普通糖化酶制备多孔淀粉及其吸附性能的研究

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本论文主要对酶法制备多孔淀粉的工艺、淀粉预处理对普通糖化酶水解能力的影响以及多孔淀粉的吸附性能进行了研究。工艺研究中首先考察了不同糖化酶和生淀粉源制备多孔淀粉,分别确定为真菌淀粉酶和玉米淀粉。全面优化了真菌淀粉酶酶解玉米淀粉的工艺,先用单因素试验,再通过Plackett-Burman实验和RSM回归分析,得到酶解最佳工艺条件为:酶量500U/g原料、液固比2、pH5.0、温度55℃、时间24h。探讨了预处理方法对淀粉酶生淀粉水解能力的影响。经过超声预处理之后,酶作用玉米淀粉的水解能力明显增加,且玉米淀粉颗粒表面多孔结构更好。对于番薯淀粉,湿热预处理比超声预处理更能提高真菌淀粉酶的水解能力,水解能力提高了122%。但是SEM显示,超声和湿热预处理番薯淀粉都不能使酶水解淀粉形成多孔结构。超声预处理的最佳工艺条件是:超声功率400w,时间15min,容器直径7cm。在最佳超声和酶解条件下,达到50%淀粉水解率的时间比文献资料节约了11h,大大的提高了制备多孔淀粉的效率。湿热预处理番薯淀粉的最佳条件是:温度90℃,淀粉初始含水率33%,时间为120min。研究了多孔淀粉对氨茶碱药物的吸附性能。多孔玉米淀粉对氨茶碱的最佳吸附条件是:氨茶碱浓度50mg/mL,温度20℃,时间60min,pH9.5,吸附量为403.58mg/g,比原淀粉的吸附能力提高了12.5倍。验证了多孔淀粉的缓释性能,多孔玉米淀粉在第1h释放百分率为28.26%,第2h的释放百分率为15.43%,3~10h之间的单位时间释放率为5%,10h的累计释放百分率达82.64%。经过湿热预处理再酶解的番薯淀粉在氨茶碱浓度为50mg/mL、40℃和pH9.5时,吸附效果良好,吸附量达200.57mg/g。吸附速度方程为Q=148.26t0.742。本文利用超声及湿热预处理淀粉,提高了普通糖化酶的生淀粉水解能力,制备出了具良好多孔结构的玉米淀粉,对氨茶碱的吸附性能较突出,为多孔淀粉的研制和应用奠定了良好的基础。
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