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本文以木薯淀粉为研究对象,分别采用柠檬酸酯化、羧甲基化和辛烯基琥珀酸酯化三种化学方法对其进行改性,以取代度为指标,考察了反应过程中各因素水平对淀粉改性的影响,并对原木薯淀粉(NCS)和不同取代度改性淀粉的结构、性质及体外消化率进行了深入系统研究,探讨了取代基和取代度对木薯淀粉衍生物结构特性的影响机理。首先是采用柠檬酸酯化改性,研究了酯化时间、酯化温度、酯化pH和柠檬酸添加量(与淀粉干基比)对柠檬酸木薯淀粉酯(CCS)取代度的影响。结果表明,在酯化时间5h、温度130℃、pH3.0和柠檬酸添加量30%的条件下,CCS样品的取代度达到0.178。另外,与NCS相比,所有CCS样品红外图谱均在1724cm-1处出现明显的特征峰,证明了酯化反应的发生；扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结果表明,柠檬酸酯化在淀粉的无定形区和结晶区均有发生,且相对结晶度由37.64%降低到1.76%；差示扫描量热法(DSC)结果表明,低取代度时,柠檬酸酯化会降低木薯淀粉的糊化温度,而取代度过高会使其无糊化峰。柠檬酸酯化还改善了淀粉糊的冻融稳定性,但其透明度大大降低。此外,柠檬酸酯化提高了淀粉中SDS和RS的含量,相对于NCS,当CCS样品取代度为0.178时,SDS和RS含量分别从8.01%和5.92%提高到14.24%和69.53%。其次是采用羧甲基化改性,研究了反应时间、反应温度、异丙醇浓度、NaOH添加量及一氯乙酸(MCA)添加量对羧甲基木薯淀粉(CMCS)取代度的影响。结果表明,在反应时间3h、温度45℃、异丙醇浓度80%、nNaOH/nAGU=2.5和nMCA/nAGU=1.2的条件下,CMCS样品的取代度达到0.674。另外,与NCS相比,所有CMCS样品红外图谱均在1604cm-1和1426cm-1处出现两个新峰,证明了羧甲基反应的发生；XRD和SEM结果表明,羧甲基化反应在淀粉的无定形区和结晶区均有发生,且相对结晶度由36.14%降低到2.32%；DSC结果表明CMCS样品均无糊化峰；羧甲基化还提高了淀粉糊的冻融稳定性和透明度。此外,羧甲基化明显提高了淀粉中RS和SDS的含量,当取代度为0.674时,RS含量高达53.13%,取代度为0.536时,SDS含量高达19.84%。最后还采用辛烯基琥珀酸酯化改性,研究了淀粉乳浓度、酯化时间、酯化温度、酯化pH及OSA添加量对辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯(OSCS)取代度的影响。结果表明,在淀粉乳浓度30%、酯化时间3h、温度35℃、pH8.5和OSA添加量9%的条件下,OSCS样品的取代度达到0.035。另外,相对于NCS,所有OSCS样品的红外图谱均在1724cm-1和1572cm-1处出现两个新峰,表明OSA与淀粉上的羟基发生了酯化反应；XRD和SEM结果表明,OSA酯化仅发生在无定形区,不会破坏淀粉的结晶结构；DSC结果表明,OSCS样品的糊化参数均低于NCS,且随着取代度的增大,糊化参数逐渐降低；OSA酯化还提高了淀粉糊的冻融稳定性和透明度。此外,OSA酯化显著提高了淀粉中RS和SDS的含量,当取代度为0.035时,RS含量高达39.51%,取代度为0.018时,SDS含量高达23.59%。此外,本文还对柠檬酸酯化、羧甲基化及辛烯基琥珀酸酯化这三种化学改性方法进行了比较,结果表明,三种方法对木薯淀粉改性的机理均不相同,对淀粉的结构、性质及体外消化率的影响程度也不相同,并且柠檬酸酯化是适合制备RS的方法,而辛烯基琥珀酸酯化是适合制备SDS的方法。