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辛烯基琥珀酸淀粉酯的脂肪酶耦合合成及其性质研究
作 者: 王凤平
导 师: 阮晖
学 校: 浙江大学
专 业: 食品科学
关键词: 玉米淀粉 脂肪酶 辛烯基琥珀酸淀粉酯 酯化 结构分析
分类号: TS236.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 58次
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内容摘要
本文主要研究脂肪酶耦合酯化反应,以玉米淀粉为原料制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的工艺,并研究了所得淀粉酯的基本性质。首先研究了脂肪酶在磷酸缓冲液、有机溶剂体系、淀粉糊状态三种不同体系中的催化活性,同时研究了微波辐射对酯化反应的影响。试验证明在一定温度下淀粉吸水膨胀后,即在淀粉成糊状态下,进行酯化反应,此时脂肪酶活性较高,反应效率高。脂肪酶在玉米淀粉糊状态下,催化其与辛烯基琥珀酸酐反应,可制取具有两亲性质的辛烯基琥珀酸淀粉酯。试验研究了淀粉前处理时间,前处理温度,脂肪酶加入量,反应温度,辛烯基琥珀酸酐加入量,反应时间对产物取代度、反应效率的影响。通过正交试验得到酯化最优组合:淀粉前处理温度为65℃,前处理时间15分钟,反应温度40℃,脂肪酶和辛烯基琥珀酸酐(Octenyl Succinic Anhydride,OSA)的加入量分别是0.5%和6%,反应时间30分钟,可制得取代度为0.024的淀粉酯。运用现代分析技术对辛烯基琥珀酸淀粉酯的颗粒形态、晶体结构和热力学性质等进行了分析。红外光谱分析表明改性使淀粉分子在波长1713cm-1处有新的吸收峰出现,证明辛烯基琥珀酸基团以酯键的形式与淀粉分子相连。淀粉经过酯化处理后,晶体类型没有发生变化,属于A型,但是淀粉颗粒的表面结构和形状发生很大变化。淀粉改性之后,熔晶的起始温度TO(Onset temperature)、最高温度TP(Peakmaximumtemperature)、回落温度TC(Conelusion temperature)升高,焓变⊿H(Enthalpyoftransition)降低。论文还研究了辛烯基琥珀酸酸淀粉酯糊的基本性质。玉米淀粉经酯化处理后,常温下凝沉性能升高,溶解度和透明度增加,冻融稳定性有所增强,表观粘度降低。表观粘度测定显示辛烯基琥珀酸淀粉酯具有剪切变稀现象,属于假塑性流体,表观黏度随着温度升高而下降。淀粉酯可用于稳定色拉油-水乳状液。
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全文目录
致谢 4-5 摘要 5-6 Abstract 6-8 目录 8-11 1 文献综述 11-25 1.1 前言 11 1.2 辛烯基琥珀酸淀粉酯综述 11-17 1.2.1 辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成原理 12-13 1.2.2 合成方法 13 1.2.3 微波技术在SSOS合成中的应用 13-14 1.2.4 低粘度SSOS的制备 14 1.2.5 SSOS的性质 14-15 1.2.6 SSOS的应用 15-17 1.3 脂肪酶综述 17-22 1.3.1 脂肪酶的应用 17-19 1.3.2 脂肪酶在不同反应体系的催化活性研究 19-22 1.4 国内外研究现状 22-23 1.5 本论文立题意义及研究内容 23-25 1.5.1 立题意义 23 1.5.2 研究内容 23-25 2 酶促反应工艺的选择 25-32 2.1 引言 25-26 2.2 试验材料和方法 26-28 2.2.1 试验材料和试剂 26 2.2.2 试验仪器 26 2.2.3 试验方法 26-28 2.3 结果与讨论 28-31 2.3.1 磷酸缓冲液 28-29 2.3.2 有机溶剂体系 29 2.3.3 微波辐射体系 29-30 2.3.4 淀粉糊状态 30-31 2.4 本章小结 31-32 3 辛烯基琥珀酸淀粉酯的酶法合成 32-46 3.1 引言 32 3.2 试验材料与方法 32-37 3.2.1 试验材料与试剂 32-33 3.2.2 试验仪器 33 3.2.3 试验方法 33-37 3.3 试验结果与讨论 37-44 3.3.1 脂肪酶的活性测定结果 37 3.3.2 淀粉前处理温度对反应的影响 37-38 3.3.3 淀粉前处理时间对反应影响 38-39 3.3.4 脂肪酶加入量对产物取代度的影响 39-40 3.3.5 反应温度对反应的影响 40-41 3.3.6 OSA加入量对反应的影响 41-42 3.3.7 反应时间对反应影响 42-43 3.3.8 正交试验结果与分析 43-44 3.3.9 辛烯基琥珀酸残留量的测定 44 3.4 本章小结 44-46 4 辛烯基琥珀酸淀粉酯结构测定 46-57 4.1 引言 46 4.2 试验材料与方法 46-48 4.2.1 试验材料 46-47 4.2.2 试验方法 47-48 4.3 结果与分析 48-56 4.3.1 红外光谱图分析 48-50 4.3.2 X-射线衍射分析 50-53 4.3.3 DSC技术分析结果 53-55 4.3.4 扫描电镜分析 55-56 4.4 本章小结 56-57 5 辛烯基琥珀酸淀粉酯性能研究 57-65 5.1 引言 57 5.2 试验材料和方法 57-60 5.2.1 试验材料与试剂 57 5.2.2 试验仪器 57-58 5.2.3 试验方法 58-60 5.3 试验结果与讨论 60-64 5.3.1 辛希基琥珀酸淀粉酯透明度的研究 60 5.3.2 辛烯基琥珀酸淀粉酯冻融稳定性研究 60-61 5.3.3 辛烯基琥珀酸淀粉酯凝沉性研究 61-62 5.3.4 辛希基琥珀酸淀粉酯溶解度研究 62 5.3.5 辛烯基琥珀酸淀粉酯粘度测定 62-64 5.3.6 辛烯基琥珀酸淀粉酯乳化性能研究 64 5.4 本章小结 64-65 6 总结与展望 65-67 6.1 主要结论 65 6.2 后续研究展望 65-67 参考文献 67-73 作者简历 73
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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 淀粉工业 > 淀粉加工制品 > 其他
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