非水相中脂肪酶催化合成辛烯基琥珀酸淀粉酯及其性能研究

摘要

辛烯基琥珀酸淀粉酯是以辛烯基琥珀酸酐和淀粉为原料经酯化反应制得的。辛烯基琥珀酸淀粉酯是一种安全性高的乳化增稠剂,一种新兴的改性淀粉。辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备工艺有三种:湿法(又称水相法)、干法和有机相法。目前通常使用的方法为湿法,辛烯基琥珀酸酐分子是难溶于水的油滴,它的这种性质使得在湿法反应过程中,酸酐难与淀粉接触,限制了辛烯基琥珀酸酐在反应中的活性,导致湿法制备所需的反应时间长。目前已知脂肪酶在油水界面处可以催化酯化反应。因此本文重点介绍在有机相与水的混合反应介质中,利用脂肪酶催化制备辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯。本文的研究内容及得出的结论有以下三个方面:
　　(1)辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯的制备
　　以木薯淀粉为原料在正己烷-水混合溶液中利用脂肪酶催化合成辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯,以产物取代度为指标,讨论了各个工艺参数对取代度的影响,得到最佳制备工艺即前处理温度及时间为55℃、20min,加入水量为10％,加酶量为0.5％,辛烯基琥珀酸酐加入量3％,反应温度及时间为40℃、20min,经过乙醇和蒸馏水反复洗涤之后,放入干燥箱中烘干、粉碎。经测定,取代度可达0.02114。
　　(2)辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯的酶解及离子交换层析
　　用普鲁兰酶水解淀粉酯之后,进行DEAE-纤维素层析,得到带有酸酐分子的淀粉分子。经过凝胶层析可得出被酯化的淀粉分子具有较大的体积和较大的分子量。
　　(3)辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯的性质研究
　　研究了所制备的辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯的透明度、溶解度、冻融稳定性、乳化性及粘度等特性。结果显示,透明度基本随着淀粉酯取代度的延长而提高;析水率则随着冷冻时间的增多而减小;乳化性能随着淀粉酯取代度的增加而增大;淀粉糊具有剪切变稀现象,属于假塑性流体。
　　(4)辛烯基琥珀酸木薯淀粉在凝固型酸奶制备中的应用
　　添加了辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯(DS为0.02)的酸奶组织状态均匀而稳定,持水性高,改善了口感粗糙、乳清分离的问题,使凝固型酸奶具有更好的稠度、圆滑的外观和细腻纯正的风味。

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第1章 绪论

1.1 淀粉与变性淀粉

1.2 辛烯基琥珀酸淀粉酯

1.3 脂肪酶

1.4 离子交换层析技术

1.5 本课题的研究内容

第2章 辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯酶法制备工艺的确定

2.1 材料与仪器

2.2 研究方法

2.3 结果与分析

2.4 本章小结

第3章 辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯的酶解及离子交换层析

3.1 材料与仪器

3.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.4 本章小结

第4章 辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯性质的研究

4.1 材料与仪器

4.2 研究方法

4.3 结果与分析

4.4 本章小结

第5章 辛烯基琥珀酸木薯淀粉酯的应用

5.1 材料和方法

5.2 实验方法

5.4 结果与讨论

5.5 本章小结

第6章 结论

6.1 主要结论

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间主要科研成果