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泽泻淀粉的提取及辛烯基琥珀酸酐改性研究

作　者: 孙秀玉
导　师: 邬应龙
学　校: 四川农业大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 泽泻淀粉辛烯基琥珀酸淀粉酯酶解理化性质
分类号: TS236.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

泽泻是一种丰富的淀粉资源,而目前泽泻的应用主要在临床和保健食品两个方面,关于泽泻淀粉的相关研究还鲜有报道。为促进泽泻的综合利用,本实验对泽泻淀粉的有效成分及其提取有效成分之后的淀粉的理化性质进行了研究。首先,本实验采用传统湿法直接提取和经超临界萃取出有效成分后的提取两种方法提取淀粉,通过淀粉的一些基本性质及RVA粘度曲线,比较超临界萃取法和传统湿法提取的泽泻淀粉,发现经过超临界萃取出有效成分后,淀粉的纯度和基本性质如蛋白质含量、灰分、白度及粘度、糊化温度等变化不大。然后,利用经超临界萃取有效成分之后的泽泻淀粉,通过正交试验,得到制备泽泻酯化淀粉最佳工艺条件为:温度35℃,反应时间6h,反应pH=8.0-8.5,淀粉乳浓度35%。当酸酐加入量为3%时,在上述条件的组合下制得取代度为0.019的淀粉酯,且通过高效液相色谱残留量分析,计算得出辛烯基琥珀酸残留量约为0.1326%,低于美国FDA(美国食品与药物管理局)所规定的残留量标准,说明该产品适合在食品中应用,能够满足食品工业的需要。研究范围内各因素对取代度的影响大小顺序为:反应pH值＞反应温度＞反应体系淀粉乳浓度＞反应时间。采用designexpert 7.0软件对制备低粘度淀粉酯进行四因素五水平中心组合实验设计,通过中心组合设计、响应面分析得到表观粘度回归方程结果如下:表观粘度=0.13-5.946E-0.03×A-0.037×B-0.076×C-1.13×D-0.37×A×B+0.072×A×C+0.47×A×D+0.053×B×C+0.53×B×D+0.026×C×D+0.10×A~2+0.015×B~2+0.082×C~2+0.65×D~2。通过响应面数字最优组合分析得到制备低粘度淀粉酯的最佳工艺条件为:酶用量0.59个酶活单位,酶解pH值6.30,酶解温度49.75℃,酶解时间9.32min。同时,由方差分析可知,研究范围内各因素对淀粉酯降解后粘度影响的大小顺序为:酶用量＞酶解pH值＞酶解时间＞酶解温度。最后,对制得的泽泻原淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉酯及酶解酯化淀粉的淀粉糊性质、透明度、凝沉稳定性、冻融稳定性以及乳化稳定性进行了研究。实验结果表明:①辛烯基琥珀酸泽泻淀粉酯的粘度比原淀粉提高了,糊化温度提前了。随着取代度的增大,峰值粘度(PV)呈升高趋势,糊化温度呈减小趋势,说明淀粉随着取代度的增大更易糊化;②与泽泻原淀粉相比,酯化淀粉的透光率高于原淀粉,且随取代度的增大而增大,而酯化淀粉再经酶解后,透光率进一步提高。介质对酯化泽泻淀粉的透明度影响明显:蔗糖使淀粉酯透光率明显增加,且在一定范围内与蔗糖的浓度成正比,而NaCl与蔗糖正好相反,它使淀粉酯的透光率有较大幅度的下降;添加柠檬酸和乳酸有助于淀粉酯透光率的提高,且柠檬酸作用效果比乳酸明显,但是局限于一定的范围,在实际应用中添加过多反而影响食品的口味;③酯化泽泻淀粉的冻融稳定性和凝沉稳定性较原淀粉有极大的提高,并且随着取代度的增大而增大;但是酶解后的酯化泽泻淀粉,其冻融稳定性比酶解前有所降低;④酯化泽泻淀粉和酶解酯化淀粉的乳化稳定性比原淀粉有极大的改善,且酯化淀粉经过酶解后其乳化稳定性稍微有所提高,并且随着取代度的增大乳化稳定性增加。介质对酯化淀粉乳化稳定性的影响较大,蔗糖可以提高淀粉酯的乳化稳定能力,NaCl使淀粉酯的乳化稳定性降低,所以不适宜在高盐食品中使用;pH值为中性时,辛烯基琥珀酸淀粉酯的乳化稳定性最高,体系最稳定,辛烯基琥珀酸淀粉酯对环境的适应性为:中性＞酸性＞碱性。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
1 文献综述  10-19
  1.1 泽泻简介  10
  1.2 泽泻有效成分的提取及研究现状  10-13
    1.2.1 有效成分的提取方法  10-11
    1.2.2 泽泻有效成分的研究现状  11-13
  1.3 辛烯基琥珀酸淀粉酯反应机理、应用及研究现状  13-17
    1.3.1 辛烯基琥珀酸淀粉酯反应机理、性质及应用  13-14
    1.3.2 低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯制备方法、性质及应用  14-15
    1.3.3 低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯研究现状  15-17
  1.4 立题依据及意义  17-18
  1.5 研究主要内容  18-19
2 试验材料与方法  19-29
  2.1 实验材料与设备  19-20
    2.1.1 实验原料及试剂  19
    2.1.2 实验设备  19-20
  2.2 实验方法  20-29
    2.2.1 泽泻淀粉的不同制备方法和指标测定  20-22
    2.2.2 辛烯基琥珀酸泽泻淀粉酯的制备  22
    2.2.3 辛烯基琥珀酸泽泻淀粉酯的质量指标分析  22-24
    2.2.4 酯化反应单因素及正交实验  24
    2.2.5 辛烯基琥珀酸泽泻淀粉酯的酶解  24-25
    2.2.6 表观粘度的测定  25
    2.2.7 酯化淀粉酶解的单因素及响应面试验  25
    2.2.8 泽泻原淀粉、酯化淀粉及酶解酯化淀粉糊化性质的研究比较  25-29
3 实验结果与分析  29-55
  3.1 泽泻淀粉指标测定  29-32
    3.1.1 泽泻淀粉的提取和纯化  29
    3.1.2 直链淀粉含量  29-30
    3.1.3 泽泻超临界萃取后有效成分的测定  30
    3.1.4 不同提取方法的泽泻淀粉的主要化学成分  30-31
    3.1.5 不同制备方法的泽泻淀粉的RVA图比较  31-32
  3.2 各因素对辛烯基琥珀酸泽泻淀粉酯取代度的影响  32-35
    3.2.1 淀粉乳浓度的影响  32
    3.2.2 反应时间的影响  32-33
    3.2.3 反应温度的影响  33-34
    3.2.4 反应pH值的影响  34-35
    3.2.5 酯化剂用量的影响  35
  3.3 酯化反应正交设计及实验结果分析  35-37
  3.4 变性淀粉的辛烯基琥珀酸残留量分析  37-38
  3.5 各因素对酶解辛烯基琥珀酸泽泻淀粉酯的表观粘度的影响  38-40
    3.5.1 反应温度的影响  38
    3.5.2 反应时间的影响  38-39
    3.5.3 酶用量的影响  39-40
  3.6 酶解反应响应面设计及实验结果分析  40-44
    3.6.1 中心组合实验设计  40
    3.6.2 中心组合试验结果及方差分析  40-42
    3.6.3 酶解辛烯基琥珀酸泽泻淀粉酯粘度响应面及等高线分析  42-44
  3.7 泽泻原淀粉、酯化淀粉及酶解酯化淀粉糊化性质的比较  44-55
    3.7.1 取代度对辛烯基琥珀酸泽泻淀粉酯糊性质的影响  44-45
    3.7.2 DEAE-Sepharose离子交换层析分析结果  45-47
    3.7.3 透明度的研究  47-50
    3.7.4 冻融稳定性的研究  50-51
    3.7.5 凝沉稳定性的研究  51-52
    3.7.6 乳化稳定性的测定  52-55
4 总结与展望  55-57
  4.1 结论  55-56
  4.2 展望  56-57
参考文献  57-64
致谢  64

泽泻淀粉的提取及辛烯基琥珀酸酐改性研究

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