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淀粉有效溶剂的选择及支链淀粉分支结构研究方法的优化

栾宏飞  
【摘要】:研究淀粉的物理化学结构,建立其精细结构与功能性质之间的联系,是开发利用淀粉资源的必要理论基础,但在淀粉的精细结构分析及测定方法中还有很多问题存在。本研究选择了具有代表性的玉米淀粉和大米淀粉作为研究对象,以寻找有效淀粉溶剂为切入,建立准确有效的淀粉分子量测定、有机相淀粉分支化及直链淀粉含量测定方法,为实现淀粉精细结构的全面分析提供基础支持。 通过比较四种直链淀粉含量不同的淀粉在几种不同溶剂中的溶解指数,确定了溶解淀粉的有效溶剂。结果显示:玉米淀粉在50mM NaNO3/DMSO(含有50mmol/L NaNO3的DMSO)、60μl EtOH/DMSO与50mM LiBr/DMSO这三种溶剂中的溶解指数最高,其中最好的是50mM NaNO3/DMSO,溶解指数达到100%;大米淀粉在这三种溶剂中的溶解指数也达到最高,其中最好的是50mM LiBr/DMSO,溶解指数为83.5%;在DMSO中添加少量的水对淀粉并没有起到增溶效果。进一步采用HPSEC-MALLS-RI有机系统对不同溶剂中的淀粉分子量和分子旋转半径进行了测定,结果显示:分散在50mMNaNO3/DMSO及50mM LiBr/DMSO中的淀粉分子量和分子旋转半径都较小。结合以上结果推断,在相同溶解条件下,该两种配比的溶剂可作为淀粉结构分析中的有效溶剂。 鉴于在水相体系中进行淀粉的分支化后,直链淀粉与支链淀粉长分支链易结晶析出而导致采用HPSEC测定的淀粉分子量结果产生偏差,本实验建立了有机相中水解淀粉的方法。在同样的异淀粉酶添加量条件下,对不同DMSO/H2O比例有机溶剂中的淀粉进行分支化,并研究此系列有机溶剂中的异淀粉酶活力,选出了30%DMSO作为淀粉分支化的有机溶剂。并采用HPSEC法考察分支化淀粉在水与30%DMSO两种溶剂体系中的稳定性,结果显示分支化淀粉在有机相体系中(30%DMSO)比在水相中稳定。 采用碘显色和Con A法测定系列大米淀粉的直链淀粉含量,结果显示碘显色法的测定结果偏高。分析这两种测定方法所得直链淀粉含量的差值与支链淀粉长支链的关系,结论表明支链淀粉长支链分子量及其数量会影响碘显色法测定直链淀粉含量的结果。实验采用HPSEC-MALLS -RI-Iodine混合反应器-UV检测器五单元检测系统对分支化淀粉的分子量及其碘显色强度同时进行了测定,结果显示:随着支链淀粉长分支链分子量的减小,相同质量的淀粉链碘显色能力下降。


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