香芋淀粉的酶法提取及超声酸化改性研究

发布时间：2017-06-26 20:01

  本文关键词：香芋淀粉的酶法提取及超声酸化改性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：淀粉是一种多糖类的天然高分子化合物。淀粉不止是提供热量,还是许多工业部门的重要原材料。例如：在纺织工业、造纸、化工、制药工业及食品等部门,淀粉已被广泛的应用。淀粉制备传统工艺步骤大致相似,存在诸多弊端。随着科学技术的发展,天然淀粉的固有性质已远远不能满足工业新技术的应用要求,因此,变性淀粉的研究引起了人们的注意和重视。复合改性淀粉由于其优良的性能,逐渐在各个领域得到广泛的应用,而超声波技术作为新兴的淀粉物理改性技术,也受到越来越多的关注。本文以香芋为原料,采用纤维素酶法自提香芋淀粉,通过控制不同的酶解温度,时间,纤维素酶的添加量和料液比,确定提取率的最佳工艺。再以所提香芋淀粉原料,用苹果酸为改性剂,辅助超声波作用,对香芋淀粉进行酸改性。以峰值粘度为测量标准,通过单因素试验,研究有机酸(苹果酸)添加量,超声温度,时间,功率对淀粉粘度的影响。结果如下：香芋淀粉酶法提取最佳工艺参数为：酶解温度35℃、料液比1：4、纤维素酶添加量0.60%、酶解时间4h；酸改性香芋淀粉的最佳工艺参数,苹果酸添加量40%,超声温度55℃,超声时间150 mmin,超声功率700 W时对香芋淀粉粘度的影响最大。最后对不同处理条件下香芋改性淀粉的结构性质进行研究。用扫描电镜对合成产物的颗粒表面形态进行分析；用X-射线衍射仪和红外光谱仪对合成产物的晶体结构进行鉴定；运用布拉班德糊化仪对其糊液的特性进行了研究；并对其热性质、冻融稳定性、透明度、凝沉性、溶解度等进行了详细的比较和分析。结果表明：原淀粉颗粒表面光滑,无孔洞,经超声有机酸复合改性后,淀粉颗粒表面粗糙,出现孔洞,颗粒较集中；复合改性没有破坏淀粉分子的原有结构类型,但其红外结晶指数比原淀粉降低了11.25%；淀粉原有的晶型结构未被破坏,但其尖峰衍射特征强度减弱。各项理化指标均有显著提高,淀粉透明度由原淀粉的16.8%增加到44.7%,溶解度由原淀粉的5.17%增加到23.67%,析水率由原淀粉的60.58%升高到75.77%,淀粉的焓值及抗凝沉性均比原淀粉降低。
【关键词】：香芋淀粉 纤维素酶 苹果酸 超声 改性
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS235
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 前言10-24
• 1.1 香芋与香芋淀粉10-12
• 1.1.1 香芋的介绍10-11
• 1.1.2 淀粉的发展概况11
• 1.1.3 香芋淀粉的发展11-12
• 1.2 淀粉的生产工艺12-15
• 1.2.1 淀粉湿法生产12-13
• 1.2.2 淀粉湿法生产的缺陷13
• 1.2.3 淀粉生产工艺的新进展13-15
• 1.2.4 淀粉在食品行业的应用15
• 1.2.5 淀粉在非食品行业的应用15
• 1.3 纤维素酶的介绍15-18
• 1.3.1 纤维素酶在非食品业中的应用15-16
• 1.3.2 纤维素酶在食品业中的应用16
• 1.3.3 纤维素酶在天然产物提取中的作用机理16-18
• 1.4 变性淀粉及其应用18-21
• 1.4.1 酸解改性淀粉及其应用19-20
• 1.4.2 苹果酸的概况及其应用20-21
• 1.4.3 有机酸改性淀粉及其应用21
• 1.5 超声波在淀粉改性中的应用21-22
• 1.6 本课题的研究意义22-23
• 1.7 本课题的主要研究内容23-24
• 1.7.1 香芋淀粉的酶法提取23
• 1.7.2 超声有机酸改性香芋淀粉23
• 1.7.3 香芋变性淀粉结构及性质分析23-24
• 2 材料与方法24-34
• 2.1 实验原料、试剂与仪器24
• 2.1.1 实验材料24
• 2.1.2 实验仪器24
• 2.2 纤维素酶法提取香芋淀粉24-27
• 2.2.1 香芋淀粉基本成分分析24-25
• 2.2.2 纤维素酶活力测定25-27
• 2.3 香芋淀粉的提取工艺路线27-28
• 2.3.1 淀粉含量的测定方法27
• 2.3.2 酶法提取香芋淀粉单因素实验27-28
• 2.3.3 酶法提取香芋淀粉的正交实验28
• 2.3.4 酶法提取香芋淀粉的正交验证实验28
• 2.3.5 非酶法-常规水提取香芋淀粉的对比实验28
• 2.4 超声波作用下香芋改性淀粉样品的制备28-31
• 2.4.1 超声波作用下酸解香芋淀粉的单因素实验29-30
• 2.4.2 超声波作用下酸解香芋淀粉的正交实验30-31
• 2.4.3 超声波作用下酸改性香芋淀粉的正交验证实验31
• 2.4.4 单独超声波处理香芋原淀粉样品的制备31
• 2.4.5 单独有机酸改性香芋原淀粉样品的制备31
• 2.5 不同处理条件下淀粉样品间结构及性质的测定与比较31-34
• 2.5.1 淀粉扫描电镜分析31
• 2.5.2 淀粉红外光谱分析31-32
• 2.5.3 淀粉结晶结构分析32
• 2.5.4 淀粉热性质分析32
• 2.5.5 淀粉黏度的测定32
• 2.5.6 淀粉透明度的测定32-33
• 2.5.7 淀粉溶解度的测定33
• 2.5.8 淀粉凝沉性的测定33
• 2.5.9 冻融稳定性的测定33-34
• 3 结果与讨论34-55
• 3.1 纤维素酶法提取香芋淀粉34
• 3.1.1 香芋的基本成分分析34
• 3.1.2 纤维素酶的活力测定34
• 3.2 酶法提取淀粉工艺条件的研究34-39
• 3.2.1 酶解温度的影响34-35
• 3.2.2 料液比的影响35-36
• 3.2.3 纤维素酶添加量的影响36-37
• 3.2.4 酶解时间的影响37
• 3.2.5 酶法提取淀粉工艺的正交实验37-39
• 3.2.6 酶法提取香芋淀粉的正交验证实验39
• 3.2.7 非酶法-常规水提取香芋淀粉的对比实验39
• 3.3 超声波与有机酸协同处理对淀粉粘度的影响39-43
• 3.3.1 有机酸添加量对淀粉粘度的影响39-40
• 3.3.2 超声温度对淀粉粘度的影响40
• 3.3.3 超声时间对淀粉粘度的影响40-41
• 3.3.4 超声功率对淀粉粘度的影响41-42
• 3.3.5 正交实验42-43
• 3.4 不同处理条件下淀粉样品间结构及性质的测定与比较43-55
• 3.4.1 淀粉扫描电镜分析43-44
• 3.4.2 淀粉红外光谱分析44-46
• 3.4.3 淀粉结晶结构的测定(X射线衍射法测定)46-47
• 3.4.4 淀粉样品粘度的测定比较47-49
• 3.4.5 淀粉热性质分析49-51
• 3.4.6 淀粉样品透明度的测定比较51-52
• 3.4.7 淀粉样品溶解度的测定比较52
• 3.4.8 淀粉样品凝沉性的测定比较52-53
• 3.4.9 淀粉冻融稳定性的测定53-55
• 4 结论55-56
• 5 展望56-57
• 6 参考文献57-64
• 7 攻读学位期间发表的论文64-65
• 8 致谢65

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