玉米多孔淀粉的制备及其对鸡血中金属离子和蛋白水解物的吸附作用研究

来源 :安徽农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:daweinihao
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多孔淀粉作为一种新型吸附材料,具有吸附、无毒、安全、可生物降解等特点,广泛用于食品、医药、农业、化工等行业。近年,利用多孔淀粉吸收营养物质或功能因子制备营养强化剂和食品添加剂成为热点。通过控制多孔淀粉制备过程中的酶解条件,可达到控制微孔结构的目的。本研究以玉米淀粉为原料,对多孔淀粉制备工艺、酶解条件对微孔结构的影响以及多孔淀粉对鸡血、酶解液的吸收进行了研究,其结果如下:1.多孔淀粉的制备以多孔淀粉的吸油率、吸水率为衡量指标。使用糖化酶制备玉米多孔淀粉时,吸水率、吸油率分别达110.43%、95.32%;使用α-淀粉酶制备时,吸水率、吸油率分别达104.52%、91.67%。糖化酶在单独制备玉米多孔淀粉时,效果要好于α-淀粉酶。糖化酶制备玉米多孔淀粉的最佳酶解工艺为:温度50℃、pH4.0、时间24h,酶量为754.88U·g-1。2.酶解时间对多孔淀粉微观结构的影响在温度50℃、pH4.0、酶量754.88U·g-1的条件下,酶解时间为18h时,多孔淀粉的孔径约在1.49μm~1.71μm;24h时,孔径约在1.64μm~1.76μm;30h时,孔径约在1.82μm~2.20μm。随着酶解时间的延长,淀粉颗粒表面的孔径有加大的趋势。统计表明,不同反应时间下3组多孔淀粉颗粒表面的平均孔数分别为38.72、40.21、35.75个,时间过长会导致单位面积的孔数降低。分析表明,18h、24h、30h多孔淀粉表面的浅孔数占总孔数的比例分别为64%、51%、39%。随时间的延长,浅孔所占比例降低,孔洞有总体加深的趋势。3.酶量对多多孔淀粉微观结构的影响在温度50℃、pH4.0、时间24h的条件下,酶量分别为306.67U·g-1、377.00U·g-1、495.39U·g-1、754.88U·g-1、1486.17U·g-1、2948.75U·g-1。分析表明,随着酶量的增加,单位多孔淀粉颗粒表面的孔数先增多后减少,在酶量754.88U·g-1时出现峰值,达到44。显微测量显示,不同酶量对孔径的影响不明显,6组多孔淀粉颗粒的孔径在1.57μm~1.80μm。通过统计发现,6组酶量的多孔淀粉产物中,浅孔数占总孔数比例分别为79%、73%、61%、47%、35%、29%。随着酶量的增加,浅孔数占总孔数的比例降低,孔洞有总体加深的趋势。4.玉米多孔淀粉微观结构对其吸油率、吸水率的影响随着酶量增加,孔数、孔深增加,吸油吸水率上升;当酶量过大时,孔数下降,吸油吸水率随之下降。最佳酶量754.88U·g-1时,孔数最多,吸水吸油率最高,分别达到118.83%和98.47%。另外,随着时间的延长,孔径、孔深加大,但多孔淀粉的吸水、吸油率出现先增多后减少的趋势,在24h达到最高,分别为119.45%和98.34%。5.单因素、正交试验分析表明,中性蛋白酶水解鸡血的因素影响顺序为:酶量>温度>时间>pH。最佳合成工艺参数的组合为A2B2C1D2,即温度50℃,时间8h,酶加量为8000U·g-1底物,pH值7.0,此时SN-TCA指数为23.56%。6.玉米多孔淀粉对鸡血中的金属离子和蛋白水解物的吸收玉米淀粉及多孔淀粉吸收鸡血和其酶解液的样品,干燥后经洗脱实验表明,原淀粉颗粒表面附着90%左右的蛋白水解物会被洗去,而多孔淀粉孔腔内仍有25%左右的蛋白水解物吸附。多孔淀粉对于鸡血及其酶解液中的金属元素也有吸附作用,主要为Ca、Fe、Mg。多孔淀粉对鸡血中的3种金属吸收量分别为21.82μg·g-1、18.99μg·g-1、12.795μg·g-1;多孔淀粉对酶液中的3种金属的吸收量分别为26.8μg·g-1、58.985μg·g-1、8.7μg·g-1。多孔淀粉对金属离子的吸附量与其吸水、吸油率成正比例关系。但是不同金属的吸收量不成一定的比例。酶解前后,多孔淀粉对酶解液中铁离子的吸收变化显著。
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