超声辅助双酶法制备RS_3型籼米抗性淀粉工艺参数优化

以微波预糊化籼米淀粉为原料,采用超声波间歇式辅助,异淀粉酶和普鲁兰酶分步脱支酶解制备了RS_3型籼米抗性淀粉。以RS_3产率为考察指标,在单因素实验的基础上,利用响应面法对制备RS_3型籼米抗性淀粉的工艺参数进行了优化。结果表明,在淀粉乳质量分数10%、异淀粉酶酶解温度50℃、异淀粉酶酶解pH5.0、普鲁兰酶酶解温度60℃、普鲁兰酶酶解pH4.5、超声功率70 W条件下,最佳工艺条件为:异淀粉酶添加量16 U/g,异淀粉酶酶解时间3 h,普鲁兰酶添加量8 U/g,普鲁兰酶酶解时间2.2 h,超声时间7 min,超声间歇时间2.3 h。在最佳条件下,RS_3型籼米抗性淀粉产率可达18.19%。     

RS3型籼米抗性淀粉制备方法对其结构和理化性质的影响

以微波预糊化籼米淀粉为原料,研究超声间歇式辅助双酶法和晶种诱导-双酶法对RS_3型籼米抗性淀粉结构和理化性质的影响。结果表明,原料淀粉呈多面体结构,表面边界棱角分明,颗粒晶型为A型,结晶度仅为8.9%;而超声间歇式辅助双酶法和晶种诱导—双酶法所得RS_3型籼米抗性淀粉,表面变得粗糙,凹凸不平,出现"蜂窝"状结构,其溶解度、膨胀度及持水力均降低,颗粒晶型表现为致密且稳定的B型或B+V型结构,结晶度最高可达20.10%,且在RS_3形成过程中无新官能团产生,淀粉的化学结构未发生改变。两种制备工艺在酶添加顺序上,先添加普鲁兰酶后添加异淀粉酶可较优地促进淀粉晶体形成有序结构。     

酶解处理对大米RS_3型抗性淀粉产率的影响

以大米淀粉为原料,研究比较了α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和普鲁兰酶对大米RS3型抗性淀粉产率的影响,试验结果表明:普鲁兰酶对大米RS3型抗性淀粉产率影响最为显著,抗性淀粉产率相对较高。在酶法制备大米RS3型抗性淀粉过程中,α-淀粉酶在最佳添加量为1%、酶解30 min、淀粉浓度均为10%条件下,抗性淀粉产率可达14%;葡萄糖淀粉酶在酶添加量为0.5%、酶解20 min、淀粉浓度均为10%条件下,抗性淀粉产率可达15%左右;普鲁兰酶添加量为40μL/g淀粉、酶解12 h、淀粉浓度为20%条件下,大米RS3型抗性淀粉产率高可达20.57%。研究结果可为酶法制备大米RS3型抗性淀粉提供参考。     

响应面法优化微波辅助酶解制备抗性淀粉工艺研究

采用微波辅助酶解制备玉米抗性淀粉,以玉米抗性淀粉收率为指标,在单因素试验基础上,进行BoxBehnken试验设计,对耐高温α-淀粉酶添加量和酶解时间、普鲁兰酶添加量和酶解时间4个因素进行响应面优化试验分析。结果表明4个因素的影响主次关系为普鲁兰酶酶解时间耐高温α-淀粉酶酶解时间耐高温α-淀粉酶添加量普鲁兰酶添加量。响应面优化试验确定微波辅助酶解制备玉米抗性淀粉的最优工艺参数:耐高温α-淀粉酶添加量3 U/g干淀粉、酶解时间30 min,普鲁兰酶添加量8 U/g干淀粉、酶解时间4.5 h。     

中温α-淀粉酶处理提高甘薯回生抗性淀粉制备率

以甘薯淀粉为原料,以抗性淀粉制备产率为考察指标,研究中温α–淀粉酶处理对RS3型抗性淀粉制备产率影响。结果表明,中温α–淀粉酶处理制备甘薯回生抗性淀粉最佳工艺条件为:淀粉乳10%,中温α–淀粉酶添加量为0.02 U/mL,酶解温度80℃,酶解时间15 min,淀粉乳pH7.0;在最佳条件下制备甘薯回生抗性淀粉产率达25.45%,比对照组提高1.68倍。     

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。     

嗜冷普鲁兰酶制备玉米抗性淀粉工艺优化及其表征

以玉米淀粉为原料,采用嗜冷普鲁兰酶脱支处理和压热处理相结合的方式制备玉米抗性淀粉,考察了玉米淀粉乳质量分数、耐高温α-淀粉酶添加量、嗜冷普鲁兰酶添加量、嗜冷普鲁兰酶作用时间对抗性淀粉得率的影响,采用正交试验对压热-酶解法制备玉米抗性淀粉的工艺参数进行了优化。采用扫描电子显微镜、X-射线衍射和差示扫描量热仪对玉米抗性淀粉形貌、晶体结构、热特性进行了观察与分析。结果表明,制备玉米抗性淀粉的最佳工艺条件为：玉米淀粉乳质量分数18%、耐高温α-淀粉酶添加量7 U/g、嗜冷普鲁兰酶添加量10 U/g、嗜冷普鲁兰酶作用时间9 h。在最佳条件下,玉米抗性淀粉得率为16.84%。玉米淀粉经复合酶法处理后,抗性淀粉形成了致密的层状晶体结构,表面形态结构呈现出不同于玉米原淀粉A型晶体结构的V型晶体结构;玉米抗性淀粉的起始温度、峰值温度、终止温度和相变焓值分别为117.07、140.69、153.03 ℃和1 858.12 J/g,均高于玉米原淀粉。     

超声波-酶法制备小麦RS3型抗性淀粉工艺参数的优化

以小麦淀粉为原料,抗性淀粉得率为指标,采用超声波-酶法制备小麦RS3型抗性淀粉,在优化的超声波作用条件(淀粉乳浓度15%,超声波功率225W,超声温度50℃,超声作用时间50min)基础上,通过单因素及正交试验确定最佳的酶解工艺:耐高温α-淀粉酶添加量1U/g干淀粉,耐高温α-淀粉酶作用时间20 min,普鲁兰酶添加量10 U/g干淀粉,普鲁兰酶酶解温度50℃,酶解时间7 h。经反复验证,超声波-酶法制备小麦RS3型抗性淀粉得率为13.155%。     

压热-酶解法制备青芒果抗性淀粉

本研究采用压热-酶解法制备青芒果抗性淀粉,实验以青芒果淀粉为原料,在压热条件和α-淀粉酶作用的基础上,研究普鲁兰酶酶浓度、酶解温度、酶处理p H和酶解时间对青芒果抗性淀粉含量的影响。正交实验结果表明,压热-酶解法制备青芒果抗性淀粉的最佳条件为鲁兰酶添加量30 U/g、酶解p H5、酶解时间15 h、酶解温度60℃,该条件下,青芒果抗性淀粉产率最高可达7.368%。     

油莎豆复合酶法抗性淀粉的制备及纯化工艺

以油莎豆淀粉为原料,通过高温α-淀粉酶水解,普鲁兰酶脱支,对淀粉进行连续处理,研究复合酶法油莎豆抗性淀粉的制备及纯化工艺条件,单因素及正交实验结果表明,油莎豆淀粉双酶法制备抗性淀粉酶解的最佳工艺条件是:高温α-淀粉酶添加量2μ/g、酶解温度95℃、酶解时间15 min。普鲁兰酶添加量15μ/g、酶解温度50℃、酶解时间20 h。此条件下制备的油莎豆抗性淀粉得率为39.48%,抗性淀粉含量为57.72%。     

Determination of Optimum Conditions for Enzymatic Debranching of Cassava Starch and Synthesis of Resistant Starch Type III using Central Composite Rotatable Design

Cassava starch was debranched by treatment with isoamylase and pullulanase and the yield of resistant starch type III (RS III) optimized with respect to starch solids concentration (7.5‐15%, w/v), incubation time (8‐24 h) and enzyme concentration using central composite rotatable design. Higher concentrations of pullulanase (10‐35 U/g starch) compared to isoamylase (30–90 mU/g starch) were required to give a similar degree of starch hydrolysis within the experimental domain. A clear debranching end‐point was identifiable by following the reducing value, blue value and β‐hydrolysis limit of cassava starches debranched using isoamylase. It was difficult to define a debranching endpoint of pullulanase treatment by these parameters due to contaminating α‐D ‐(1→4) activity. The yield of RS III was significantly higher in isoamylolysates and increased steadily with increasing degree of hydrolysis to peak at 57.3%. Purification of the debranched material further increased the RS III yield to 64.1%. Prolonged (24 h) hydrolysis of cassava starch with high concentration of pullulanase (35 U/g) gave lower RS III contents in the purified (34.2%) and unpurified (36.2%) hydrolysates compared to 49.5 and 62.4%, respectively, at moderate pullulanase concentration (22.5 U/g) and incubation time (16 h).     

响应面法优化板栗抗性淀粉制备工艺

为了提高板栗抗性淀粉含量,并获得抗性淀粉制备方法的最适工艺参数,本研究优化了压热—普鲁兰酶法制备板栗抗性淀粉的工艺,在单因素试验基础上,采用响应面法研究淀粉悬浮液质量分数、普鲁兰酶添加量、酶解时间和冷凝时间对抗性淀粉得率的影响,建立各因素与抗性淀粉得率关系的数学回归模型。最终根据实际工艺操作确定最佳的制备工艺条件为淀粉悬浮液质量分数11.00%,酶添加量9 PUN/g、酶解时间10 h、冷凝时间15 h。在该制备条件下,测得抗性淀粉得率为64.90%,基本符合理论预测值(65.70%)。试验证明,响应面法能够提高板栗抗性淀粉的制备率。     

酶解法制备荞麦抗性淀粉的工艺优化

为确定荞麦粉制备抗性淀粉的工艺条件,采用普鲁兰酶酶解脱支法,并通过单因素和正交试验研究了影响抗性淀粉得率的因素。结果表明：影响抗性淀粉得率的因素主次顺序依次为荞麦粉浓度、普鲁兰酶用量、酶解时间和酶解温度。酶解法制备荞麦抗性淀粉的适宜工艺条件为荞麦粉浓度5 g/（100 mL）、普鲁兰酶用量7.2 PUN/g、酶解温度45℃、酶解时间8 h,在此条件下测得的抗性淀粉含量为15.82%。与原粉相比,普鲁兰酶酶解脱支与湿热法相结合制备荞麦抗性淀粉使其抗性淀粉含量显著提高。     

枇杷核抗性淀粉制备工艺优化及其性质测定

目的 优化枇杷核抗性淀粉的最佳制备条件,并对枇杷核抗性淀粉的结构特征和理化性质进行探究,以期得到枇杷果核再利用的可行性。方法 选用淀粉乳浓度、超声功率、酶添加量、酶解时间为主要条件,通过压热超声酶解法制备枇杷核抗性淀粉;采用扫描电镜、X-射线衍射分析、傅里叶红外变换光谱研究不同品种枇杷核淀粉与抗性淀粉的颗粒结构和理化性质。结果 最佳制备条件：淀粉悬浮液浓度30%、超声提取功率设定180 W、普鲁兰酶添加量25 U/g、酶解时间10 h,在此条件下,枇杷核抗性淀粉得率为12.457%。枇杷淀粉颗粒近椭圆型,抗性淀粉形状变为块状堆叠。枇杷淀粉均呈现C型晶体特征,抗性淀粉均为B型晶体特征。抗性淀粉的红外光谱图在3000-4000 cm-1之间的吸收峰变窄、多,其他区域与淀粉的光谱基本一致。结论 优化后的方法制备效率稳定,在此条件下制备的枇杷核抗性淀粉,形态结构与理化性质良好,可以为枇杷核综合利用提供依据。     

超声-微波协同酶法制备芸豆抗性淀粉工艺优化及结构分析

探究超声-微波协同酶法制备芸豆抗性淀粉的最佳工艺条件及其物理结构特性。以紫花芸豆为试验材料,利用超声-微波协同酶法制备RS3型抗性淀粉,考察不同水平时淀粉悬浮液质量分数、超声时间、普鲁兰酶添加量和微波功率对抗性淀粉得率的影响,同时做响应面优化试验;通过扫描电镜、红外光谱、凝胶渗透色谱仪等方法分析芸豆淀粉及抗性淀粉的结构特性。结果表明:淀粉悬浮液质量分数16%、普鲁兰酶添加量12.5 ASPU/g(干基)、微波功率300 W、超声-微波协同处理20 min时,芸豆抗性淀粉得率最高为(24.37±0.41)%。与原淀粉相比,芸豆抗性淀粉颗粒破损,呈形状大小各异的块状碎石结构;抗性淀粉未出现新的特征吸收峰;处理后的芸豆抗性淀粉平均聚合度降低,多分散系数降低。超声-微波协同酶解法可提高芸豆抗性淀粉得率,抗性淀粉形成过程中淀粉官能团没有变化,其余结构特性改变。     

Effect of Pullulanase Debranching of Sago (Metroxylon sagu) Starch at Subgelatinization Temperature on the Yield of Resistant Starch

The effects of pullulanase debranching of sago (Metroxylon sagu) starch in the granular state and subsequent physical treatments on the formation and yield of type III resistant starch (RS 3) have been investigated. Sago starch was enzymatically debranched with pullulanase at 60°C and at pH 5.0 using different enzyme concentrations (24, 30, 40, 50 PUN/g dry starch) which was added to 20% (w/v) starch slurry and incubated for 0 to 48 h. Optimum enzyme concentration of 40 PUN/g dry starch and three debranching times (8, 16 and 24 h) have been selected for subsequent preparation of RS. Granule morphology and molecular weight distribution (MWD) of the debranched and resistant starch were examined. Debranched starch samples showed blurred birefringence patterns, a decrease in amylopectin fraction, an increase in low molecular weight fraction and a broadening of MWD. Debranched starch samples with a maximum RS yield of 7% were obtained at 8 h debranching time. Temperature cycling and incubation at certain temperature and storage time enhanced the formation of RS. Under the conditions used in this study, the optimum conditions to obtain the highest RS yield (11.6%) were 8 h of debranching time, followed by incubation at 80°C for seven days. The MWD analysis showed that RS consisted of material with relatively low degree of polymerization. This study showed that pullulanase treatment of starch in the granular state resulted in limited debranching of amylopectin but the subsequent physical treatments (incubation time/temperature) can be manipulated to promote crystallization and enhance formation of RS 3.     

响应面法优化玉米抗性淀粉制备工艺

研究普鲁兰酶法制备玉米抗性淀粉的工艺。在单因素试验基础上,采用响应曲面法研究pH值、反应温度、反应时间和加酶量对抗性淀粉得率的影响,优化玉米抗性淀粉制备工艺,建立各因素与抗性淀粉得率关系的数学回归模型。确定最佳的制备工艺条件为普鲁兰酶加酶量12.8ASPU/g、反应时间32h、反应温度46.2℃、pH5.0。在该制备条件下,抗性淀粉得率为46.2%。     

淀粉平均聚合度对抗性淀粉得率影响的研究

在对普鲁兰酶最佳酶解条件优化的基础上,采用普鲁兰酶与耐高温淀粉酶协同制备RS(resistantstarch),改变淀粉的聚合度,分析玉米淀粉聚合度与抗性淀粉得率的关系。结果表明:提高原料淀粉中直链淀粉含量并将其聚合度控制在一定程度,可有效的提高RS得率,同时,DSC(differentialscanningcalorimeter)和X-衍射图谱表明,抗性淀粉与原玉米淀粉在结构上有着显著差异。