多孔淀粉擁有較大的比表面積,其獨(dú)特的孔型結(jié)構(gòu),能夠應(yīng)用于不同種類物質(zhì),成為極具潛力的吸附材料。多孔淀粉加工原材料來源廣泛,成本價(jià)格低廉,綠色生物酶法制備,具有良好工業(yè)開發(fā)價(jià)值。本課題選取能夠制備良好多孔結(jié)構(gòu)的玉米淀粉作為酶解原材料,確定中溫α-淀粉酶和糖化酶對(duì)玉米淀粉的親和性,使用中溫α-淀粉酶、糖化酶和復(fù)合酶制備不同水解方式樣品。通過單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得到復(fù)合酶配比,以水解率、損失率、吸水率和吸油率作為衡量指標(biāo),參數(shù)分別為26.26%、36.35%、56.36%、95.86%,最后確定最佳比例是中溫α-淀粉酶:糖化酶=1:4。以時(shí)間為變量,利用不同水解方式制備得到水解率大致為27%不同水解方式的樣品。以PLM、SEM、DSC、XRD、~1H NMR和粒徑分析等儀器表征樣品的形貌及結(jié)構(gòu)特征。PLM圖像顯示中溫α-淀粉酶多孔淀粉,顆粒由外至內(nèi),呈現(xiàn)由大及小的錐形孔,糖化酶多孔淀粉顆粒,顆粒由內(nèi)至外,呈現(xiàn)由小及大的錐形孔;復(fù)合酶多孔顆粒結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)兩種酶水解后的綜合特點(diǎn),酶作用后的樣品偏光減弱。SEM圖像表明酶作用后,淀粉顆粒表面形成了深淺不同、大小不一的多孔,其中CE樣品孔徑分布最為均勻。采用DSC探究不同多孔淀粉的熱力學(xué)性質(zhì),DSC結(jié)果顯示中溫α-淀粉酶多孔淀粉的峰值溫度高,內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加有序。糖化酶多孔淀粉糊化焓值(△H)值最大,可能因?yàn)閮?nèi)部含有更多的支鏈淀粉。粒徑結(jié)果表明中溫α-淀粉酶易使淀粉顆粒破碎,粒徑顯著減小,糖化酶水解樣品小顆粒分布減少,糖化酶更傾向作用于粒徑較小的顆粒。XRD能夠說明兩種酶水解主要作用于無定形區(qū),數(shù)據(jù)顯示,相比于原淀粉,酶解后的淀粉相對(duì)結(jié)晶度均增大。與原淀粉相比,~1H NMR結(jié)果顯示AM樣品DB值下降,α-1,6糖苷鍵相對(duì)含量增加,足以說明中溫α-淀粉酶更多作用于直鏈淀粉。經(jīng)過中溫α-淀粉酶作用后的樣品在譜圖信號(hào)4.31ppm的位置出現(xiàn)特征峰,原淀粉與糖化酶的水解后未出現(xiàn)此信號(hào),為區(qū)分制備多孔淀粉酶類型提供了一個(gè)基礎(chǔ)方法。淀粉的亞甲藍(lán)吸附動(dòng)力學(xué)曲線更加符合準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)模型,說明亞甲基藍(lán)主要分布在淀粉顆粒的表面一層,并且酶解后的顆粒對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性顯著增加。利用乙醇有機(jī)溶劑法,制備得到了多孔淀粉/維生素E復(fù)合物,CE-VE復(fù)合物包埋率最高,保留率達(dá)到60%。SEM觀察顆粒表面,NS-VE復(fù)合物表面互相粘附,有少量維生素E進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部,而酶解后的淀粉顆粒內(nèi)部包埋大量維生素E,顆粒與顆粒之間保持獨(dú)立,沒有粘附。CLSM觀察顆粒內(nèi)部,維生素E充分進(jìn)入了多孔淀粉顆粒內(nèi)部。XRD相對(duì)結(jié)晶度結(jié)果充分說明復(fù)合酶多孔淀粉顆粒內(nèi)部吸附了更多的維生素E,顆粒有較大的空腔結(jié)構(gòu)更有利于維生素E的負(fù)載。多孔淀粉在避光、避氧、自然條件下,可以一定程度延緩維生素E氧化,自然條件下在21天后保留率為原始包埋率的一半。在體外模擬消化的過程,AM和CE在口腔中開始開始產(chǎn)生還原糖,AMG與原淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定保持一致,從小腸才開始產(chǎn)生還原糖。維生素E的體外釋放,NS-VE與AMG-VE在胃中釋放量多,因?yàn)閂E主要附著在顆粒表面,AM-VE和CE-VE在胃中的釋放量較少,同樣在小腸中的釋放量也較少,多孔淀粉在消化過程一定程度保護(hù)了維生素E,但是在小腸中也不能完全釋放。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TS231
【部分圖文】：

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文淀粉主要來源于植物的根、莖、葉、果實(shí)和種子，不同來源的淀粉顆粒在形態(tài)、晶型、粒徑、直鏈淀粉含量以及對(duì)酶的敏感程度都有一定差異如表 1-1，A 型淀粉（：普通玉米淀粉和蠟質(zhì)玉米淀粉）更容易在顆粒表面形成較多的均勻小孔， B 型淀例如：馬鈴薯淀粉）和 C 型淀粉（例如：綠豆淀粉）難以形成分布均勻的小孔。

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文(3)采用有機(jī)溶劑法，制備酶解多孔淀粉與維生素 E 復(fù)合物樣品，通過掃描電鏡和激光共聚焦觀察復(fù)合物形貌特征，對(duì)其表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。采用 XRD 測(cè)定復(fù)合物結(jié)構(gòu)晶型，比較不同酶解多孔淀粉復(fù)合物結(jié)構(gòu)差異。(4)測(cè)定酶解多孔淀粉與維生素 E 復(fù)合物在避光、避氧及自然條件下的對(duì)維生素 E的的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。(5)在模擬人體消化條件下，探究模擬酶解多孔淀粉與維生素 E 復(fù)合物的消化緩釋特性。

34圖 3-2 酶解多孔淀粉偏光顯微鏡圖像；1---普通光條件，2---偏正光條件；×500Fig. 3-2 Polarizing light micrographs of porous starches1---ordinary light, 2---polarized light; ×5003.4.3SEM 表觀形貌特征玉米淀粉顆粒表面存在微孔，連接從團(tuán)粒臍點(diǎn)內(nèi)腔和外表面的通道，直徑在 5~40

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2831620