离子液体中酶催化合成硬脂酸淀粉酯及其流变学特性研究

以1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)的混合离子液体为介质,脂肪酶催化淀粉硬脂酸甲酯合成硬脂酸淀粉酯,并采用核磁共振(1H NMR)、X-射线衍射对其进行结构表征。通过快速黏度仪及动态流变仪分析了硬脂酸淀粉酯的流变学特性。结果表明:和原淀粉相比,硬脂酸淀粉酯的峰值黏度显著降低,并随着取代度的增大,黏度呈下降趋势;动态流变学测定结果显示酯化后的淀粉储能模量和损失模量比原淀粉显著下降(p0.05);静态流变学测定结果显示淀粉(包括酯化淀粉)为非牛顿流体,出现了剪切稀化的现象,且取代度越高,黏度越低,表明长链硬脂酸基团的引入,削弱了淀粉分子之间氢键作用。     

离子液体中脂肪酶活性调控对硬脂酸淀粉酯合成的影响

主要研究了离子液体中脂肪酶活性的调控对硬脂酸淀粉酯合成的影响。结果表明:在离子液体中添加不同水活度(Aw)的水合盐对对脂肪酶催化活性有显著影响,水合盐对为Na_2HPO_4·7H_2O和Na_2HPO_4·2H_2O的混合物,即Aw为0.61,添加量为80%(水合盐对淀粉质量比)时达到最佳的脂肪酶催化效果;冻干酶的pH值、添加量及冻干过程中冻干保护剂的存在对硬脂酸淀粉酯合成过程中脂肪酶活性同样影响显著,冻干酶催化反应的最适pH值为7.1,最适添加量为10.4%(冻干酶淀粉质量比),脂肪酶和有机化合物等冻干保护剂的加入能保护冻干酶的催化活性,提高反应转化率,其中以聚乙二醇效果最佳。     

离子液体中脂肪酶催化合成硬脂酸淀粉酯及其性质研究

以1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)的混合离子液体为介质,研究脂肪酶催化合成硬脂酸淀粉酯及其特性,并采用红外光谱对其进行结构鉴定。结果表明：通过调节脂肪酶的加入量,得到了不同取代度的硬脂酸淀粉酯。酯化后的淀粉透明度、溶解度增大,乳化性、抗凝沉性、冻融稳定性有所增强,但热稳定性有所下降;随着取代度增大,硬脂酸淀粉酯-聚乙烯醇薄膜的水蒸气透过性降低,而拉伸强度和断裂伸长率则呈先上升后下降的趋势。     

离子液体中脂肪酶催化合成硬脂酸淀粉酯及其性质研究

以1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF_4)的混合离子液体为介质,研究脂肪酶催化合成硬脂酸淀粉酯及其特性,并采用红外光谱对其进行结构鉴定。结果表明,通过调节脂肪酶的加入量,得到了不同取代度的硬脂酸淀粉酯。酯化后的淀粉透明度、溶解度增大,乳化性、抗凝沉性、冻融稳定性有所增强,但热稳定性有所下降;随着取代度增大,硬脂酸淀粉酯-聚乙烯醇薄膜的水蒸气透过性降低,而拉伸强度和断裂伸长率则呈先上升后下降的趋势。     

硬脂酸淀粉酯的酶促合成及其乳化稳定性

硬脂酸淀粉酯是通过淀粉酯化而得到的乳化剂,它是由淀粉及其衍生物与硬脂酸、硬脂酸甲酯、硬脂酸酰氯或硬脂酸酸酐反应得到的酯化产品.硬脂酸淀粉酯由于疏水性有机碳链的引入,淀粉的疏水性增加,使之具备了亲油和亲水的双亲性质,可广泛应用于日用化学、食品、纺织化工,生物降解材料、医药等工业.目前合成硬脂酸淀粉酯所用方法主要是水媒法、溶剂法、熔融法等.本实验采用脂肪酶LipozymeTL IM为催化剂,马铃薯淀粉与硬脂酸为反应底物、焦磷酸钠为辅助剂,合成硬脂酸淀粉酯.在脂肪酶添加量为淀粉质量10%的条件下,考察了底物比,辅助剂用量,反应时间,反应温度对酯化效果的影响,确定了酶法合成硬脂酸淀粉酯的最佳条件:淀粉6.0g,硬脂酸20.0g,焦磷酸钠1.5g,反应时间42h,反应温度65℃,制得取代度为0.036的淀粉酯产品.所得淀粉酯具有良好的乳化能力.     

两种不同方法制备的硬脂酸玉米淀粉酯的性质研究

以玉米淀粉为原料,硬脂酸为酯化剂,分别利用挤压法和高温法合成了硬脂酸玉米淀粉酯,主要研究了这两种方法制备出的硬脂酸玉米淀粉酯在取代度和性质上的差异,如稳定性、粘度、溶解度、透明度、糊化度等.结果表明:经过酯化变性后的淀粉改变了原淀粉的一些性质,粘度显著降低,糊化度有所提高,溶解性增强,并具有一定的乳化性,但透明度和稳定性有所降低.     

离子液体中酶法催化合成糖酯的研究进展

离子液体作为一类极具有发展潜力的绿色溶剂,其用于酶催化反应介质有着传统有机溶剂和功能性离子液体无法超越的优势。综合对国内外近十几年公开发表的有关离子液体中酶法催化合成糖酯的文献,从常见离子液体分类,离子液体对酶活性、稳定性和选择性的影响,以及糖酯酶法催化合成的方法及研究现状进行了归纳与总结,同时指出了今后在离子液体中糖酯酶法催化合成领域值得研究的重要内容。     

硬脂酸玉米淀粉酯的合成工艺及性质研究

本文以玉米淀粉为原料,硬脂酸为酯化剂,在微波条件下合成了硬脂酸玉米淀粉酯,着重研究了硬脂酸玉米淀粉酯的性质,如粘度、透明度、抗凝沉性和乳化性。结果表明:经过硬脂酸酯化后的淀粉大大改进了原淀粉的性能,粘度较低、透明度较高、抗凝沉性好并具有一定的乳化性。     

微波法制备硬脂酸木薯淀粉酯

目的建立微波辅助技术制备硬脂酸木薯淀粉酯,并对其理化性质进行表征。方法以木薯淀粉为原料,以硬脂酸为酯化剂,以盐酸为催化剂,通过均匀设计实验并经SPSS 10.0软件优化微波法制备硬脂酸木薯淀粉酯的最佳工艺参数。结果硬脂酸木薯淀粉酯的最佳工艺条件如下:淀粉50 g(干基),微波功率450 W,微波辐射时间1.5 min,盐酸加入量6.0 mL,硬脂酸0.5 g,得到的产品取代度为0.01685。结论本研究建立了一种无污染、反应快、能耗低的硬脂酸木薯淀粉酯制备方法,得到的产品取代度较高,溶解度、乳化性和乳化稳定性均优于原淀粉。     

非水相酶法催化长链脂肪酸淀粉酯反应研究进展

长链脂肪酸淀粉酯作为改性淀粉的一种重要类型具有广泛的应用前景。酶作为生物催化剂在非水相中可对淀粉和长链脂肪酸进行酯化,该反应具有底物选择性高、产物专一性强、条件温和、产物可生物降解等优点。本文从酶催化合成反应的机理、酶法催化长链脂肪酸淀粉酯的制备方法、取代度的测定方面进行综述。     

离子液体溶剂下蔗糖酯合成研究

采用离子液体BMIMCl为溶剂,研究蔗糖与硬脂酸甲酯反应特性,考察物料摩尔比、反应温度、反应时间、催化剂用量及离子液体重复利用次数对蔗糖酯(SE)产率影响。试验结果表明:在硬脂酸甲酯/蔗糖最佳摩尔比为3:1;反应时间为3h;反应温度为130℃;催化剂用量为(wt.)3%,此时产率最高,可达91.80%;试验结果还表明,其共溶剂离子液体可重复利用,经3次利用后SE产率仍在75%以上。     

硬脂酸酶解淀粉的吸附性能研究

目的 研究酶解酯化改性后玉米淀粉的吸附性能。方法 以玉米淀粉为原料, 超声乳化后用脱支酶酶解淀粉, 再用硬脂酸进行疏水改性得硬脂酸酶解淀粉。利用红外、X射线衍射对酶解淀粉及硬脂酸酶解淀粉进行结构表征, 并对其吸油性、吸附性进行测试。结果 酶解后淀粉的化学结构及结晶结构没有变化, 只是结晶比例增加, 硬脂酸酶解淀粉的衍射峰强度和位置发生变化; 与玉米原淀粉相比, 酶解淀粉及硬脂酸酶解淀粉的吸油率及对亚甲基蓝的吸附性提高, 且随着硬脂酸用量的增加, 硬脂酸酶解淀粉的吸油率增大; 当硬脂酸用量为5%时, 对亚甲基蓝的吸附率最高。结论 酶解和硬脂酸酯化处理可有效提高淀粉的吸附性能。     

蔗糖脂肪酸酯的合成

本文对蔗糖脂肪酸酯的物理、化学性质及合成反应机理进行了详细地介绍，并用乙醇为原料代替有毒的甲醇与硬脂酸反应，合成硬脂酸乙酯，由硬脂酸乙酯与蔗糖在无毒溶剂丙二醇存在下进行酯交换反应，合成了硬脂酸蔗糖酯。通过大量的实验确定了合成反应的最佳工艺条件，取得了较好的效果。     

Preparation and physical properties of maltodextrin stearates of low to high degree of substitution

Maltodextrin stearates of degree of substitution (DS) 0.07–2.40 were prepared by heating dry maltodextrin and vinyl stearate in the ionic liquid BMIM dca at 75°C. Stearates of low DS (0.07) were insoluble in water but formed a gel and absorbed over seven times their weight of water. Stearates with high DS (2.4) were soluble in chloroform or toluene and had a high degree of swelling in hydrocarbons such as hexane. Films cast from maltodextrin stearates had water contact angles of 84–93°, indicating a very hydrophobic surface. X‐ray diffraction and DSC of DS >0.6 indicated some short‐range crystallization of the stearate side chains. Optical birefringence was noted at moderate to high DS, suggesting liquid crystal formation. Maltodextrin stearates of DS ∼0.6 showed intense birefringence resembling starch granules in DMSO while cholesteric liquid crystalline behavior was observed in toluene (reflected blue light). Blue light reflection disappeared on heating to >60–80°C then reformed on cooling. These results suggest that starch stearates have some interesting structural ordering and have potential applications as water absorbents, hydrocarbon/oil absorbents, water resistant coatings, and liquid crystalline materials.     

以离子液体为介质的修饰改性对多糖结构与理化性质的影响研究进展

一些多糖具有提高免疫力、抗肿瘤等功能活性,但因其含有大量羟基,易形成分子内和分子间氢键,难 溶于水,严重制约了其应用;因此有必要对其进行修饰改性。离子液体作为一种新型绿色溶剂,对多种有机、无 机大分子物质有着较好的溶解能力,可作为介质对多糖进行物理改性和化学改性。本文综述了多糖在不同离子液 体中的溶解性及机理,以及以离子液体为介质的修饰改性对多糖结构和理化性质的影响,并对目前研究中存在的 问题进行总结,对未来的研究趋势进行展望,旨在为改善多糖理化性质、拓宽其应用领域提供理论依据。     

Synthesis of high fatty acid starch esters with 1‐butyl‐3‐methylimidazolium chloride as a reaction medium

In this work, high fatty acid esters of corn starch were synthesized by reacting the starch with fatty acid methyl ester using 1‐butyl‐3‐methylimidazolium chloride (BMIMCl) ionic liquid (IL) as reaction media. The effect of reaction variables such as the catalyst amount, molar ratio of fatty acid methyl ester/anhydroglucose unit (AGU) in starch, pyridine/AGU molar ratio, reaction temperature, as well as reaction time on the degree of substitution (DS) of starch esters was investigated. The experimental results showed that the DS value of the obtained starch esters could be varied depending on the process conditions. In the optimum reaction condition, the achieved maximum DS of starch laurate and starch stearate was 0.37 and 0.28, respectively, at a reaction temperature of 110°C for starch laurate and 120°C for starch stearate for a reaction duration of 2 h. Furthermore, the starch esters were characterized by FTIR, SEM, and X‐ray diffractometry (XRD) techniques, respectively. Results from FT‐IR spectroscopy suggested that the hydroxyl groups in the starch molecules were converted into ester groups. SEM and XRD studies showed that the morphology and crystallinity of starch esters were disrupted largely in the IL medium under the reaction conditions.     

微波辐射下淀粉的响应机制及研究现状

淀粉作为绿色可再生生物资源,具有广阔的研究价值和应用前景,但天然淀粉结构及性能方面存在的缺陷 限制了其推广应用。因此,采用各种方法对天然淀粉进行改性已成为科技工作者的研究热点。化学法和酶法是淀粉 改性的主要方法,但都存在反应速率低、污染环境或反应过程复杂等问题。本文介绍了一种新的淀粉改性技术—— 微波处理,较全面地综述了微波处理淀粉的作用机制和微波处理对淀粉结构（颗粒形态、晶体结构和化学键）、理 化性质（溶解度、溶胀能力、糊化特性、热学性能、消化特性等）及安全特性等的影响,并对微波技术在淀粉改性 及淀粉质食品中的研究现状进行了分析与展望。