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酶法制备木薯抗性淀粉及形成机理研究

作　者: 刘婷
导　师: 林莹
学　校: 广西大学
专　业: 农产品加工与贮藏工程
关键词: 淀粉酶酶联合压热法木薯淀粉抗性淀粉形成机理
分类号: TS231
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

以木薯淀粉为原料,利用耐高温α-淀粉酶、普鲁兰酶及酶联合热压法制备抗性淀粉(RS),采用凝胶渗透色谱(GPC)、X射线衍射、差示扫描量热仪(DSC)和电子扫描电镜(SEM)手段,研究制备过程中的酶解动力学及RS的分子特性、热特性、颗粒形貌、结晶类型,揭示酶法制备木薯抗性淀粉的形成机理。研究结果表明：1.利用耐高温α-淀粉酶制备RS,酶用量30U/g淀粉,酶解10min,淀粉水解DE值0.32,直链淀粉含量达最高22.13%,RS含量达最高9.13%。GPC结果表明木薯淀粉的长链大分子(DPw>100)由97.98%减少至约20%；酶解不产生新的中链分子(3060%),低温(4℃),长时间(0-36h)有利于RS的形成。SEM显示压热处理水分的增加(20%-80%)有利于压热的均匀作用,RS颗粒内部破坏程度随之增加；X衍射表明水分含量20%时,RS结晶类型不变(A型),结晶度由17.90%增加至57.89%；当水分含量≥40%,结晶度下降为零。4.121℃,压热30min,联合耐高温α-淀粉酶,酶用量30U/g淀粉,酶解10min, RS最高9%,比单用酶法提高2%,比单用压热法提高1%。相同条件下联合普鲁兰酶,酶用量4U/g淀粉,酶解4h,RS最高约10%,和单用酶法的RS含量没有显著差异。压热联合耐高温α-淀粉酶和普鲁兰酶制备RS的作用效果不一致。5.DSC结果表明：木薯淀粉糊化起始温度为52.7℃,不同条件制备的抗性淀粉均在115℃附近有吸收峰,终止温度与起始温度差减小,糊化过程焓的变化增加。x衍射出峰位置、结晶度、DSC出峰温度、长链分子、中链分子、短链分子及RS含量相关分析表明：淀粉短链分子越多、长链分子越少淀粉的DSC出峰温度越高；结晶度越高RS含量越高,中链分子越多晶体形成越容易,短链分子会阻碍晶体的形成；RS的形成由中链分子所占比例决定。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-13
第一章绪论  13-21
  1.1 抗性淀粉  13-20
    1.1.1 抗性淀粉的定义及分类  13
    1.1.2 抗性淀粉的制备  13-15
    1.1.3 影响抗性淀粉得率的因素  15-16
    1.1.4 抗性淀粉的测定与评价  16-17
    1.1.5 抗性淀粉的形成机理研究  17-18
    1.1.6 木薯抗性淀粉研究现状  18-20
  1.2 研究意义与目的  20-21
    1.2.1 研究意义  20
    1.2.2 研究目的  20-21
第二章耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉形成机理研究  21-32
  2.1 前言  21
  2.2 材料与设备  21-22
    2.2.1 实验材料与试剂  21-22
    2.2.2 实验设备  22
  2.3 实验方法  22-24
    2.3.1 耐高温α-淀粉酶制备木薯抗性淀粉  22
    2.3.2 水解程度的测定  22
    2.3.3 抗性淀粉含量的测定  22-23
    2.3.4 直链淀粉含量的测定  23
    2.3.5 淀粉分子量的测定  23-24
    2.3.6 淀粉颗粒形态分析  24
    2.3.7 淀粉的X射线衍射分析  24
    2.3.8 数据统计分析  24
  2.4 结果与讨论  24-31
    2.4.1 酶作用对抗性淀粉含量的影响  24-25
    2.4.2 耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的酶解动力学  25-26
    2.4.3 直链淀粉含量对抗性淀粉含量的影响  26-27
    2.4.4 酶解处理后淀粉的相对分子质量  27-28
    2.4.5 酶解处理后淀粉的颗粒形态分析  28-29
    2.4.6 酶解处理后淀粉的X射线衍射分析  29-31
  2.5 本章小结  31-32
第三章普鲁兰脱支法制备抗性淀粉形成机理研究  32-42
  3.1 前言  32
  3.2 材料与设备  32-33
    3.2.1 实验材料与试剂  32-33
    3.2.2 实验设备  33
  3.3 实验方法  33-34
    3.3.1 普鲁兰酶制备抗性淀粉  33
    3.3.2 脱支度的测定  33
    3.3.3 抗性淀粉含量的测定  33
    3.3.4 直链淀粉含量的测定  33-34
    3.3.5 淀粉分子量的测定  34
    3.3.6 淀粉颗粒形态的测定  34
    3.3.7 淀粉的X射线衍射分析  34
  3.4 结果与讨论  34-41
    3.4.1 普鲁兰酶用量对抗性淀粉含量的影响  34-35
    3.4.2 普鲁兰酶制备抗性淀粉的酶解动力学  35-36
    3.4.3 直链淀粉含量对抗性淀粉含量的影响  36-37
    3.4.4 脱支处理后淀粉的相对分子量的测定  37-38
    3.3.5 脱支处理后淀粉的颗粒形态分析  38-39
    3.3.6 脱支处理后淀粉的X射线衍射分析  39-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章压热联合酶法制备抗性淀粉机理及性质研究  42-54
  4.1 前言  42
  4.2 材料与设备  42-43
    4.2.1 实验材料与试剂  42
    4.2.2 实验设备  42-43
  4.3 实验方法  43-44
    4.3.1 热压法制备抗性淀粉  43
    4.3.2 压热法联合酶法制备抗性淀粉  43
    4.3.3 抗性淀粉含量的测定  43
    4.3.4 淀粉颗粒形态的测定  43
    4.3.5 淀粉的X射线衍射分析  43
    4.3.6 淀粉的热特性分析  43-44
  4.4 结果与讨论  44-52
    4.4.1 水分含量及压热时间对抗性淀粉形成的影响  44
    4.4.2 老化时间及温度对抗性淀粉形成的影响  44-45
    4.4.3 压热法联合酶法对抗性淀粉含量的影响  45-46
    4.4.4 压热处理后淀粉的颗粒形貌的分析  46
    4.4.5 压热处理后淀粉的X-射线衍射分析  46-49
    4.4.6 不同处理淀粉的热特性分析  49-50
    4.4.7 抗性淀粉形成机理  50-52
  4.5 本章小结  52-54
第五章总结与展望  54-58
  5.1 全文总结  54-57
    5.1.1 耐高温α-淀粉酶制备抗性淀粉的形成机理  54-55
    5.1.2 普鲁兰酶制备抗性淀粉的形成机理  55
    5.1.3 压热法制备抗性淀粉的条件控制  55-56
    5.1.4 酶法制备抗性淀粉形成机理  56-57
  5.2 展望  57-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
攻读硕士学位期间发表的学术论文  63

酶法制备木薯抗性淀粉及形成机理研究

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