微波超声波辅助酶解法制备多孔木薯淀粉

多孔淀粉(PS)是一种新型的功能多样的生物材料,在医药与食品行业,已经得到了广泛的应用。本研究旨在开发一种新型多孔木薯淀粉(TPS),以木薯淀粉为原料,在α-淀粉酶作用下,经由微波超声波辅助、离心等操作制备多孔木薯淀粉。以吸油率为指标,研究微波功率、超声波功率、时间、温度、pH、加酶量等因素对多孔木薯淀粉成孔情况的影响。可以通过扫描电子显微镜观察其表面的成孔情况和利用XRD观察峰型变化。结果表明:(1)微波超声波辅助得到的多孔木薯淀粉的吸油率和吸附性较好。经由微波超声波处理过的多孔木薯淀粉较之普通酶解产品提高了32.93%。(2)经过微波超声波处理得到的多孔木薯淀粉,其孔径、孔深及数目较之普通酶解产品有效果更佳。     

超声波辅助酶解制备多孔淀粉的研究

以玉米淀粉为原料酶解制备多孔淀粉,在酶解前、中、后分别用超声波处理,以水解率和吸油率为指标,探讨了超声波频率、超声时间、淀粉乳浓度等因素对所得产品成孔情况的影响;同时,用扫描电镜对多孔淀粉颗粒的微观形态进行了分析。结果表明,在酶解中用超声波间歇处理效果最好。在超声功率50%、超声时间30 min、淀粉乳浓度70%的条件下,所得多孔淀粉的水解率和吸油率最高,成孔情况最好,其吸油率比普通多孔淀粉提高56%。电镜微观形态分析显示,多孔淀粉微孔的水解率和吸油率的变化与其孔径、孔深及数目的变化相吻合。     

微波超声波辅助酸酶序解法制备木薯多孔淀粉

以木薯淀粉为原料,经由酸解与α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶交联酶解的过程,在微波与超声波处理下制备木薯多孔淀粉。以吸水率为指标,研究微波功率、超声波功率、时间、温度、pH、加酶量、酶配比等因素对木薯多孔淀粉成孔情况的影响。结果表明:(1)微波超声波辅助得到的木薯多孔淀粉的吸水率和吸附性较好,经由微波超声波处理过的木薯多孔淀粉较之普通酶解产品提高了68%;(2)经过微波超声波处理得到的木薯多孔淀粉,其孔径、孔深及数目较之普通酶解产品其效果更佳。     

超声波辅助α-淀粉酶制备蜡质玉米微孔淀粉的工艺和性质

为优化超声波辅助∝-淀粉酶水解蜡质玉米淀粉制备微孔淀粉的工艺,通过单因素及正交试验,以吸油率为指标,确定了制备微孔淀粉的最佳工艺。同时采用偏光显微镜和差示扫描量热分析仪研究所得微孔淀粉的显微结构及热力学特性。结果表明,在超声功率600 W,超声时间30 min,淀粉乳浓度30%的辅助条件下,酶添加量100 U/g、酶解温度50℃、酶解pH值6.0、酶解时间20 h制得的蜡质玉米微孔淀粉吸油率最高,为175.41%。经超声波辅助酶解制备的蜡质玉米微孔淀粉,淀粉颗粒结构保持完整,均一性提高,糊化温度升高。与普通酶解工艺相比,超声辅助酶解工艺制备的微孔淀粉吸油率提高了19.79%。     

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%。     

2种前处理方法对多孔淀粉吸油率的影响

为了制备高吸油率的马铃薯多孔淀粉,分别采用超声波和加热预处理辅助酶法处理马铃薯淀粉,研究超声波条件与加热预处理条件对多孔淀粉吸油率的影响。研究结果表明:超声波法最佳条件为超声时间30 min、超声功率600 W、酶解温度55℃、pH 6.5、酶用量1.5%,所得多孔淀粉的吸油率为71.34%;加热预处理最佳反应条件为淀粉乳质量浓度30 g/100 mL,加热温度50℃,加热时间为15 min,过筛细度80目,酶解条件同超声波法,制备的多孔淀粉吸油率为69.05%。因此,两种前处理方法都可用于制备多孔淀粉,但超声波辅助酶法优于加热预处理辅助酶法。     

超声波辅助酶法制备多孔淀粉的中试研究初探

以马铃薯淀粉为原料,采用超声波辅助酶解法进行多孔淀粉的中试生产研究。通过测定多孔淀粉的吸油率和得率,对中试生产条件进行了优化。实验结果表明:最佳中试条件为淀粉浆浓度60%,超声时间30min,超声功率600W;α-淀粉酶与糖化酶质量比为1:2,总酶量为4%,α-淀粉酶酶解温度为55℃,pH6.0,水解8h;糖化酶水解温度为50℃,pH4.0,水解14h。生产的多孔淀粉得率为80.60%,吸油率为71.22%。     

疏水多孔淀粉的制备及其吸油性能

本文结合酶解预处理、辛烯基琥珀酸酐(OSA)疏水改性和Al3+交联复合改性制备疏水多孔淀粉。探讨了加酶量对疏水多孔淀粉结构及理化性质的影响,并对其吸油性能进行探讨。研究发现:α-淀粉酶与淀粉葡萄糖苷酶协同处理,使玉米淀粉颗粒表面形成了孔洞,成为多孔淀粉。在相同OSA添加量下,随着加酶量的增加,疏水多孔淀粉的取代度降低。激光共聚焦显微镜显示酯化处理后辛烯基琥珀酸(OS)基团在整个颗粒均有分布,随着酶水解率的提高,OS基团更多地分布在疏水多孔淀粉颗粒的内部。疏水多孔淀粉的吸油率随水解率的增大而增大,最高可达52.30%。对玉米油、机油、柴油的吸附率分别为80.41%,52.30%和41.93%。在油水体系中吸水率在6%左右,表现出很好的油水选择性,且保油性好。     

脉冲电场协同酶法制备淀粉锌络合物及其显微结构的研究

以普通南方大米淀粉为原料,采用α-淀粉酶和糖苷酶协同制备多孔大米淀粉,研究了酶含量、酶配比和时间等因素对多孔淀粉水解率和吸油率的影响,得出制备多孔大米淀粉的最佳条件为:酶含量1.0%(以淀粉干基计),酶配比(α-淀粉酶:葡萄糖苷酶)1:12,处理时间12 h,所得多孔淀粉的水解率为50%,吸油率为96.3%。在此基础上,分别选择原淀粉和多孔大米淀粉(水解率分别为30%、40%和50%)与0.1 mol/L的乙酸锌水溶液进行脉冲电场处理协同强化锌络合,脉冲电场处理条件为电压20 V、频率1 k Hz、流速24 m L/min,有效处理时间分别为2.88×10~3μs、8.64×10~3μs和14.4×10~3μs;借助扫描电子显微镜(SEM)及红外光谱(FT-IR)对淀粉络合物的显微结构进行研究,并通过原子吸收测定淀粉络合锌的含量,最终得出:水解率40%的多孔大米淀粉经脉冲电场(2.88×103μs)处理后的锌络合含量最高,为352.85 mg/100 g。     

酶法制备多孔玉米淀粉及其显微结构的研究

采用α-淀粉酶和糖化酶双酶协同制备多孔玉米淀粉,研究了加酶量、反应温度、pH值、时间等因素对多孔淀粉水解率和吸油率的影响,得出制备多孔玉米淀粉的最佳条件为:加酶量1%以淀粉干基计),酶配比(α-淀粉酶:糖化酶)1:2,反应温度55℃,pH 5.0,反应时间16 h,所得多孔淀粉的水解率为53.45%,吸油率为98.48%,并借助于偏光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对产品的显微结构进行研究.     

绿豆微孔淀粉酶法制备工艺优化研究

以水解率为指标,研究α-淀粉酶与糖化酶复合水解绿豆淀粉制备微孔淀粉工艺条件,通过单因素和正交试验确定酶解最佳工艺条件：α-淀粉酶：糖化酶=1：3,酶用量2．0%,时间20 h,温度42℃,pH4．2。经吸水、吸油率测试,对酶解前后绿豆淀粉进行性质分析表明,微孔淀粉吸水、吸油能力明显大于原淀粉。     

酸解-微波法制备慈姑抗性淀粉的研究

以慈姑淀粉为原料,采用酸解-微波法制备抗性淀粉.通过正交实验得到制备慈姑抗性淀粉的最佳工艺条件为:10%淀粉乳经4%HC1酸解1h,640W微波处理30s后,置于4℃条件下回生24h,抗性淀粉得率为10.99%.酸解-微波处理破坏了淀粉颗粒原有的结构,形成了连续的致密结构.     

湿热处理辅助酶法制备大米多孔淀粉及其性质研究

以大米淀粉为原料,采用湿热处理辅助酶法制备多孔淀粉,通过单因素实验优化了湿热处理淀粉的工艺条件,并测定比容积、溶解率、膨胀率和吸油率等指标;通过X-晶体射线衍射、傅里叶红外光谱、扫描电镜和粒度分析仪对淀粉的结构进行表征,结果表明:最佳湿热工艺条件为含水量30％、处理时间6h、处理温度110℃,多孔淀粉的比容积、溶解度、...     

脉冲电场协同酶解提高多孔淀粉制备效率及吸油率

以蜡质玉米淀粉为原料,采用脉冲电场(PEF)协同酶解制备多孔淀粉,探究其对多孔淀粉制备效率及吸油率的影响。结果表明:通过PEF改性后,淀粉水解率达到24.28%时所需的酶解时间缩短一半;在相同加酶量的条件下,通过PEF改性后,淀粉水解率为23.11%,较原淀粉显著提高,表明通过PEF改性可降低加酶量;在酶解6 h和加酶量为0.8×10~(-2) mL/g淀粉干基的条件下,经PEF改性协同酶解制备的多孔淀粉水解率为23.11%、吸油率为145.11%、比表面积为1.25 m~2/g,总孔容为4.31 cm~2/g×10~(-3),原淀粉酶解制备的多孔淀粉上述指标分别为18.38%、119.47%、1.16 m~2/g,4.15 cm~2/g×10~(-3),表明通过PEF改性提高酶解淀粉的水解率、吸油率、比表面积和总孔容。扫描电镜结果显示,PEF改性可使淀粉表面产生凹槽状结构;激光共聚焦显微镜观察显示,PEF改性提高了淀粉颗粒对淀粉酶的敏感性;热力学性质测试结果显示,PEF改性多孔淀粉的焓值低于原淀粉,表明PEF改性破坏了淀粉颗粒内部分致密的结晶区。本项研究揭示了PEF改性对淀粉颗粒及其酶解制备多孔淀粉的构效关系,为高效制备多孔淀粉提供了一个新思路,并拓展了PEF可应用的领域。     

Enzymatic hydrolysis of granular native and mildly heat-treated tapioca and sweet potato starches at sub-gelatinization temperature

The effect of mild heat treatment (below gelatinization temperature) towards the susceptibility of granular starch to enzymatic hydrolysis was investigated. Tapioca and sweet potato starches were subjected to enzymatic hydrolysis with a mixture of fungal α-amylase and glucoamylase at 35 °C for 24 h. Starches were hydrolyzed in native (granular) state and after heat treatment below gelatinization temperature (60 °C for 30 min). The dextrose equivalent (DE) value of heat-treated starch increased significantly compared to native starch, i.e., 36–50% and 27–34% for tapioca and sweet potato starch, respectively. Scanning electron microscopy examination showed that enzymatic erosion occurred mainly at the surface of starch granules. Hydrolyzed heat-treated starch exhibited rougher surface and porous granules compared to native starch. X-ray analysis suggested that enzymatic erosion preferentially occurred in amorphous areas of the granules. The amylose content, swelling power and solubility showed insignificant increase for both starches. Evidently, heating treatment below gelatinization temperature was effective in enhancing the degree of hydrolysis of granular starch.     

酸法制备多孔淀粉及其特性研究

以玉米淀粉为原料,分别用不同浓度的盐酸溶液和复合酶在一定条件下制备多孔淀粉。对制得的多孔淀粉进行形态结构和部分性质的测定,并对两种方式处理所得产品的吸水性和吸油性进行对比。结果显示,料液比1∶4、8%浓度的盐酸溶液、45℃下水浴反应20h制备的多孔淀粉在吸水和吸油性能上与酶法制备的多孔淀粉较为相似,同时相对于原淀粉性能有很大的提高。扫描电子显微镜(SEM)显示,酶法制备的多孔淀粉表面布有类似蜂窝状的孔洞或凹坑,而酸法制得的多孔淀粉颗粒具有随机性,效果不如酶法处理。与原淀粉相比,酸法制备的多孔淀粉糊化开始温度略微升高,而峰值黏度有很大降低。酸法制备多孔淀粉的方法简单廉价,相对酶法具有工业生产价值及较高的价格优势。     

微波酸处理对骨胶原蛋白酶解效果的影响研究

以骨胶原蛋白为原料,采用微波酸处理辅助酶解制备胶原蛋白肽,以水解度及抗氧化能力为指标确定最佳水解条件。通过比较实验确定最佳微波酸处理条件为:微波功率510W作用270s;通过对酸性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶及碱性蛋白酶水解结果比较,确定中性蛋白酶水解产物的水解度及ABTS、DPPH自由基清除率最高;通过单因素实验及正交实验优化中性酶最佳酶解条件为:酶与底物比10%,底物浓度4%,反应温度55℃,pH7.0。结果表明,与单独酶解相比,微波酸处理能够使骨胶原蛋白酶解时间缩短1/2,水解度上升3.2%,产物的ABTS、DPPH自由基清除率分别提高8.7%和3.1%。     

微波法制备羟丙基多孔玉米淀粉工艺优化

采用微波法对玉米多孔淀粉原料进行处理,经过正交试验优化工艺,制备具有不同取代度的羟丙基玉米多孔淀粉。研究在微波作用下,淀粉乳质量分数、微波处理时间、微波功率以及环氧丙烷用量对产品取代度的影响。结果表明,用微波法制备羟丙基玉米多孔淀粉的最佳反应条件为微波功率300W、环氧丙烷用量(质量分数)6.90%、微波时间3min、淀粉乳质量分数30%,在该条件下制备的羟丙基多孔淀粉的摩尔取代度为0.0103。     

Effect of Acid Hydrolysis and Ball Milling on Porous Corn Starch

Porous corn starch from glucoamylase hydrolysis of native corn starch was examined before and after cross-linking, acid hydrolysis and dry ball milling. Cross-linking does not significantly change the crystallinity, water absorption or gelatinisation properties but acid hydrolysis at 60°C increases, proportionately, crystallinity and water absorption capacity and decreases moisture adsorption at humidities less than 80%, in comparison to untreated porous corn starch. Highly crystalline porous starch has a fragile granule structure. Ball milling destroys crystallinity in both normal, porous, and cross-linked or partially hydrolyzed starches. Particle sizes of 1–2m are obtained by milling dry starches for 48 h. Water absorption for milled starches is more than 200% (weight water/weight starch d.b.). Viscosities of these products were significantly reduced at high temperatures. Products formed stable gels in 25–30% dispersions in cold water.