收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

不同类型大米淀粉酶法支链延长修饰研究及应用

张添淇  
【摘要】:淀粉蔗糖酶(Amylosucrase,AS)是糖苷水解酶13家族中出色的葡萄糖基转移酶。以蔗糖为糖基供体时,AS的转糖基活力能够延长修饰淀粉支链的非还原性末端,常用于低消化性淀粉的制备。与直链淀粉(Amylose,AM)相比,支链淀粉(Amylopectin,AP)的超分支结构因具有更多的酶反应活性位点而被广泛研究,但AM对AS改性反应进程以及对改性淀粉理化功能性的影响机制尚不明确。基于此,本研究首先通过选取不同AM含量的大米淀粉(连糯1号,LN;龙粳33,LJ;中嘉早17,ZJ)作为受体,考察AM对支链延长修饰反应进程的影响;其次,利用AS的转糖基活力制备出不同修饰程度的三种改性淀粉(m LN、mLJ、mZJ),通过对改性淀粉的分子结构和理化功能性进行表征,进而揭示改性淀粉的结构基础与其体外消化性的内在联系;最后,选取改性淀粉作为普通淀粉的替代品来制作米发糕,探索其在传统米制品中的应用。主要研究结果如下:利用比色法测定淀粉的AM含量,结果显示,LN、LJ、ZJ的AM含量分别为0.94%、17.39%、27.39%。以转糖基率(Transglycosyl degree,TD)为指标,考察AM对酶反应进程的影响。结果表明,在淀粉浓度为1.0%(v/v),蔗糖浓度为0.1 mol/L,酶活1000U/L,温度35°C的反应条件下,当反应进行至30 min时,三种改性淀粉(mLN、mLJ、mZJ)对应的TD分别为47.2%、46.1%和42.7%;当反应进行至6 h时,其对应的TD则分别为122.8%、109.3%和95.7%。此外,三种淀粉的酶反应进程符合对数函数方程,其拟合结果为:LN,Y=-33.127 ln(X+6.199)-68.351,R~2=0.991;LJ,Y=-26.845 ln(X+4.074)-47.282,R~2=0.996;ZJ,Y=-23.770 ln(X+5.689)-44.517,R~2=0.993。(式中X、Y分别代表反应时间和TD)。AS改性修饰导致反应体系出现相变,利用浊度法对酶反应进程进行表征。结果显示,三种淀粉的相变时间点分别为56 min、36 min和26 min。结果表明,AM的线性结构促进了淀粉在反应过程中的回生,使得淀粉大部分非还原性末端包埋在沉淀内部,进而抑制了酶反应效率。根据酶反应进程的拟合方程,制备不同接枝程度(TD=30%、50%、70%、90%)的改性淀粉。HPSEC结果显示:随着TD由30%增至90%,mLN的链长分布主峰位置由DP24增至DP40,且主峰强度逐渐增大,表明mLN的分支链被显著延长。LJ和ZJ中的AM促进了改性淀粉在反应过程中的回生(即相变)。相变前,mLJ、mZJ的主峰位置逐渐向高DP区域偏移,且峰强度增加;相变后,AS的改性修饰未改变主峰位置,但峰强度逐渐降低,并在DP85、DP211处出现新的副峰,说明AS在相变后仅对淀粉凝胶表面的非还原性末端进行延长,并产生了部分超长链。扫描电镜显示,三种原淀粉的形貌为球状或多边形颗粒,粒径大小约为3~8μm,而改性淀粉均表现出不规则但堆积致密的块状结构。晶体结构分析表明,LN、LJ、ZJ原淀粉均为A型结晶结构,其相对结晶度(R_C)分别为37.52%、35.20%、32.38%;m LN、m LJ、mZJ均为B型结晶结构。当TD相等时,R_C(mLN)R_C(mLJ)R_C(mZJ),表明AM在改性过程中抑制了淀粉结晶的形成。随TD的增加,改性淀粉的糊化温度呈现升高趋势,说明淀粉支链的延长修饰使其形成了热稳定性更好的结晶结构。体外消化显示,原淀粉中AM含量越高,其消化性越低,其中ZJ的抗性淀粉(RS)含量为37.60%,说明AM决定了原淀粉的抗消化性。相较于原淀粉,AS改性使改性淀粉的RS含量均有所提高。以相变点为转折点,改性淀粉的消化性可分为两阶段:相变前,mLN、mLJ和mZJ的快消化淀粉(RDS)和慢消化淀粉(SDS)含量不断减少,而RS含量则分别增至64.91%、60.86%和57.26%,且淀粉支链越长RS含量越高;相变后,AS改性使淀粉中RS含量略微下降。TD相等时,淀粉中AM含量越高,其RS含量越低,说明AM含量越少的淀粉相变出现时间越晚,其淀粉支链被更有效地延长,改性淀粉中的RS含量更高。上述实验结果表明,蜡质型淀粉更适用于AS改性制备抗性淀粉。选取TD=70%的改性淀粉应用到米发糕中,考察改性淀粉的不同添加量(15%和30%)对米发糕品质的影响。结果表明,与对照组相比,添加改性淀粉的米发糕消化性降低。当改性淀粉添加量为30%时,米发糕的淀粉水解率从86.01%下降到42.83%(水解时间180 min)。改性淀粉易回生使得改性淀粉的添加量越高,米发糕的硬度越大,进而导致其弹性差,食用品质降低。添加量为15%时,米发糕淀粉水解率的降低程度较小,但米发糕硬度及弹性等方面的品质尚在可接受范围之内。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 付华杰;胡荣柳;张永;张广雷;杨彬;;改性淀粉在面包生产中的应用研究[J];农产品加工;2018年24期
2 张柏祥;崔媛;;浅述改性淀粉及其在四类食品中的应用[J];黑龙江科技信息;2014年13期
3 张风宽,吴延东,周枫;用改性淀粉加工西式火腿肠的试验报告[J];肉类工业;1997年07期
4 王俊绍;胡荣柳;杨广远;蒋改丽;刘亚娜;高明谦;;做食用改性淀粉行业的领导者——从坚持着手[J];肉类工业;2020年09期
5 丁建伟;苏佩霞;林妙玲;胡佳玉;林玉惠;许毅;;改性淀粉膜改进潮式粽子品质的研究[J];现代食品;2016年19期
6 张新娜;陈志涛;季金苟;穆小静;代坤义;;双醛改性淀粉在重金属废水处理中的应用[J];工业水处理;2016年03期
7 金鑫;;改性淀粉:节能减排背景下的美丽“钱”景[J];石油石化物资采购;2008年01期
8 王玉田,靳胜福,顾英;改性淀粉在香肚中的应用效果研究[J];黑龙江畜牧兽医;2004年09期
9 李永红,蔡永红,曹凤芝,张普玉;化学改性淀粉的研究进展[J];化学研究;2004年04期
10 王海英,吴谋成,郭祀远,陈玲;植酸改性淀粉性质的研究[J];中国粮油学报;2003年03期
11 ;用优质改性淀粉加工肉类取得成功[J];保鲜与加工;2002年06期
12 ;一种改性淀粉及其制造方法[J];石油化工;2000年03期
13 周中凯;改性淀粉──酸改性淀粉[J];农牧产品开发;1999年03期
14 姚献平,郑丽萍;造纸用改性淀粉(续)[J];造纸化学品;1994年03期
15 梁训汉;周燕钟;赵学融;高玉杰;刘忠;;几种改性淀粉的研究[J];天津造纸;1990年Z2期
16 杜一娟,李淑娥,阎金宏;改性淀粉材料的合成与应用[J];天津化工;1992年01期
17 张生芳;刘荣;高玉清;王晓霞;;马铃薯改性淀粉重金属捕集剂[J];山西化工;2020年01期
18 吴井志;吕志锋;佘维娜;乔敏;冉千平;;改性淀粉制减水剂的机理研究与展望[J];新型建筑材料;2015年09期
19 高扬建树;廖双泉;李乐凡;方林;汪志芬;;改性淀粉对天然橡胶性能的影响[J];橡胶科技;2014年04期
20 林梅莹;尚小琴;李淑妍;刘玉珍;廖石房;胡卓;胡晶;谢国仁;;氨基改性淀粉重金属废水处理剂的制备及应用[J];化工进展;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前14条
1 汪多仁;;改性淀粉的开发与应用进展[A];'2002中国变性淀粉开发应用技术经济研讨会论文集[C];2002年
2 邓洁璇;姜颖;范耐茜;黄中子;李永峰;;高分子絮凝剂改性淀粉的制备及其性能[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年
3 姚献平;郑丽萍;;造纸用改性淀粉的应用技术[A];中国造纸学会第六届学术年会论文选编[C];1991年
4 刘成满;;复配改性淀粉糊料系列产品在造纸中的应用[A];2006年造纸新技术交流会论文集[C];2006年
5 刘成满;;复配改性淀粉糊料系列产品在造纸中的应用[A];山东造纸学会第十一届学术年会论文集[C];2006年
6 刘成满;;复配改性淀粉糊料系列产品在造纸中的应用[A];’2008(第十五届)全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集[C];2008年
7 汪婷婷;沈月;邓蒙蒙;汪名春;;黑米花青素对大米淀粉热力学、回生及流变学特性的影响[A];中国食品科学技术学会第十七届年会摘要集[C];2020年
8 相波;李义久;倪亚明;;改性淀粉的合成与捕集重金属性能的研究[A];第三届全国环境化学学术大会论文集[C];2005年
9 王继文;郑文革;;表面改性淀粉填充聚乳酸材料力学性能研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
10 杨玥熹;童姝;徐红梅;王雨晴;顾振宇;;大米淀粉-脂质复合物结构与抗消化特性的研究[A];中国食品科学技术学会第十五届年会论文摘要集[C];2018年
11 刘丽艳;赵凯;;分光光度法测定羟丙基淀粉取代度的研究[A];中国食品科学技术学会第八届年会暨第六届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2011年
12 苏俊烽;程建军;;酶改性淀粉/PVA可降解膜的研究[A];黑龙江省农业工程学会2011学术年会论文集[C];2011年
13 赵平;严云;胡志华;王田堂;;改性淀粉作为混凝土减水剂的性能研究[A];中国硅酸盐学会水泥分会第三届学术年会暨第十二届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文摘要集[C];2011年
14 龚倩;杨晓泉;夏宁;;微射流结合糖酶处理同步分离大米蛋白及大米淀粉[A];2010年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨华南地区农产品加工产学研研讨会论文摘要集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 张宇;新型改性淀粉的结构与性能关系的研究[D];华中师范大学;2013年
2 叶江平;挤压改性影响大米淀粉冻融稳定性和体外消化性的研究[D];南昌大学;2019年
3 刘云飞;改良挤压技术对大米淀粉结构和性质的影响及其在淀粉基食品中的应用[D];南昌大学;2019年
4 张昊;基于生物酶法的支链淀粉分子结构再设计及其低消化性形成机制[D];江南大学;2020年
5 吴跃;抗高直链大米淀粉回生的物理修饰及其回生的检测和表征[D];江南大学;2010年
6 倪书振;纸表面施胶酶改性淀粉交联性能及其增强机理研究[D];南京林业大学;2019年
7 HAGENIMANA Anastase;大米淀粉混合物和挤压大米颗粒料的回生机理[D];江南大学;2005年
8 余世锋;低温和超低温预冷下大米淀粉凝沉特性及应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 HATEGEKIMANA Joseph;对维生素E运输体系的设计及其稳定性和生物利用率的研究[D];江南大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 张添淇;不同类型大米淀粉酶法支链延长修饰研究及应用[D];江南大学;2020年
2 效碧彩;煤炭扬尘抑制剂的制备及应用研究[D];兰州理工大学;2016年
3 刘叶;兔毛精氨酸改性淀粉树脂的制备及应用研究[D];天津工业大学;2018年
4 冷亚梅;新型聚氨酯改性淀粉的结构与性能的研究[D];华中师范大学;2013年
5 许洋;环保型抗高温改性淀粉的合成及性能初步探索研究[D];中国地质大学(北京);2018年
6 潘雪梅;改性淀粉/天然橡胶复合材料性能的研究[D];海南大学;2014年
7 戴小敏;醋酸酯型改性淀粉的表征及其膜性能研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2003年
8 沈彪;聚乳酸与改性淀粉及聚羟基脂肪酸酯共混纺丝研究[D];天津工业大学;2016年
9 刘誉繁;高压均质协同脂肪酸复合作用调控大米淀粉消化性能的研究[D];华南理工大学;2019年
10 谢正飞;镉大米中淀粉的分离及其改性淀粉的制备[D];武汉轻工大学;2019年
11 岳书杭;醋酸酯大米淀粉的合成、性质及应用研究[D];湘潭大学;2019年
12 何璐;浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对大米淀粉回生的影响[D];中南林业科技大学;2016年
13 周国辉;基于水分活度和玻璃化转变理论大米淀粉体系贮藏稳定性的研究[D];南昌大学;2015年
14 李志航;典型大米制品的质构与消化性能的物质基础研究[D];中国农业科学院;2018年
15 张甲奇;交联酯化多孔大米淀粉的制备、性质及应用研究[D];江南大学;2011年
16 王晓培;以大米淀粉为原料的米线挤压工艺及品质改良的研究[D];江南大学;2017年
17 崔丽伟;热分析法测定玉米和大米淀粉含量的研究[D];河南工业大学;2013年
18 艾军伟;改性淀粉/天然橡胶复合材料的制备与性能[D];华南理工大学;2011年
19 彭雅丽;酸解酯化复合变性大米淀粉的制备及其在淀粉膜中的应用[D];湖南农业大学;2011年
20 姚居峰;酚醛改性淀粉/天然橡胶复合材料的制备及在胎面胶中的应用[D];北京化工大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 杨志 鹿慧;酸改性淀粉[N];中国食品报;2008年
2 刘丽华;如何识别工业级改性淀粉[N];中国食品质量报;2002年
3 刘威;改性淀粉在调味酱料中的应用[N];中国食品报;2008年
4 ;国外米制品开发新方向[N];中国高新技术产业导报;2003年
5 本报记者 邓强 通讯员 刘丽华;玉龙腾飞实现金色梦想[N];中国食品质量报;2002年
6 记者 夏子航;尔康制药自查认错 2016年净利调减2.3亿元[N];上海证券报;2017年
7 龚云峰 记者 陈凌;市领导在桑海开发区走访企业[N];南昌日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978