不同酶改性木薯淀粉的热稳定性及吸附性能研究.pdf
《不同酶改性木薯淀粉的热稳定性及吸附性能研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《不同酶改性木薯淀粉的热稳定性及吸附性能研究.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 年月南宁师范大学学报(自然科学版)S e p 第 卷 第期J o u r n a l o fN a n n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n)V o l N o D O I:/j c n k i i s s n 文章编号:()不同酶改性木薯淀粉的热稳定性及吸附性能研究吴儒龙,刘钰馨,梁泽升,廖梁燕,杨芳(南宁师范大学 化学与材料学院;广西天然高分子化学与物理重点实验室,广西 南宁 )摘要:以木薯淀粉为研究对象,通过改变酶的种类、用量和配比对木薯淀粉进行改性,利用扫描电镜(S
2、 EM)研究性木薯淀粉颗粒形态结构,利用热重分析(T G)研究改性木薯淀粉的热稳定性规律,并通过吸水、吸油测试分析酶改性木薯淀粉的吸附性能.研究结果表明,随着酶用量的增加、糖化酶配比增大和蛋白酶的添加,淀粉的颗粒的表面被侵蚀形成粗糙表面,并形成凹坑,酶改性后淀粉的热稳定性提高;淀粉的吸水率和吸油率分别从、增加到、.不同酶用量、酶配比和酶种类会对木薯淀粉颗粒进行酶解,通过研究有助于揭示酶对木薯淀粉的热稳定性和吸附性能影响规律,并为进一步拓展木薯淀粉的应用提供理论依据.关键词:木薯淀粉;酶改性;吸附;热性能中图分类号:T Q 文献标志码:A引 言淀粉是一种天然高分子,主要来源于植物的果实、块茎和块
3、根.淀粉分为支链淀粉和直链淀粉.支链淀粉分支位置由 ,糖苷键连接,其余通过 ,糖苷键连接;直链淀粉只由 ,糖苷键连接.天然淀粉具有可降解、可再生、来源广泛、价格低廉诸多优点.但仍然存在容易老化、不溶于冷水、表面性能稳定性差等不足.为了充分利用和发挥淀粉的优良性质,拓宽其应用范围,需要对淀粉进行改性处理.目前,改性淀粉的制备方法主要有化学、物理、生物和复合改性法,用酶改性淀粉是一种环保有效的生物改性方法.利用生物催化反应可显著降低淀粉的分子量,且具有酶用量少、速度快、无污染的特点.陈有双等通过化学法利用盐酸对木薯淀粉进行改性,得到具有一定吸附功能的改性淀粉,发现在温度为 C、反应时间 h、盐酸浓
4、度为的条件下水解,木薯改性淀粉对油和柠檬黄色素的吸附效果优于未改性淀粉.S y u z e l i a n a等以木薯淀粉为原料,通过乙醇和碱预处理,再用 淀粉酶和葡萄糖淀粉酶混合酶进行酶解,得到表面改性木薯淀粉,发现酶解 h后,碱性酶解和醇酶解的水解度分别为 、,乙醇酶解淀粉对芳樟醇的吸附效率为.本研究不同酶协同处理木薯淀粉制备酶改性木薯淀粉,通过扫描电镜(S EM)、热重分析(T G)、吸水吸油测试,研究酶改性后木薯淀粉的颗粒形态结构、热稳定性和吸附性能变化规律,为木薯淀粉酶改性研究和木薯淀粉的应用提供重要意义.实验部分实验原料及试剂木薯淀粉(食品级):广西南宁市明阳生化股份有限公司;淀粉
5、酶(B R):上海易恩化学技术有限公收稿日期:基金项目:广西自然科学基金项目(G X N S F AA )第一作者:吴儒龙()男,硕士生,高分子材料的加工方向通信作者:刘钰馨(),女,博士,教授,研究方向:高分子材料加工与改性、结构与性能(l i u y u x i n c o m)南宁师范大学学报(自然科学版)第 卷司;糖化酶(B R):上海源叶生物科技有限公司;木瓜蛋白酶(食品级):河南万邦实业有限公司;柠檬酸(分析纯):萍乡市白狮化学试剂有限责任公司;磷酸氢二钠(分析纯):天津市大茂化学试剂厂;氢氧化钠(分析纯):天津市鼎盛鑫化工有限公司.实验设备及仪器电子天平(S Q P):赛多利斯科
6、学仪器有限公司;加热型磁力搅拌器(M S H P r o):大龙兴创实验仪器有限公司;真空干燥箱(D Z F ):上海齐欣科学仪器有限公司;热重分析仪(D i s c o v e r y):美国T A公司;扫描电子显微镜(T E S C AN M I R A):捷克T E S C AN公司.试样的制备按表配方制备.表改性淀粉试样配方配方及编号反应时间(h)反应温度(C)p H酶种类酶总量酶比例原淀粉(C S)配方(C S)淀粉酶、糖化酶配方(C S)淀粉酶、糖化酶配方(C S)淀粉酶、糖化酶配方(C S)淀粉酶、糖化酶配方(C S)淀粉酶、糖化酶配方(C S)淀粉酶、糖化酶配方(C S)蛋白酶
7、、淀粉酶、糖化酶精确称取 g的木薯淀粉加入到 m L三角瓶中,加入磷酸氢二钠 柠檬酸缓冲液调节p H至,温度 C,配置成浓度为 的淀粉乳液.在恒温水浴锅中预热 m i n,然后加入一定质量的混合酶,进行酶解反应 h后,加入 m l浓度为氢氧化钠溶液终止反应.然后离心将沉淀进行抽滤,用去离子水洗次,最后放入 C烘箱中干燥 h,粉碎过 目筛后即可得到改性木薯淀粉.表征及测试扫描电子显微镜(S EM)测试将试样在真空干燥箱 C干燥h后,用双面导电胶固定在扫描电镜专用的载物台上,取少量淀粉样品于导电胶上,置于真空条件下喷金处理后,将载物台放入样品室进行观察并拍照,扫描电镜电压设置为k V.热重分析(T
8、 G)称取m g试样,在 m L气流量的氮气氛围中,以 C/m i n的升温速率,将温度从 C升至 C进行测试.吸油(吸水)测试将滤纸放入漏斗中,用一定量水或植物油浸润后抽滤 s,取出滤纸称重m.准确称量改性淀粉样品m,按照与 水或植物油的比例充分混合,常温条件下搅拌 m i n,然后转入带滤纸的漏斗抽滤 s,取出滤纸与样品,一同放置在称量纸上称重m,根据式()计算吸水率或吸油率.吸油 吸水()率 mmmm ()第期吴儒龙,等:不同酶改性木薯淀粉的热稳定性及吸附性能研究 结果与讨论淀粉颗粒形态天然木薯淀粉、不同酶用量和不同酶比例水解淀粉颗粒的S EM照片(图).从图发现天然淀粉颗粒表面光滑,颗
9、粒饱满呈球形或半截球形.从图可以看出,酶处理过的淀粉颗粒减小,表面被大面积侵蚀,有大量凹坑.酶用量为时,淀粉颗粒表面出现大量的小而浅凹坑.酶用量增加到,颗粒表面进一步被水解,侵蚀面积增大.酶用量达到时,淀粉颗粒表面被腐蚀更加严重,凹坑变深.随糖化酶用量的增加,淀粉颗粒被腐蚀而破碎的程度越高,原因在于糖化酶不仅能作用于 ,糖苷键,也能缓慢水解支链淀粉的 ,糖苷键.淀粉酶和糖化酶水解木薯淀粉,酶侵蚀主要发生在淀粉颗粒表面.图酶改性前后淀粉S EM图热稳定性表不同酶用量作用下淀粉的热重数据试样编号外延起始分解温度(C)外延终止分解温度(C)最大分解速率温度(C)分解温度(C)分解 温度(C)C S
10、C S()C S()C S()不同酶用量改性后淀粉的T G图和数据如图、表所示.淀粉样品都 显 示 两 个 失 重 阶段.第一阶段在 C左右,是由水分损失、挥发 引 起 的.在 第 一 阶段,天然淀粉和酶改性淀粉的质量损失没有显著差异.当温度提高到 C时,由于淀粉结构的破坏,淀粉试样都出现第二次失重,天然木薯淀粉C S的外延起始分解温度为 C,改性淀粉C S、C S和C S的外延起始分解温度分别为 C、C和 C改性淀粉的初始分解温度高于天然淀粉.天然木薯淀粉C S的最大分解速率温度为 C,改性淀粉C S、C S 和C S 的最大分解速率温度分别为 C、C和 C.天然淀粉最大分解速率与改性淀粉相
11、比具有较低的温度,表明随着酶的加入,淀粉的热稳定性显著提高,且当酶用量为时热降解温度最高.南宁师范大学学报(自然科学版)第 卷图不同酶用量作用下淀粉的T G和D T G图不同酶比例作用下淀粉的T G和D T G图表不同酶比例作用下淀粉的热重数据试样编号外延起始分解温度(C)外延终止分解温度(C)最大分解速率温度(C)分解温度(C)分解 温度(C)C S C S(:)C S(:)C S(:)不同酶用量作用下淀粉的T G图和数据显示如图、表.所有的淀粉样品都显示了两个失重步骤.第一阶段重量下降也是在 C左右,是由水分损失、挥发引起的.在第一阶段,天然淀粉和酶改性淀粉的质量损失没有显著差异.当温度提
12、高到 C时,由图不同酶种类作用下淀粉的T G和D T G图于淀粉结构的破坏,所有淀粉都出现了第二次失重,天然木薯淀粉C S的最大分解速率温度为 C,改性淀粉C S、C S和C S的最大分解速率温度分别为 C、C和 C.酶用量相同,糖化酶比例从:增加至:天然淀粉最大分解速率温度与改性淀粉相比差别不大,但天然淀粉分解 温度与改性淀粉具有较低的分解温度.表明酶处理的淀粉具有较好的热稳定性,且当 淀粉酶、糖化酶配比为:时淀粉热降解温度最高.不同酶种类作用下淀粉的T G图见图,数据见表.所有的淀粉样品都显示了两个失重步骤.第一阶段重量下降时的温度在 C左右,是由水分损失引起的.当温度提高到 C时,由于淀
13、粉结构被破坏,所有淀粉都出现了第二次质量损失酶改性淀粉酶量为,酶比例时,C S 的外延起始温度为 C,外延终止温度为 C,最大分解速率温度 C,分解温度 C以及分解 温度 C都比天然淀粉要高.酶量和糖化酶比例增大对淀粉水解更加充分,无定形区域水解程度增大,淀粉颗粒热稳定性有所提升.当添加蛋白酶时,C S 的外延起始温度为 C,外延终止温度为 C,最大分解速率温度为 C,分解温度 C以及分解 温度 C都比C S 低.表不同酶种类作用下淀粉的热重数据试样编号外延起始分解温度(C)外延终止分解温度(C)最大分解速率温度(C)分解温度(C)分解 温度(C)C S C S()C S()吸附性能天然淀粉和
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 不同 改性 木薯 淀粉 热稳定性 吸附 性能 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。