淀粉酶和糖化酶 (葡萄糖淀粉酶) 分次对玉米淀粉进行水解, 在糖化的过程中采用普鲁兰酶进行协同作用, 使产品最终糖化DE值提高到98.8%, 为玉米淀粉制备高品质全糖粉生产提供了新的工艺依据。通过多种糖化酶同时使用, 提高了产品的转化率和缩短生产周期, 为实现我国高质量全糖粉的生产开辟了广泛的应用前景。
联系人:张银志
地址:江苏省无锡市江南大学
高淀粉玉米 篇8
脂肪可以赋予食品良好的风味、细腻的口感;但是现代的医学研究表明, 摄入的脂肪过高是导致人们心血管、肥胖、癌症等疾病的重要原因。人体内摄入脂肪过多, 就能在血管壁上发生大量沉积, 从而导致动脉硬化和心血管疾病等一系列疾病。因此, 脂肪模拟物应运而生[1,2]。脂肪模拟物能够起到降低制品中脂肪含量的作用, 同时又具有类似脂肪的食品良好风味和细腻的口感。
脂肪模拟物在理化性质上非常相似于天然油脂, 因此在食品生产中可以等量地替换天然油脂。其可以通过化学合成制备, 或者是通过酶法改性提取获得的脂肪或油脂来制得[3]。但是, 化学合成的脂肪模拟物具有一定的缺陷, 既不利于胃肠消化, 又会引起渗透性腹泻或者肛漏, 同时会对其他营养素尤其是脂溶性维生素的吸收产生影响[4]。
近年来, 碳水化合物型脂肪模拟物用作脂肪替代品, 尤其是以淀粉为基质的脂肪模拟物的研究受到人们的广泛关注[2]。碳水化合物制备脂肪模拟物的来源广泛 (玉米、山芋、马铃薯、小麦、大米、木薯、高粱等) , 产量大, 在保持食品的风味的同时也没有提高成本, 因而倍受青睐。模拟物在形成凝胶后增加了水相粘度, 使水相结构特性发生改变, 产生类似奶油的粘稠度、增强了滑腻的口感, 具备脂肪的感官特性和外观, 可以替代焙烤食品、冰冻甜点、肉制品、涂抹食品、色拉调味料、沙司等食品中的脂肪。
研究表明, 利用玉米原淀粉直接生产制备脂肪模拟物, 其颗粒较大、乳状液的粘度高, 无法产生类似脂肪的性状和口感, 使其应用受到限制[2]。关于酸水解玉米淀粉制备脂肪模拟物的研究已有报道[5,6,7]。有研究证明, DE值在2~3之间脂肪模拟物的特性较接近脂肪的性质[8];但对于酶水解玉米淀粉制备脂肪模拟物的工艺及其凝胶特性的研究还有待深入和完善。为此, 主要探讨了以玉米淀粉为基质的脂肪替代物制备工艺, 以α-淀粉酶添加量、底物浓度、酶解时间和酶解温度4个因素对玉米淀粉水解度的影响进行了单因素试验, 并在此基础上进行了正交试验, 确定玉米淀粉脂肪模拟物最佳的水解条件。同时, 对玉米淀粉脂肪模拟物的凝胶特性进行了分析, 确定了玉米基脂肪模拟物的可行性, 从而为其工业生产提供了理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与主要试剂
玉米淀粉购于吉林大成集团;中温α-淀粉酶购于北京奥博星生物科技有限公司;氢氧化钠、次甲基蓝、硫代硫酸钠、硫酸铜等试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
AL-104精密电子天平 (北京普析通用仪器有限公司) 、DK-S24电热恒温水浴锅 (上海一恒科学仪器有限公司) 、JD500-2型电子天平 (郑州南北仪器设备有限公司) 、p HS-25型p H计 (上海精科雷磁仪器厂) 、精密增力电动搅拌器JJ-1 (金坛市安普实验仪器厂) 。
1.3 试验方法
1.3.1 玉米淀粉脂肪模拟物制备工艺流程
将玉米淀粉溶入蒸馏水中, 制备12%的淀粉溶液备用, 用恒温水浴锅, 设定80℃条件下加热30min;同时, 使用电动搅拌机匀速搅拌, 将淀粉溶液充分糊化, 用保鲜膜封口, 在室温下自然冷却至适宜温度;然后, 向溶浆中加入适量已配制好的2%的中温α-淀粉酶, 匀速搅拌水解, 反应之后在沸水浴中灭酶活后, 停止反应;待冷却至室温 (约30min) , 进行冷冻干燥, 成为干粉之后, 用组织搅拌机搅碎后形成的乳白色粉末状即是成品脂肪模拟物。
1.3.2 DE值的测定[9]
DE (Dextrose Equivalent) 值指的是淀粉通过水解后水解液中所含有的还原糖的含量 (按干物质计) 占干物质的百分率, 也可称作葡萄糖值, 能间接地表示淀粉水解程度。依据已知的研究, 当DE值在2~3之间时, 产品的性质与脂肪能非常地类似[8]。
1) 标准曲线的绘制。将不同体积0、1、2、3、4、5、6m L的0.1%的葡萄糖标准液分别加入到7个试管中, 再用蒸馏水补足至6m L;然后, 向每个管中加入4m L的斐林试剂 (甲, 乙混合液) , 振荡混匀;用玻璃球将试管口盖好, 沸水浴15min, 冷却;在1 500r/min下离心5min, 取上清液, 在590nm波长处测定吸光度, 蒸馏水作参比, 记录吸光值。以各相对糖含量为横坐标, 纵坐标为空白管的吸光值减去各管不同浓度糖的吸光值, 绘制标准曲线。
2) 样品测定。取1g样品, 用蒸馏水溶解, 在70℃条件下不断搅拌15min, 萃取出还原糖并且冷却至室温。分别吸取6 m L样液, 加4m L斐林试剂后混匀, 用玻璃球盖好试管口, 在沸水浴中15min, 取上清液并且在590nm波长下进行比色测定。用差值法在标准曲线上查得糖含量, 然后乘以样品稀释倍数, 从而计算出单位体积或质量样品中的含糖量。
1.3.3 单因素试验设计
探讨了底物浓度、酶添加量、反应温度和酶解时间4个主要因素对于玉米淀粉水解程度的影响。将DE值作为检测指标, 进行单因素试验, 每个试验进行3次平行试验。
1) 酶添加量对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响。固定反应温度为65℃, 底物浓度为10%, 反应时间为15min, 分别添加1、3、5、7、9u/g (淀粉干基) 的酶进行水解, 测定DE值。
2) 底物浓度对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响。固定酶的添加量, 反应温度65℃, 反应时间15min, 分别以不同的底物浓度6%、8%、10%、12%、14%进行反应, 以DE值为检测指标。
3) 酶解时间对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响。固定酶的添加量, 反应温度65℃, 底物浓度10%, 在反应时每间隔5min对DE值进行一次测定。
4) 酶解温度对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响。固定酶的添加量, 底物浓度10%, 反应时间15min, 在不同的温度下55、60、65、70、75℃进行反应, 测定DE值。
1.3.4 正交试验设计
在单因素试验的基础上, 得到各因素的最佳值, 安排L9 (34) 正交试验, 以DE值为指标, 对玉米淀粉脂肪模拟物制备的最佳工艺条件进行筛选。正交试验因素水平表如表1所示。
1.4 玉米淀粉脂肪模拟物凝胶强度的测定
通过最佳制备工艺制得样品, 在80℃下分别配制质量分数为20%、25%、30%的溶液, 放置在4℃下12h, 形成凝胶后, 用质构仪测定凝胶性质。
物性仪参数如下:测定模式选择下压距离, 测试前速度为5 mm, 下压速度2.0mm/s, 接触凝胶后速度1.0mm/s;下压距离为凝胶高度的50%, 引发力为5g, 探头型号选择P/0.5。其中, 凝胶硬度 (强度) 是指第1次穿破样品时的压力峰值。重复3次试验, 测定结果采用平均值。
1.5 统计方法
每个单因素试验重复试验3次, 结果用平均数±SD表示。采用Statistix 8.1 (分析软件, St Paul, MN) 软件包中Linear Models程序进行数据统计分析, 用Tukey HSD程序进行差异显著性 (P<0.05) 分析, 用Sigmaplot 11.0软件进行作图。
2 结果与分析
2.1 酶添加量对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响
酶添加量对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响结果如图1所示。随着淀粉酶添加量的增加, 水解速度也迅速增加, 玉米淀粉基脂肪模拟物DE值显著增加 (P<0.05) 。当α-淀粉酶添加量达到5u/g时, 随着酶添加量的进一步增加, DE值增加的速度明显下降, 增加趋势也变得缓慢。这主要是因为淀粉酶对淀粉作用时, 作用于长链比短链更具有活性[10], 因此最初阶段的水解速度要较快, 将淀粉大分子水解成小分子多糖;随着反应的进行, 酶水解位点增加, 酶作用较困难。
2.2 底物浓度对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响
底物浓度对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响如图2所示。由图2可知, 随着底物浓度的不断增加, 玉米淀粉基脂肪模拟物DE值逐渐降低 (P<0.05) 。这是因为当底物浓度较低时, 淀粉液中糊化的淀粉颗粒能够吸收充分的水分进行膨胀, 相对完全地破坏分子间氢键, 达到糊化完全, 利于酶对淀粉分子的水解作用。当底物浓度较低时, 所得到的玉米淀粉基脂肪模拟物DE值较大;当底物浓度为10%~12%时, DE值在2~3范围内, 符合脂肪模拟物的要求;而底物浓度过高时, 淀粉颗粒糊化不彻底, 影响淀粉酶水解作用的进行。
2.3 酶解时间对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响
酶解时间对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响如图3所示。由图3可知, 随着酶解时间的延长, 水解程度逐渐增加, 还原糖含量不断增加, 样品的DE值也随之增大 (P<0.05) 。在15min以前, DE值增加较快;而在15~25min时, DE值增加较为缓慢。水解10min左右时, DE值为2~3, 符合试验所需的脂肪模拟物要求。
2.4 酶解温度对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响
酶解温度对玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的影响如图4所示。
由图4可知, 随着酶解温度的不断增加, 玉米淀粉基脂肪模拟物DE值逐渐升高 (P<0.05) 。当温度升高至70℃时, DE值出现拐点;当温度为75℃时, DE值反而下降。这是由于中温α-淀粉酶最适温度在65℃左右, 过高的温度会影响酶活所导致的。
2.5 酶解工艺的优化
通过α-淀粉酶对玉米淀粉酶解反应的单因素试验结果可知, 影响玉米淀粉基脂肪模拟物DE值的因素是互相影响的。将酶添加量、底物浓度、水解时间和反应温度四因素取三水平L9 (34) 正交试验, 试验结果如表2所示。
从极差分析的结果可以看出, 玉米淀粉基质模拟物DE值的极差R值主要在0.147~2.274之间变动。由结果可以看出:酶解时间对DE值的影响最大, 其R值为2.274;其次是酶添加量和底物浓度的影响;而酶解温度的影响最小, R值仅为0.147。从以上试验中可知, 制备玉米淀粉基脂肪模拟物DE值为2.0左右的最佳水解工艺条件为A2B1C2D3, 即酶添加量5U/g, 底物浓度8%, 酶解时间15min, 反应温度70℃。
2.6 玉米淀粉脂肪模拟物凝胶强度的测定
由图5可以看出, 任一浓度的未酶解的玉米淀粉凝胶强度均比同等浓度的脂肪模拟物的凝胶强度高 (P<0.05) ;同时, 随着浓度的增加, 溶液各组分形成的凝胶强度也有所增加 (P<0.05) 。由于脂肪模拟物的DE值较小, 其组成中仍存在大量的大分子物质, 长链分子较多, 在凝胶形成的过程中可以形成较多的活性结晶域, 连接较紧密, 所成凝胶的凝胶强度也较大。Eliasion等认为, 通过淀粉水解得到低DE值的水解物能够很好地模拟脂肪的质构和口感, 主要是因为能形成弱凝胶, 这与本研究的结果是一致的。
2.7 玉米淀粉脂肪模拟物凝胶性能的感官评定
将2.5制备的脂肪模拟物分别配制成10%、15%、20%、25%、30%的溶液, 搅拌均匀, 4℃环境放置24h后, 观察并记录凝胶的质地、润滑度、透明度等性质, 结果如表3所示。
通过此试验可拟定脂肪模拟物的使用浓度。从表3可以看出, 随着溶液浓度增加, 其凝胶质地逐渐变硬, 透明程度和润滑程度逐渐降低。在浓度15%~20%时, 脂肪模拟物形成的凝胶感官较好。
3 结论
本试验制备玉米淀粉脂肪替代物的最佳工艺条件为:酶添加量5U/g, 底物浓度8%, 酶解时间15min, 反应温度70℃。制备的产品的DE值为3.18, 制备的脂肪模拟物在浓度15%~20%时具有较好的凝胶感官性状。不同浓度的脂肪模拟物凝胶强度试验可以用来确定脂肪模拟物在应用中的添加量。
参考文献
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提高玉米淀粉糖化率新工艺 篇9
用玉米制取淀粉糖,现常用的方法是先将玉米中的淀粉提出来,再加工成淀粉糖。
目前,国内外已实现工业化大规模生产的玉米组分分离提纯的加工方法,普遍采用的是湿法和干法两种方法。所谓湿法就是指淀粉工业中的玉米原料前处理的加工方法是将玉米用湿水浸泡,经粗细研磨,分出胚芽、纤维和蛋白质,而得到高纯度的淀粉产品。所谓干法就是不用大量的温水浸泡,主要靠磨碎、筛分、风选的方法,分出胚芽和纤维,而得到低脂肪的玉米粉。
湿法加工的兴起,主要是因为生产产品淀粉质量纯净,可满足医药和特殊发酵制品的加工需要,副产品玉米蛋白、油脂、麸质饲料的回收率高,整体经济效益可观。但是,对比干法加工而言,它的投资较高,高出干法2倍以上(对年生产万吨玉米淀粉而言,不用),中水量高出75倍,能耗高出5倍,环保处理较难。但是,干法加工的弱点也相当突出,例如,玉米油的回收,湿法是干法的2倍以上,玉米淀粉中的蛋白质基本没有分离。
人们不难取得共识,湿法和干法各有特点,可以各得其所,长期并存。湿法的加工设备先进高效,部分还是引进国外的,投资较大,规模宜大不宜小。而干法的加工设备全部可以国产化,而且已有许多改进之处,以中小型为宜,尤其适合于现有发酵企业,可增加一个干法玉米工序。
目前大多数企业用玉米加工葡萄糖工艺如下:
玉米→玉米淀粉→液化→糖化→提纯→结晶→葡萄糖。
其原理如下:
玉米中的淀粉 水 葡萄糖
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
162 180
100 g 111.1 g
因水解增重,纯淀粉完全水解,重100 g淀粉能生成111.1 g葡萄糖。理论上虽然是这样,但现在的技术还没有达到这样的水平(目前大约在106 g)。
2 玉米淀粉转化葡萄糖新工艺
2.1 酸法糖化
我国20世纪70年代,葡萄糖均以淀粉酸法糖化,此方法是用压力设备,且在葡萄糖得率及质量等方面存在诸多问题[1],以后发展为酸酶法和全酶法。
2.2 全酶法
全面推广酶法是在1990年以后,与传统酸法水解淀粉相比,酶法和水解淀粉在常温、常压下进行反应,简化了设备,节约了投资,易于设计加工大型糖化设备[1]。
2.3 淀粉糖化率新工艺
我们所研究的项目“提高玉米淀粉糖化率新工艺”的工艺重点是,对原料进行了预糊化(即对原料进行了挤压膨化加工)。玉米原料经过挤压膨化加工后,使玉米含的淀粉粒呈蜂窝状或片状结构,淀粉链间的氢键断裂,得到较高的α化度,出现了较大的空间,α-淀粉酶能轻易地进入淀粉分子中间,切断α-1,4糖苷键,生成小分子糊精和少量的麦芽糖、低聚糖和葡萄糖,能迅速地使玉米淀粉黏度下降,而呈现出较好的液化状态,并能够使出品率得到提高。玉米原料经过挤压膨化加工还降解了淀粉,产生糊精和还原糖,这就等于提高了液化的作用,同时也有利于糖化作用的完成,提高了原料的利用率。
有关技术资料报道,用膨化新工艺来生产淀粉糖时,比常用生产工艺,原料出品率提高2.03%～14.06%,淀粉出品率提高4.32%～16.83%。且该工艺生产淀粉糖浆时可省去玉米磨粉和浸泡等工序,缩短了生产时间;新工艺采用玉米挤压后加工制取葡萄糖,胚芽采用粉碎分离法分离后加工成脐油。挤压膨化新工艺与现行常用的生产工艺相比,在相同的时间内,可使液化和糖化更完全充分,有利于生产高水解程度的淀粉糖浆。
用本试验方法生产葡萄糖工艺如下:
玉米→玉米碴→预糊化(挤压膨化)→液化→糖化→提纯→结晶→葡萄糖
2.3.1 原料选择
选用普通玉米加工成的玉米胚原料(俗称玉米碴子),一般普通玉米胚含水16.7%。根据有关资料介绍玉米在挤压膨化时玉米含水量在16%～20%时,随着含水量的增加糊化度也随着提高(见图1),由75%升高至92%,由此选用原料玉米胚的含水量在16%～20%。
2.3.2 预糊化
本工艺的预糊化是采用挤压膨化的加工方法,使玉米碴中的淀粉在液化前先经过挤压膨化。玉米碴中的水分减少,部分淀粉转化变成糊精、多糖及单糖等小分子的固形物。比原玉米粉直接生产淀粉糖浆中的含糖量提高11%,液化糖化时间减少30%[4]。同时,玉米碴中的淀粉颗粒膨胀、破碎,使淀粉颗粒结构变得疏松,这样有利于酶的作用,提高了酶的作用率,使产品出品率也有明显的增加。
2.3.3 液化
把挤压膨化后的玉米碴加入4倍的水,调和成母液,糊化后加入α-淀粉酶,在95℃条件下保温0.5～1.0 h,在液化酶的作用下进行液化,α-淀粉酶水解淀粉和其水解产物分子中的α-1,4葡萄糖苷键使分子断裂,使糊化淀粉水解到糊精或低聚糖程度,粘度大为降低,滚动性提高,在液化过程中,淀粉分子被水解为糊精和低聚糖范围较小分子产物,使底物分子数量增多,为糖化酶作用增加了机会,有利于糖化反应。
2.3.4 糖化
糖化是在母液液化后,在其中加入葡萄糖淀粉酶和脱枝酶,在52～60℃条件下保温12 h进行糖化反应,脱枝酶、水解淀粉、糊精、低聚糖中的α-1,6糖苷键,以提高淀粉转化率,提高葡萄糖得率,葡萄糖淀粉酶对淀粉的水解,是从淀粉的非还原末端开始;依次水解α-1,4葡萄糖苷键,以单个葡萄糖为单位分离,产生β-葡萄糖,但水解终产物只有葡萄糖。
2.3.5 提纯
糖化完的淀粉糖浆经过过滤、脱色、离子交换、除杂质得到葡萄糖液。
2.3.6 结晶
将提纯的葡萄糖液浓缩,得到浓度72%～75%的糖浆,把该糖浆放入有预留1/3晶种的结晶槽中,16 h温度降到38～40℃,23 h后降到34～36℃,32 h后降温到30～32℃,40 h降温到25℃,54 h后降温到23℃。此时成熟糖膏可放入离心机,将分离出的湿葡萄糖结晶,干燥后得到葡萄糖粉。
3 结论
该玉米淀粉糖化新工艺是部分改进了现有常用淀粉制葡萄糖工艺,采取了挤压膨化的方法对淀粉进行了预糊化。破碎了淀粉颗粒结构,使其变得疏松,同时把一部分淀粉转化成了糊精及低分子糖类,这样提高下一步酶的作用效果和作用率(100 g纯淀粉可产生108 g葡萄糖),缩短了酶的作用时间,提高了效率。同时还省去了由玉米制淀粉的工序,节省工序,缩短了生产周期,减少排污。
本玉米淀粉糖化新工艺还可通过改变使用的糖化酶,来生产果糖、麦芽糖等。
参考文献
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高淀粉玉米 篇10
关键词：苏玉糯1号；糯玉米汁；饮料；中温α-淀粉酶；DE值；酶解工艺
中图分类号：TS275.5 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2015）07-0306-02
糯玉米作为玉米属的一个亚种，起源于中国，最先在我国的西南地区被发现，是由当地种植的硬粒玉米发生基因突变，并经人工选择而保存下来的一种玉米新类型[1]，其特有的基因决定了糯质玉米胚乳淀粉全部为支链淀粉，且富有黏性[2]，籽粒不透明、有光泽、坚硬、平滑，煮熟后黏软，别称黏玉米或蜡质玉米，是一种老少皆宜的、对身体健康有益的粮食作物。20世纪70年代，我国糯玉米育种事业起步；直到20世纪90年代，随着市场和国民经济的不断发展，我国相继培育出了中糯1号、中糯2号、苏玉糯1号、苏玉糯2号等一系列的糯玉米新品种[3]；目前，我国糯玉米的种植面积已经达到33万hm2，主要分布在长江三角洲地区，约占40%以上。
糯玉米营养价值高，除含有蛋白质、氨基酸、膳食纤维、钙、铁、磷等营养物质外，还含有多种维生素、胡萝卜素、硒等营养物质。其中含蛋白质10.6%、氨基酸8.3%左右，赖氨酸含量比普通玉米高16%～74%[4]。糯玉米不仅营养丰富，而且保健功能显著，能降低血脂和血压、预防癌症、提神健腦等。糯玉米汁作为一种新型谷物饮料，符合饮料工业的发展趋势，口感好、饮用方便、更容易吸收，因此受到广大消费者青睐，具有很好的市场前景。然而，由于糯玉米中含有较多的淀粉，对于制成饮料后的稳定性有不利的影响，在加工中一般须要水解，即利用α-淀粉酶将玉米中的淀粉水解降解成糊精、低聚糖、单糖、双糖等，从而提高玉米汁的稳定性。本研究以期通过对糯玉米汁中温α-淀粉酶水解工艺的研究，确定最佳的酶解工艺参数。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
供试糯玉米品种为苏玉糯1号，由江苏沿江地区农业科学研究所提供。
试验试剂主要为中温α-淀粉酶（酶活力6 000 U/g）、氯化钙、氢氧化钠、葡萄糖等。
1.2 试验设备
PHS-29A型酸度计，上海第二分析仪器厂；分析天平，北京赛多利斯天平有限公司；电热恒温水浴锅，上海医疗器械厂；阿贝折射仪，上海光学仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 酶解工艺流程 酶解工艺流程主要为：苏玉糯1号玉米—剥粒、去芯—打浆 （料液比1 g ∶4 mL，反应温度60 ℃）—糊化（90 ℃，15 min）—加淀粉酶水解—灭酶（100 ℃，10 min）—测定指标。
1.3.2 中温α-淀粉酶水解工艺条件的研究 （1）中温α-淀粉酶添加量对玉米汁品质的影响。将料液比为1 g ∶4 mL的苏玉糯1号玉米汁在pH值自然的条件下分为6组，分别添加0.035%、0.050%、0.065%、0.080%、0.095%、0.100%的中温α-淀粉酶。在65 ℃的条件下恒温液化30 min，测定DE值。（2）液化时间对玉米汁品质的影响。将料液比为 1 g ∶4 mL 的苏玉糯1号玉米汁在pH自然的条件下分为6组，分别添加0.080%的中温α-淀粉酶，在70 ℃的条件下分别恒温20、30、40、50、60、70 min，测定DE值。（3）液化温度对玉米汁品质的影响。将料液比为1 g ∶4 mL的苏玉糯1号玉米汁在pH值自然的条件下分为6组，分别添加0.080%的中温α-淀粉酶，分别在35、45、55、65、75、85 ℃的条件下水浴30 min，测定DE值。（4）玉米汁中温α-淀粉酶最佳工艺参数的确定。根据单因素试验结果，选择温度、时间、加酶量进行3因素3水平正交试验，确定最佳工艺参数。
1.3.3 测定方法 DE值指还原糖（以葡萄糖计）占糖浆干物质的百分比。分别测定糯玉米汁液化前后的还原糖含量、可溶性固形物含量，然后计算出DE值，以此作为淀粉酶解程度的指标[5-6]。相关计算公式为：
DE=（A1-A0）/[（B1-B0）×P]。
式中：A1为水解后100 mL汁液中的还原糖含量，g；A0为水解前100 mL汁液中的还原糖含量，g；B1为水解后汁液的可溶性固形物含量，0Bx；B0为水解前汁液的可溶性固形物含量，0Bx；P为糯玉米汁的密度，g/mL。
2 结果与分析
2.1 中温α-淀粉酶添加量对玉米汁品质的影响
图1表示在糯玉米汁中分别添加不同量的中温α-淀粉酶，在65 ℃的条件下恒温液化60 min，DE值的变化情况。可以看出，糯玉米汁的DE值呈一直上升的趋势，在加酶量为0080%之前迅速上升，大于0.080%之后趋于平缓。因此，本试验的中温α-淀粉酶的添加量选择0.080%。
2.2 液化时间对玉米汁品质的影响
图2表示在糯玉米汁中添加0.080%的中温α-淀粉酶，在65 ℃的条件下，随着恒温液化时间的变化，DE值的变化情况。可以看出，液化反应的时间越长，DE值越大，小于60 min时DE值增长较为迅速，大于60 min之后DE值趋于平缓。因此，本试验中的时间选择60 min。
2.3 液化温度对玉米汁品质的影响
图3表示在在糯玉米汁中添加0.080%的中温α-淀粉酶，在不同的条件下恒温液化60 min，DE值的变化情况。可以看出，液化温度在低于75 ℃时DE值快速增加，高于75 ℃时DE值反而下降。因此，本试验中温度选择75 ℃。
2.4 苏玉糯1号玉米汁液化最佳工艺参数的确定
在单因素试验的基础上，选择液化温度、液化时间、加酶量3个因素，进行L9（33）正交试验，设计因素水平（表1）；进一步进行正交试验，以确定最佳提取工艺条件，结果见表2。
由极差R值的大小可知，对苏玉糯1号玉米汁淀粉酶水解效果的影响因素从大到小为加酶量﹥液化温度﹥液化时间；由均值k可知，最优组合为A2B2C2，即液化温度75 ℃，液化时间60 min，加酶量0.080%。
2.5 验证试验
由于最佳酶解工艺组合A2B2C2在正交试验表中没有，须要对其进行试验验证。取料液比为1 g ∶4 mL的苏玉糯1号玉米汁3份，每份500 mL，按照上述最佳工艺条件进行酶解。结果表明，平均DE值为1.545 1（表3），高于正交设计表中的组合，RSD=0.59%，由此可知优化出的最佳酶解工艺是稳定可靠的。
3 结论
糯玉米汁饮料作为营养保健、方便快捷的保健型饮料，口感香甜、成本低廉、工艺操作简单。然而当今市场上糯玉米汁飲料还比较少，因此其市场前景广阔，值得食品企业开发利用。
通过单因素试验和正交试验表明，对苏玉糯1号玉米汁液化效果的影响因素从大到小为加酶量﹥温度﹥时间；苏玉糯1号玉米汁中温α-淀粉酶水解的最佳条件为：液化温度75 ℃，液化时间60 min，加酶量0.080%。正交试验及验证试验结果都表明，该酶解工艺效果最佳。
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高淀粉红薯栽培技术 篇11
红薯是我国大部分农村地区的主要农作物, 在全国各个地区种植面积广泛, 但由于大部分种植地区经济条件和科技水平较为落后, 品种参差不齐, 高淀粉红薯的生产受多种病虫害的威胁和生产种植技术的限制, 导致红薯减产或质量低下, 严重影响了其产量和质量;加之高淀粉红薯的制造用途广泛, 可制作红薯粉丝、红薯淀粉等多种食品, 也可生产乙醇和制作饲料, 极大程度上增加了市场的需求量。因此, 提高高淀粉红薯病虫害防治技术和种植栽培水平、改善其生产现状刻不容缓。结合高淀粉红薯的种植现状和我国的气候情况, 加强对其病虫害防治和栽培技术的科学研究, 提出合理有效的解决方法, 并有效地应对自然环境、科学种植和生产技术等的限制, 提高高淀粉红薯的产量和质量, 满足市场需求, 实现可持续发展。
1 良种选择及育苗
高淀粉红薯主要用于食用, 或者进行其他副产品如饲料、乙醇和淀粉的加工[2]。因此, 宜选择高淀粉型红薯良种豫薯868、SL—19、桂粉2号、湘薯17号这些品种, 经过试验这些品种出粉率高, 产量较高, 抗病虫害强, 红薯种植效益很大程度上取决于品种。选好品种后, 培育种苗主要有3种方法, 即温床、薄膜和露地。温床育苗是获得高产的主要培育方式。好苗的标准:杆粗节密、老嫩适度、浆汁丰富、无病、无退化[3]。
2 耕作和栽培
由于红薯是根块型作物, 其成长对土壤的要求较高, 最好选择土层深厚疏松、有一定肥沃程度的土壤耕种。采用的耕种方式以深耕为主, 在深耕的基础上配合垄作, 有利于加厚土层的深度, 疏松土壤, 保持内部气流通畅, 提高土壤的蓄水能力。垄作是指耕种时, 让土壤呈小拱, 与平作相比, 其优点在于:增大了土壤的受光面积, 扩大了昼夜温差, 有利于红薯糖分的沉淀和积累, 增加鲜薯的淀粉含量。红薯的种植密度受到地域、选种、土地肥沃程度、种植方式等综合因素的影响, 在种植3~7 d后应注意观察, 及时有效地查苗补蔸并对其实行重点管理[4]。
3 田间管理
红薯田间施肥是比较重要的一项管理方式。红薯对钾的要求较高, 对氮、磷、钾的需求比例在2∶1∶3最为合适, 薯农应坚持科学施肥的原则, 主施底肥、重施钾肥。根据施肥试验和高淀粉红薯的产量关系进行施肥, 保证红薯能够得到足够的养料。底肥分2次施用, 以氮肥为主要增施, 磷钾肥作为辅助。不要经常性对薯茎进行翻蔓、提蔓。试验证明, 人为地翻蔓、提蔓会影响其正常的生长, 造成对根茎、薯块的损害, 同时降低薯叶进行光合作用的功能, 破坏根部对水分和养料的吸收, 严重影响红薯的生长系统, 导致减产[5]。干旱会严重影响红薯整个生长过程, 薯农应及时有效地进行适当灌溉。在地势低洼容易形成积水的地区注意排水, 顺应地势选择排水沟的位置, 防止红薯遭受浸泡根系腐烂导致死亡减产。在红薯种植的地区可每隔7 d灌水1次, 注意小水浅灌, 不要采用漫灌, 保持水分适宜即可。
4 病虫害防治技术
幼苗期、生长期和贮藏期均是高淀粉红薯病虫害的发生阶段, 主要危害红薯的块根与根茎基部, 对地上的部分没有太大的影响。威胁高淀粉红薯生长的病虫害主要有甘薯麦娥、甘薯叶甲、长足象、蚜虫、鞘翅、蛴螬等, 成虫在田间或薯窖中啃食薯块, 幼虫在茎蔓或薯块内钻蛀腐蚀, 并且在受害薯内潜道内排泄使其散发臭味, 导致无法食用。红薯瘟病又名甘薯细菌性萎病、烂头、发瘟, 是一种萎缩性疾病。主要发生在育苗期, 其蔓延很快, 损失严重。
针对不同种类的红薯病虫害, 应当采取及时有效的措施预防和减少病虫害对高淀粉红薯产量和质量的损害, 或者可以采取一种或几种措施相互搭配使用。防治病虫害的方法包括农业措施、物理措施、化学防治和生物防治。常用减少虫源的农业措施:在春秋季节进行翻耕, 冬季清洁田园、拔出杂草或病害红薯、中耕培土、焚烧枯枝落叶、饲用或高温积肥、施用腐熟肥料、选择抗虫品种、从源头上消灭越冬虫源等。物理措施:由于病虫害的种类各异, 采取的方式也有所不同[6], 包括黑光灯诱杀、黄板诱杀、性诱杀等。化学防治包括灌根、浸秧、毒土、喷粉、熏蒸等。其防治方法主要是在苗期用2.5%氯氟氰菊酯900 m L/hm2+50%辛硫磷750 g/hm2对水750 kg/hm2喷雾, 防治小象虫和食叶害虫, 注意结薯期土壤的培护以防成虫啃食薯块或者在土壤产卵, 达到预防和减少病虫害的目的。毒土的制作比较简单:40%毒死虫1 000倍液与细土搅拌均匀, 撒施于土表面, 或与肥料混施, 耕作时翻入地下。也可用2.5%功夫1 000~1 500倍液喷雾, 杀死害虫。生物防治:白僵菌、线虫、中华早蛉、保护害虫的天敌。
5 适时收获
适宜的收获时间是当地均温降至15℃。低温会造成冻害, 过早收获限制了块根膨大的体积, 影响其产量和出粉率, 同时高温收获可能会引起“烧窖”, 不利于后期红薯的贮藏。
摘要：从良种选择与育苗、耕作与栽培、田间管理、病虫害防治等方面总结了高淀粉红薯栽培技术, 以促进其高产栽培。
关键词：高淀粉红薯,栽培,病虫害防治
参考文献
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