OSA淀粉消化特性和基團分布的研究及應用
發(fā)布時間:2021-03-02 13:43
辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSA淀粉)在食品中應用非常廣泛。OSA基團的引入,增強了淀粉的抗消化性,降低了淀粉基食品的升糖指數(shù),同時也使其具有作為藥物緩釋載體的潛力。因此,本文選擇不同晶型和直鏈含量的玉米淀粉進行OSA改性,首先分析OSA改性對淀粉的理化特性和結(jié)構(gòu)特征的影響,隨后進一步研究OSA基團在淀粉顆粒和淀粉鏈上的分布機制與淀粉消化特性的關(guān)系,最后將其應用于藥物緩釋載體,研究其緩釋性能。旨在研究OSA淀粉結(jié)構(gòu)與功能特性的關(guān)系,為其在抗消化食品和藥物緩釋載體的應用中提供一定的理論基礎(chǔ)。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:首先,以蠟質(zhì)(WS)、普通(NS)和高直鏈(HS)三種不同種類玉米淀粉為原料制備取代度(DS)為0.02和0.05的OSA淀粉,研究OSA改性對其理化特性和結(jié)構(gòu)特征的影響。結(jié)果表明:不同種類淀粉的反應效率由大到小順序為HS>WS>NS。改性后,淀粉的溶脹性增加,且A型淀粉(WS和NS)增加程度較B型淀粉(HS)高。顯微形態(tài)分析發(fā)現(xiàn),隨DS增加,淀粉表面破壞程度增加。紅外結(jié)構(gòu)和結(jié)晶結(jié)構(gòu)特征表明,改性降低了A型淀粉的短程有序和長程有序程度。淀粉鏈長分布分析表明,改性后,...
【文章來源】:江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
OSA淀粉結(jié)構(gòu)[8]
薪峁狗治觶??髁薕SA基團在改性甜玉米可溶性淀粉中的分布和位置,此結(jié)果與Bai等人的研究具有一定的相似性。劉微[54]進一步對OSA基團在蠟質(zhì)玉米淀粉外鏈和內(nèi)鏈上的分布進行了深入的研究,結(jié)果表明,隨DS增加,OSA基團在淀粉分支點、外鏈和內(nèi)鏈上的的分布數(shù)量均呈增加趨勢,且基于OSA基團在淀粉外鏈上均勻分布的假設,得出隨DS增加,OSA淀粉在外鏈上的出現(xiàn)位置距離非還原端的距離減小,并為淀粉乳化性質(zhì)的改進提供新的思路。而OSA基團在淀粉鏈上的分布,必然也與淀粉的消化性質(zhì)存在一定的聯(lián)系,但目前此類研究尚未報道。圖1-2OSA基團在不同DS的淀粉上的分布模型(左:DS=0.018;右:DS=0.092)[52]Fig.1-2Proposedmodelstructuresforoctenylsuccinatedstarcheswithdegreesofsubstitutionof0.018(left)and0.092(right)[52]1.5隨著人們生活水平的提高,慢性病患者增加,醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)τ谒幬锏木忈尯涂蒯尩陌l(fā)展要求越來越高。緩釋藥物不僅能夠減少每日給藥次數(shù),而且能夠維持患者體內(nèi)血藥濃度處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),提高藥物療效,降低治療成本。目前,羥丙基甲基纖維素(Hydroxypropylmethylcellulose,HPMC)是藥物緩釋常用的載體物質(zhì),但其成本較高,因此研發(fā)其他成本較低的載體顯得至關(guān)重要。淀粉是一種可降解的天然生物大分子,是自然界中的第二大可再生的碳水化合物。我國淀粉資源豐富,其價格低廉、綠色環(huán)?稍偕⑶揖哂幸欢ǖ目瓜,因而具有作為藥物緩釋載體的潛力。但是,天然淀粉壓實性較差,抗酸和抗酶解特性需要進一步提高,因此需要對其進行一定的改性處理。OSA淀粉作為一種改性淀粉,安全性已經(jīng)得到廣泛的認可,并且經(jīng)OSA改性的淀粉具有良好的溶脹性和抗消化性等特性。這對其作為藥物緩釋載體具有非常重要的作用,因此,以OSA淀粉?
鏈間的相互作用,促進了淀粉的膨脹,并且OSA基團能夠?qū)崿F(xiàn)淀粉分子間的交聯(lián),使得淀粉的彈性程度增強[76]。隨直鏈淀粉含量增加,NS-OSA和HS-OSA均表現(xiàn)為彈性和黏性隨DS增加而降低的趨勢。這可能是因為淀粉顆粒的非結(jié)晶程度隨直鏈淀粉含量增加而增加,OSA基團的引入能夠影響直鏈淀粉的重排,對淀粉凝膠網(wǎng)絡的形成造成一定的影響,并且隨著直鏈含量增加,淀粉吸水膨脹受到抑制,阻礙淀粉網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的形成,彈性程度降低[67]。2.4.6OSA淀粉的表觀結(jié)構(gòu)可以通過SEM顯微鏡進行觀察,觀察到不同種類的天然淀粉及對應的OSA改性淀粉如圖2-3所示,圖2-3(a-c)中,三種淀粉顆粒均具有較為完整的顆粒結(jié)構(gòu),表面較為光滑,破損少。不同直鏈含量淀粉的表觀形態(tài)不同,WS顆粒主要呈不規(guī)則形狀,顆粒表面有棱角,大小相對均勻;NS主要呈現(xiàn)不規(guī)則形狀,大部分呈現(xiàn)多角形,也有部分呈現(xiàn)圓形,表面有棱角;HS顆粒主要呈現(xiàn)橢圓形,表面光滑,但部分顆粒表面有乳狀的突起。其他研究中也有相似報道[20,77]。圖2-3不同種類天然淀粉及對應OSA淀粉SEM圖:(a-c)天然蠟質(zhì)、普通、高直鏈淀粉;(d-f)DS為0.02的蠟質(zhì)、普通、高直鏈OSA淀粉;(g-i)DS為0.05的蠟質(zhì)、普通、高直鏈OSA淀粉Fig.2-3SEMofdifferentkindsofnaturalandcorrespondingOSAstarches:(a-c)WS,NS,HS,respectively;(d-f)WS-OSA,NS-OSA,HS-OSAwithDSof0.02,respectively;(g-i)WS-OSA,NS-OSA,HS-OSAwithDSof0.05,respectively
【參考文獻】:
期刊論文
[1]辛烯基琥珀酸酶解淀粉酯的性質(zhì)和顯微結(jié)構(gòu)研究[J]. 張雪春,鄭為完,涂宗財,林紅輝,王振興,孔令偉. 光譜學與光譜分析. 2010(11)
博士論文
[1]OSA淀粉的結(jié)構(gòu)特征與乳化性質(zhì)的相關(guān)性分析[D]. 劉微.江南大學 2019
[2]影響OSA淀粉乳液中β-胡蘿卜素生物可給率的要素分析[D]. 林全全.江南大學 2018
[3]凝膠型緩釋輔料脫支淀粉的制備及其釋藥行為研究[D]. 劉國棟.江南大學 2017
[4]藥物緩釋性載體用脫支淀粉的研究[D]. 洪雁.江南大學 2015
[5]淀粉疏水改性基團分布及其構(gòu)效關(guān)系[D]. 王嬋.華南理工大學 2015
[6]以OSA變性淀粉為乳化劑的納米乳液制備及特性研究[D]. 梁蓉.江南大學 2013
碩士論文
[1]乳清分離蛋白對淀粉消化特性的影響及其作用機制研究[D]. 楊翠紅.江南大學 2019
[2]茶堿共晶溶解過程理論研究[D]. 趙爽辰.北京化工大學 2019
[3]多酚與玉米淀粉的相互作用及其對淀粉消化和加工特性的影響[D]. 萬芊.江南大學 2018
[4]細菌β-淀粉酶異源表達及碳分解代謝物阻遏的研究[D]. 郭瑞.江南大學 2018
本文編號:3059361
【文章來源】:江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
OSA淀粉結(jié)構(gòu)[8]
薪峁狗治觶??髁薕SA基團在改性甜玉米可溶性淀粉中的分布和位置,此結(jié)果與Bai等人的研究具有一定的相似性。劉微[54]進一步對OSA基團在蠟質(zhì)玉米淀粉外鏈和內(nèi)鏈上的分布進行了深入的研究,結(jié)果表明,隨DS增加,OSA基團在淀粉分支點、外鏈和內(nèi)鏈上的的分布數(shù)量均呈增加趨勢,且基于OSA基團在淀粉外鏈上均勻分布的假設,得出隨DS增加,OSA淀粉在外鏈上的出現(xiàn)位置距離非還原端的距離減小,并為淀粉乳化性質(zhì)的改進提供新的思路。而OSA基團在淀粉鏈上的分布,必然也與淀粉的消化性質(zhì)存在一定的聯(lián)系,但目前此類研究尚未報道。圖1-2OSA基團在不同DS的淀粉上的分布模型(左:DS=0.018;右:DS=0.092)[52]Fig.1-2Proposedmodelstructuresforoctenylsuccinatedstarcheswithdegreesofsubstitutionof0.018(left)and0.092(right)[52]1.5隨著人們生活水平的提高,慢性病患者增加,醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)τ谒幬锏木忈尯涂蒯尩陌l(fā)展要求越來越高。緩釋藥物不僅能夠減少每日給藥次數(shù),而且能夠維持患者體內(nèi)血藥濃度處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),提高藥物療效,降低治療成本。目前,羥丙基甲基纖維素(Hydroxypropylmethylcellulose,HPMC)是藥物緩釋常用的載體物質(zhì),但其成本較高,因此研發(fā)其他成本較低的載體顯得至關(guān)重要。淀粉是一種可降解的天然生物大分子,是自然界中的第二大可再生的碳水化合物。我國淀粉資源豐富,其價格低廉、綠色環(huán)?稍偕⑶揖哂幸欢ǖ目瓜,因而具有作為藥物緩釋載體的潛力。但是,天然淀粉壓實性較差,抗酸和抗酶解特性需要進一步提高,因此需要對其進行一定的改性處理。OSA淀粉作為一種改性淀粉,安全性已經(jīng)得到廣泛的認可,并且經(jīng)OSA改性的淀粉具有良好的溶脹性和抗消化性等特性。這對其作為藥物緩釋載體具有非常重要的作用,因此,以OSA淀粉?
鏈間的相互作用,促進了淀粉的膨脹,并且OSA基團能夠?qū)崿F(xiàn)淀粉分子間的交聯(lián),使得淀粉的彈性程度增強[76]。隨直鏈淀粉含量增加,NS-OSA和HS-OSA均表現(xiàn)為彈性和黏性隨DS增加而降低的趨勢。這可能是因為淀粉顆粒的非結(jié)晶程度隨直鏈淀粉含量增加而增加,OSA基團的引入能夠影響直鏈淀粉的重排,對淀粉凝膠網(wǎng)絡的形成造成一定的影響,并且隨著直鏈含量增加,淀粉吸水膨脹受到抑制,阻礙淀粉網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的形成,彈性程度降低[67]。2.4.6OSA淀粉的表觀結(jié)構(gòu)可以通過SEM顯微鏡進行觀察,觀察到不同種類的天然淀粉及對應的OSA改性淀粉如圖2-3所示,圖2-3(a-c)中,三種淀粉顆粒均具有較為完整的顆粒結(jié)構(gòu),表面較為光滑,破損少。不同直鏈含量淀粉的表觀形態(tài)不同,WS顆粒主要呈不規(guī)則形狀,顆粒表面有棱角,大小相對均勻;NS主要呈現(xiàn)不規(guī)則形狀,大部分呈現(xiàn)多角形,也有部分呈現(xiàn)圓形,表面有棱角;HS顆粒主要呈現(xiàn)橢圓形,表面光滑,但部分顆粒表面有乳狀的突起。其他研究中也有相似報道[20,77]。圖2-3不同種類天然淀粉及對應OSA淀粉SEM圖:(a-c)天然蠟質(zhì)、普通、高直鏈淀粉;(d-f)DS為0.02的蠟質(zhì)、普通、高直鏈OSA淀粉;(g-i)DS為0.05的蠟質(zhì)、普通、高直鏈OSA淀粉Fig.2-3SEMofdifferentkindsofnaturalandcorrespondingOSAstarches:(a-c)WS,NS,HS,respectively;(d-f)WS-OSA,NS-OSA,HS-OSAwithDSof0.02,respectively;(g-i)WS-OSA,NS-OSA,HS-OSAwithDSof0.05,respectively
【參考文獻】:
期刊論文
[1]辛烯基琥珀酸酶解淀粉酯的性質(zhì)和顯微結(jié)構(gòu)研究[J]. 張雪春,鄭為完,涂宗財,林紅輝,王振興,孔令偉. 光譜學與光譜分析. 2010(11)
博士論文
[1]OSA淀粉的結(jié)構(gòu)特征與乳化性質(zhì)的相關(guān)性分析[D]. 劉微.江南大學 2019
[2]影響OSA淀粉乳液中β-胡蘿卜素生物可給率的要素分析[D]. 林全全.江南大學 2018
[3]凝膠型緩釋輔料脫支淀粉的制備及其釋藥行為研究[D]. 劉國棟.江南大學 2017
[4]藥物緩釋性載體用脫支淀粉的研究[D]. 洪雁.江南大學 2015
[5]淀粉疏水改性基團分布及其構(gòu)效關(guān)系[D]. 王嬋.華南理工大學 2015
[6]以OSA變性淀粉為乳化劑的納米乳液制備及特性研究[D]. 梁蓉.江南大學 2013
碩士論文
[1]乳清分離蛋白對淀粉消化特性的影響及其作用機制研究[D]. 楊翠紅.江南大學 2019
[2]茶堿共晶溶解過程理論研究[D]. 趙爽辰.北京化工大學 2019
[3]多酚與玉米淀粉的相互作用及其對淀粉消化和加工特性的影響[D]. 萬芊.江南大學 2018
[4]細菌β-淀粉酶異源表達及碳分解代謝物阻遏的研究[D]. 郭瑞.江南大學 2018
本文編號:3059361
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