高静压协同酶法制备交联多孔淀粉及其性质研究
磷酸钠,孔径,1材料与方法,1试验材料,2试验方法,2结果与讨论,1多孔淀粉颗粒SEM扫描分析,2多孔淀粉比表面积与孔径的分析,3多孔淀粉X射线衍射分析,4多孔淀粉红外光谱扫描分析,5多孔淀粉的X射线光电子能谱分析
张甜甜,侯梦醒,刘培玲(内蒙古工业大学化工学院 呼和浩特 010000)
天然来源的淀粉材料具有安全性强、生物可降解等特性,然而,溶解性较差、易回生、吸附能力弱、黏度很高及热不稳定等缺点,使天然淀粉的应用受到很大的限制[1]。对淀粉进行改性可以改善淀粉的性能,拓展淀粉的应用[2]。多孔淀粉(porous starch)是指用物理、化学或生物方法处理淀粉形成的一种具有孔道结构的变性淀粉[3]。其颗粒呈现多孔状,从表面到中心均有丰富的微孔,相比于原淀粉,具有更高的孔隙率和比表面积,较低的颗粒密度和堆积密度,良好的吸附性能等性能[4]。多孔淀粉可有效防止被包埋物质自氧化,一些对温度、光和氧不稳定的物质可被多孔淀粉保护。其也可作为微胶囊芯材、吸附载体和包埋剂等[5]。
目前多孔淀粉的制备方法主要有物理法、化学法、酶解法及复合法[6]。这些方法中,酶解方法因高效的催化能力和温和的反应条件而被广泛应用于制备多孔淀粉,研究表明:不同的酶催化效果不同,同时使用α-淀粉酶和糖化酶进行反应制备效果较好[7-8]。然而,单一的制备方法存在各自的缺陷,复合法成为目前多孔淀粉制备的主要方式,即先进行物理或化学前处理,后通过复合酶水解制备多孔淀粉。物理或化学处理后的淀粉更易被酶水解,其结构也较稳定[9]。OLIYAEI 等[10]在酶水解前用湿热预处理的方法制备小麦多孔淀粉,结果表明经重复湿热预处理得到的多孔淀粉吸附能力、比表面积和总孔容积均得到显著提高。吴丽荣等[11]和MAHSA 等[12]研究表明超声可以提高α-淀粉酶和淀粉葡萄糖苷酶的催化效率,提高多孔淀粉的制备效果。
高静压(high hydrostatic pressure,HHP)技术属于物理变性技术,具有安全性、经济性高和稳定性强等独特优势。其作用机理为淀粉分子与水分子在高压作用下的水合作用使淀粉的颗粒结构发生变化,并由此导致淀粉性质发生改变,达到改性的目的[13]。Herman 等[14],Liu 等[15]和Li 等[16]发现HHP 在一定程度上使淀粉特征性质发生变化,如破坏淀粉颗粒表面,改变结晶度和糊化性质等。交联可使颗粒表面机械性和结构稳定性增加。徐正康等[17]研究表明低中等交联度的变性淀粉可以满足中高温制备多孔淀粉的要求。利用三偏磷酸钠(sodium trimetaphosphate,STMP)交联,可在保证颗粒稳定性的基础上,使颗粒多孔增加,从而提高吸附率[18]。
本研究以玉米淀粉为原料,通过对高压多孔淀粉与高压交联多孔淀粉的分析,研究制备高压交联多孔淀粉的工艺参数 ......
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