响应面试验优化晶种诱导-双酶复合法制备RS_3型籼米抗性淀粉工艺

以微波预糊化籼米淀粉为原料,自制RS_3型马铃薯抗性淀粉为晶种,研究RS_3型籼米抗性淀粉的晶种诱导-双酶复合法制备工艺。利用扫描电子显微镜对淀粉颗粒形貌进行表征并研究淀粉的抗酶解性。在单因素试验的基础上,固定其他酶解条件,以RS_3型籼米抗性淀粉产率为响应值,确定晶种添加量、异淀粉酶添加量、普鲁兰酶添加量和普鲁兰酶酶解时间作为影响产率的主要因素,进行Box-Behnken响应面优化试验。得到RS3型籼米抗性淀粉的最佳制备工艺条件为:晶种添加量5%、异淀粉酶添加量8 U/g、普鲁兰酶添加量8 U/g、普鲁兰酶酶解时间3.50 h。在此最佳制备工艺条件下,RS_3型籼米抗性淀粉产率为27.42%,RS3失去原有的淀粉颗粒形貌,表面变得粗糙,结晶结构致密,具有较强抗酶解能力。     

短直链淀粉纳米颗粒的制备及其表征

本文以蜡质玉米淀粉为原料,酶解脱支不同时间制备短直链淀粉,在4℃下自组装形成淀粉纳米颗粒。采用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)、红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和高效凝胶排阻色谱(HPSEC)等对其结构和形貌进行表征。透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)结果显示,淀粉纳米颗粒呈球形或椭球形,粒径在30~150nm之间,并随酶解时间的增加而增大;X射线衍射仪(XRD)结果表明,所有的淀粉纳米颗粒都表现出典型的B型晶体结构,相对结晶度在40%以上。与其他酶解时间制备的短直链相比,酶解6 h制备的短直链分子量分布范围最窄,形成的纳米颗粒峰值糊化温度最高(89.03℃),焓值最大(13.92 J/g),本文研究了不同酶解时间对淀粉纳米颗粒性质的影响,为酶解回生法制备淀粉纳米颗粒的研究和应用提供一定的理论基础。     

酶预处理和酸水解制备糯玉米淀粉纳米晶及其表征

采用糖化酶对糯玉米原淀粉进行预处理,通过X射线衍射(XRD)确定糖化酶预处理的最佳用量,再对酶预处理淀粉进行硫酸酸水解,制备糯玉米淀粉纳米晶,采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜(SEM)、粒径测量和Zeta电位分析等对淀粉纳米晶进行表征。结果表明,用1000U/(g淀粉)活性的糖化酶对糯玉米原淀粉处理2h,再结合酸水解2天,得到粒径约100nm、分散性好、产率为24.1%的糯玉米淀粉纳米晶;相较于仅硫酸酸水解处理,酶预处理结合酸水解法制备糯玉米淀粉纳米晶的反应时间缩短了3天,产率提高了70.9%,淀粉纳米晶的Zeta电位达-22.3 mV。     

芋头淀粉纳米颗粒的制备及其表征

以芋头淀粉为原料,经普鲁兰酶脱支不同时间,在4 ℃下回生制备淀粉纳米颗粒,通过Zeta电位仪、傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪和X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对芋头原淀粉和淀粉纳米颗粒的结构和形貌进行了表征。结果表明,经过不同酶解时间(4、6、8和10 h)回生得到的芋头淀粉纳米颗粒的平均粒径分别为354.7、235.4、274.6和400.9 nm。傅里叶红外光谱显示芋头淀粉纳米颗粒没有出现新的特征峰,但分子间作用力和氢键作用都有所增强。与芋头原淀粉比较,淀粉纳米颗粒的糊化温度和焓值降低,糊化温度范围增大,晶型由A型变为V型,相对结晶度明显降低。芋头淀粉纳米颗粒呈多边形或球形,比表面积增大,出现了一定的团聚现象。     

莲子淀粉纳米晶的制备及其结构特性研究

本文以莲子淀粉为原料,采用酸解法制备莲子淀粉纳米晶,通过扫描电子显微镜、激光粒度仪、凝胶渗透色谱、X-射线衍射、傅里叶红外光谱等对莲子淀粉纳米晶的结构进行表征。研究结果表明,莲子淀粉纳米晶的颗粒形态为方形片状和球型,结晶结构仍为C型,淀粉颗粒的晶型结构没有发生改变。当酸水解条件为：硫酸浓度4 mol/L,40℃条件下水解5天,莲子淀粉纳米晶的粒径最小、结晶度最高、分子质量最小。莲子淀粉纳米晶与其它种类淀粉纳米晶相关研究的文献进行对比发现：莲子淀粉纳米晶的颗粒形态同时包含了A型和B型结晶结构的淀粉纳米晶的颗粒形态,其颗粒大小略大于其他种类淀粉纳米晶。该研究为淀粉纳米晶的理化及功能特性研究提供一定理论依据。     

玉米直链淀粉的酶法制备及其性质的研究

以市售玉米淀粉为原料,糊化后采用异淀粉酶进行酶解脱支实验,以制备酶解玉米直链淀粉。该文通过单因素和正交试验,最终确定,在淀粉乳浓度为10%,酶解温度为50℃,酶解p H为6,异淀粉酶添加量为25 U/g(干淀粉),酶解时间为2 h时,得到的直链淀粉含量最高,为60.26%。理化性质表明,在酶解过程中没有产生新的基团,酶解过后淀粉颗粒遭到破坏,呈不规则层状结构。     

A-型淀粉球晶的制备及表征

通过盐酸的温和酸解作用，使玉米淀粉颗粒的无定型区域水解，得到结晶度较高的酸解淀粉。将该酸解淀粉溶解后冷冻重结晶，制备出B-型球晶，在此基础上进一步重结晶制备得到了A-型淀粉球晶。用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射、热重分析法(TG)以及凝胶渗透色谱(GPC)等方法对所得的淀粉球晶进行了表征。结果表明所得A-型球晶的平均粒径约为3μm，晶体形态为A型、其热分解起始温度低于天然淀粉而高于酸解淀粉和B型球晶，组成球晶的淀粉分子链长度约为14个葡萄糖单元。     

超声波辅助酸解制备淀粉纳米颗粒及其特性表征

本研究以马铃薯淀粉为原料,用超声波辅助酸水解的方法制备淀粉纳米颗粒,并以颗粒的粒径、产率为指标,研究了硫酸浓度、酸解时间和超声功率对制备淀粉纳米颗粒的影响,试验结果表明:酸易水解淀粉颗粒非结晶区,使颗粒的结晶度明显提高,颗粒的粒径可降至1 800~2 200 nm,超声波辅助处理后,粒径能进一步降低至120~150 nm范围内。试验得出最适制备工艺参数为:在40℃条件下,用3 mol/L硫酸水解15%的淀粉乳,搅拌速度为100 r/min,超声功率为400 W,酸解20 h后,得到的淀粉纳米颗粒平均粒径在50~80 nm范围内,产率为14.1%,结晶度由21.57%增长到46.35%,吸水率由34.8%增长到96.9%。     

多种酶法处理提高马铃薯回生抗性淀粉制备率

以马铃薯淀粉为原料,以抗性淀粉制备产率为考察指标,研究α–淀粉酶、糖化酶和纤维素酶种类、酶加量、酶解时间、酶解温度、酶解pH、多种酶最佳配比及酶解顺序对RS3型抗性淀粉制备产率影响。固定条件:淀粉乳10%,高压温度120℃,高压时间30min,老化温度4℃,老化时间12h,糖化酶单独处理制备马铃薯回生抗性淀粉最佳酶解工艺条件为:糖化酶加量为1,200U/mL,酶解时间为60min,pH为5.0,酶解温度为55℃,制备产率达8.862%;纤维素酶单独处理制备马铃薯回生抗性淀粉最佳酶解工艺条件为:纤维素酶加量为40U/mL,酶解时间为45min,pH为5.0,酶解温度为35℃,制备产率达17.748%。α–淀粉酶、糖化酶和纤维素酶两两联合处理、三种酶共同处理均使马铃薯回生抗性淀粉制备产率降低;而纤维素酶处理可大大提高马铃薯回生抗性淀粉制备产率。RS3制备过程系为通过破坏纤维素等阻隔淀粉分子聚集的非淀粉物质提高制备产率,比将淀粉分子分解从颗粒结构中释放出以提高RS3制备产率更为有效。     

新型交联活性玉米多孔淀粉的制备及工艺优化

以玉米淀粉为原料,经过三偏磷酸钠交联及高温溶胀活化处理制备交联活性玉米,再采用酶水解法制备新型交联活性玉米多孔淀粉。通过粒径及BET分析,发现淀粉颗粒明显膨胀,比表面积增大。以吸水、吸油率的大小为指标衡量多孔淀粉的吸附性能,通过单因素及正交试验,考察了淀粉乳浓度、加酶量、酶解温度、酶解pH、酶解时间对吸附性能的影响,并对酶解工艺进行优化。结果表明,最佳的酶解工艺为淀粉乳浓度15%,加酶量2.0%,酶解温度45℃,酶解pH 4.4。此时所得交联活性多孔淀粉的吸水率为172.8%,吸油率为144.8%。     

An attempt to cast light into starch nanocrystals preparation and cross-linking

Potato starch was hydrolyzed with 2.2 or 3.7 M hydrochloric acid in order to obtain the nanocrystals which afterwards were chemically cross-linked with sodium hexametaphosphate. The stronger acidity resulted in smaller nanocrystals with mean size of 48 nm in a shorter time. X-ray diffraction confirmed the dominant crystalline nature of particles and Fourier transform infrared spectroscopy suggested the presence of lower number of free hydroxyl groups in nanocrystals after cross-linking. Starch nanocrystals showed two distinctive differential scaning colorimetry endotherms at 26 and 125 °C, attributed to destruction of nanocrystals lattice and moblizing of each nanocrystal’s structure, respectively. Cross-linking resulted in a tenacious spatial arrangement of nanocrystals, strengthening the crystals lattice against phase transitions induced by heating. Scanning electron microscopy images confirmed the particle size measured for nanocrystals by light scattering. Atomic force microscopy topographic images suggested that starch nanocrystals were originated from small amylopectin blocklets in granular assembly of starch.     

Ultrastructural analysis of buckwheat starch components using atomic force microscopy

Morphological and structural features of buckwheat starch granules and nanocrystals were examined using atomic force microscopy and dynamic light scattering. Partially digested starch granules revealed a clear pattern of growth rings with the central core revealing lamellar structure. Atomic force microscopy and dynamic light scattering experiments revealed that the buckwheat starch granules were polygonal in shape and were in the range of 2 to 19 μm in diameter. The optimized acid hydrolysis process produced nanocrystals with the shape of spherical structure with lengths ranging from 120 to 200 nm, and the diameter from 4 to 30 nm from aqueous suspensions of buckwheat starch solution. The sorption isotherms on buckwheat starch nanocrystal/glycerol composite exhibited a 3-stage transition of moisture in the blending. The biocompatible nature of buckwheat starch nanocrystals and their structural properties make them a promising green nanocomposite material. PRACTICAL APPLICATION: Buckwheat starches had never been studied on a nanoscale, but we have achieved new understanding of starch granule morphology and concentric growth rings using nanoscale imaging. Since buckwheat is an underutilized crop, we foresee the potential application of buckwheat starch, starch-based nanocrystals, and nanoparticles, to expand markets and encourage producers to expand their buckwheat acreage. The atomic force image analysis suggests that buckwheat starch could be used as a new biopolymer material in food industries.     

疣柄魔芋淀粉理化及功能性质研究

为了探索一种新的淀粉资源,对疣柄魔芋淀粉的性质进行了研究。通过电子显微镜、激光粒度分析、X-衍射分析、红外光谱分析等分析手段,并以玉米淀粉和木薯淀粉进为比较,结果显示:疣柄魔芋淀粉淀粉颗粒呈多面体形,棱角较尖锐突出;其粒径小于木薯淀粉和玉米淀粉;结晶型为A-型,相对结晶度为37.4%;红外光谱吸收峰、吸收强度与木薯淀粉和玉米淀粉基本相同;凝胶强度、糊化起始温度和糊化热焓高于木薯淀粉和玉米淀粉;且其抗酶解性优于木薯淀粉和玉米淀粉。因此,疣柄魔芋淀粉是一种潜在的可被开发为抗性淀粉的新资源淀粉。     

不同粒径分布对全籽粒玉米粉糊化特性的影响

分析不同粒径大小分布对不同淀粉含量全籽粒玉米粉糊化特性的影响,为其品质分析和加工提供参考依据。选取淀粉含量66%~77%的玉米,通过小型实验磨研磨得到不同粒径的全籽粒玉米粉,研究粒径大小分布、主要成分、损伤淀粉等指标对糊化特性的影响。结果表明,玉米粉的粒径大小和分布对其糊化能力、凝胶特性影响明显,特别是小颗粒粒径大小影响明显,但对回生老化特性影响不显著。平均粒径和小颗粒粒径越小、颗粒表面积越大时,越容易糊化,峰值黏度也越大,玉米粉间糊化能力差异越显著,总淀粉越多、脂肪和蛋白越少也越容易糊化,峰值黏度也越大;小颗粒粒径越小、比表面积越大,凝胶抗剪切能力越差,玉米粉间凝胶特性差异越明显,总淀粉和损伤淀粉含量升高、脂肪和蛋白质降低,也降低凝胶抗剪切能力;粒径大小与分布对玉米粉回生老化特性影响不显著,总淀粉和直链淀粉增加、脂肪减少,提高凝胶回生能力。     

微波辅助提取马铃薯淀粉及其特性研究

微波辅助提取马铃薯淀粉,并对淀粉化学组成及特性进行分析。通过单因素和正交试验研究微波功率、微波时间、马铃薯破碎粒度及料水比对马铃薯淀粉提取率的影响。结果表明：各因素均对马铃薯淀粉提取率具有极显著影响;马铃薯处理量300g,在微波功率500W、微波时间4min、马铃薯破碎粒度0.246mm、料水比1:1(g/mL)时,马铃薯淀粉提取率高达93.85%,比传统方法增加6.31%。马铃薯淀粉蛋白质含量0.13%,直链淀粉含量34.60%,颗粒形状为椭圆形、扇形或圆形,平均粒径23.1μm,峰值黏度1332BU,溶解度、膨润力及透明度降低,凝沉性提高。     

苦荞麦淀粉微球的制备及表征

目的:优化苦荞麦淀粉微球的制备工艺和性能。方法:正交实验法优化交联淀粉微球的最佳工艺,红外、扫描电镜和粒度分析对其进行表征。结果:制备苦荞麦淀粉微球的最佳条件为:5%苦荞麦淀粉、0.9gSpan60、3mL环氧氯丙烷、反应温度60℃、反应时间为4h。在该条件下制备的淀粉微球近似球状,球体表面粗糙,结构呈多孔立体网络结构,平均粒径为32μm;其对次甲基蓝的吸附量为3.78mg/g。结论:苦荞麦淀粉微球粒径分布均匀,具有良好的吸附和缓释性能,可应用于药物载体。     

超声波辅助提取人参淀粉工艺优化及其性质

采用超声波辅助提取人参淀粉,通过单因素和正交试验研究超声波功率、超声波时间、料液比及原料粒度对人参淀粉提取率的影响,确定最佳提取工艺条件。采用扫描电子显微镜、偏光显微镜、红外光谱仪、布拉班德黏度仪、质构仪等对人参淀粉的颗粒性质及理化性质进行研究。结果表明：超声波辅助提取人参淀粉的最佳工艺条件为超声波功率600 W、超声波时间20 min、料液比1∶25（g/mL）、粒度80 目,此时淀粉的提取率高达70.51%,比常规法增加10.69%。在最佳工艺条件下,超声波辅助提取的人参淀粉直链淀粉含量增加,淀粉糊的溶解度、膨胀度及透明度提高,凝沉性减弱。超声波辅助提取的人参淀粉的糊化温度为70.5 ℃,峰值黏度为70.0 BU。     

FBRM测定淀粉颗粒粒径大小的研究初探

用聚焦光束反射测量仪(FBRM)测定淀粉颗粒粒径大小分布,可以实现在线监测淀粉在化学或物理处理过程中的粒径变化,对淀粉领域的深入研究和淀粉工业化生产具有重要的意义。考察了淀粉乳浓度、淀粉乳中的搅拌速率和淀粉乳中介质等因素对FBRM测定淀粉颗粒粒径大小分布的影响。不同来源淀粉颗粒其FBRM粒径分布曲线趋势不同,随着淀粉颗粒的形貌和大小变化而变化。     

陈米中蛋白质对淀粉颗粒间解聚集的影响

为揭示大米陈化中脂肪及各蛋白对品质劣变的影响,以富含蛋白的米粒外层为研究对象,逐一脱除其中的脂肪和4种蛋白,比较新米和陈米糊化后淀粉粒度分布和显微形态的差异.结果表明,新米与陈米之间的粒度分布差异随脂肪和各蛋白的逐一脱除而逐渐减小直至消失.其中清蛋白和球蛋白明显抑制了淀粉颗粒间的解聚,而脂肪则明显促进了淀粉颗粒间的解聚...