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磁性淀粉的制备、性质及应用研究

作　者: 王艳丽
导　师: 刘钟栋
学　校: 河南工业大学
专　业: 食品科学
关键词: 淀粉磁性淀粉质量磁化率固定化酶
分类号: O636.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文采用氧化磁化法,以普通玉米淀粉和糯玉米淀粉为原料,吸附和包埋Fe304磁性粒子,成功的制备了磁性淀粉。探索分析了磁性淀粉合成的最佳条件及其影响因素,并研究分析了其部分性质、结构和磁性能。选取氯化亚铁用量、淀粉用量、pH、温度为因素,以质量磁化率和粒径为指标,进行单因素试验。并以此为基础,选取糯玉米淀粉为原料,进行响应面试验设计和分析。结果表明,磁性糯玉米淀粉的最佳合成条件为：氯化亚铁用量20.4g,淀粉用量14.3g,pH11.2,温度70℃；各因素对磁性糯玉米淀粉质量磁化率影响的大小顺序依次为：氯化亚铁用量>pH>淀粉用量>温度。氯化亚铁用量和温度、淀粉用量和温度、pH和温度、淀粉用量和pH之间有一定的交互作用；氯化亚铁用量和淀粉用量、氯化亚铁用量和pH之间的交互作用不明显。实验对磁性淀粉的质量磁化率χm、粒径、红外光谱、磁畴结构、晶体结构、表面结构和形态、热稳定性等性质进行了测定分析。实验测得磁性糯玉米淀粉的质量磁化率χm>0,说明磁性糯玉米淀粉是顺磁性物质；在磁力显微镜下观察最佳条件下制备的磁性糯玉米淀粉样品,发现充满均匀分布的颗粒状或条状的磁畴；红外吸收光谱扫描发现,磁性糯玉米淀粉中出现了Fe304晶体的特征吸收峰,磁性淀粉表面富含羟基和羧基；X-射线衍射表明,磁变性后,糯玉米淀粉的尖峰衍射特征减弱,并且出现了Fe304晶体的典型的衍射尖峰；扫描电镜发现,磁变性后,糯玉米淀粉表面结构发生很大变化,但其颗粒形态基本保持不变,还是以圆形和多角形为主；粒径分析结果表明,磁变性后,糯玉米淀粉的粒径略微变大,平均在15.8μm左右；热重分析结果表明,与普通糯玉米淀粉相比,磁变性糯玉米淀粉的热稳定性有所提高。实验以磁性淀粉微球为载体,利用戊二醛交联法成功地固定化了脂肪酶,固定化脂肪酶与自由酶在部分酶学性质上存在差异,脂肪酶被固定化以后,酶活力是自由酶活力的35%；较自由酶具有更宽的pH适用范围；自由酶的最佳催化温度为40℃,固定化酶最佳催化温度为45℃,比自由酶提高了5℃,说明固定化后的脂肪酶的耐热性提高。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-21
  1.1 绪论  10-11
  1.2 高分子磁性微球简介  11-17
    1.2.1 磁性微球的结构  11-12
    1.2.2 磁性微球的性质  12
    1.2.3 磁性微球的应用  12-15
    1.2.4 磁性高分子微球研究现状  15-16
    1.2.5 磁性微球中高分子材料的选择  16-17
  1.3 课题的提出、研究意义和创新点  17-19
  1.4 课题研究目标和内容  19-21
    1.4.1 研究目标  19
    1.4.2 研究内容  19-21
第二章磁性淀粉的合成及性质研究  21-65
  2.1 前言  21-23
    2.1.1 包埋法  21
    2.1.2 单体聚合法  21-22
    2.1.3 共沉淀法  22
    2.1.4 氧化磁化法  22-23
  2.2 材料与方法  23-32
    2.2.1 试验材料与试剂  23
    2.2.2 主要仪器与设备  23-24
    2.2.3 试验方法  24-32
  2.3 结果与讨论  32-51
    2.3.1 直链淀粉和支链淀粉的结构  32-35
    2.3.2 铁含量标准曲线的绘制  35
    2.3.3 循环氧化次数对磁性淀粉结构和性能的影响  35-39
    2.3.4 磁性淀粉的分散稳定性  39
    2.3.5 单因素试验  39-44
    2.3.6 制备磁性淀粉的响应面试验  44-51
  2.4 小结  51-52
  2.5 磁性淀粉微球性质分析结果  52-64
    2.5.1 红外光谱分析  52-53
    2.5.2 X-射线衍射分析  53-55
    2.5.3 磁力显微镜观察  55-56
    2.5.4 磁性淀粉的扫描电镜观察  56-61
    2.5.5 热重分析  61-64
  2.6 小结  64-65
第三章磁性淀粉微球固定化脂肪酶的研究  65-73
  3.1 前言  65
  3.2 固定化酶  65-68
    3.2.1 固定化酶的性质  65-66
    3.2.2 固定化酶的方法  66-67
    3.2.3 固定化酶的载体  67-68
  3.3 材料与方法  68-70
    3.3.1 实验材料  68
    3.3.2 主要仪器与设备  68-69
    3.3.3 实验方法  69-70
  3.4 结果和讨论  70-72
    3.4.1 固定化酶的总活力  70
    3.4.2 固定化脂肪酶的理化性质测定  70-72
  3.5 小结  72-73
第四章结论及展望  73-75
  4.1 结论  73-74
  4.2 展望  74-75
参考文献  75-80
致谢  80-81

磁性淀粉的制备、性质及应用研究

内容摘要

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