响应面试验优化挤出酶解复合法改性玉米淀粉工艺

利用挤出酶解对玉米淀粉进行改性,采用响应面法对影响改性工艺的主要因素耐高温α-淀粉酶添加量、挤出温度、玉米淀粉含量进行优化,通过高效液相色谱、扫描电子显微镜、X-射线衍射以及差示扫描量热仪对玉米淀粉挤出酶解复合改性前后的低聚糖组成、表观结构、结晶度以及热力学性质的变化进行分析。结果表明:当耐高温α-淀粉酶添加量40 U/g、挤出温度140℃、玉米淀粉含量70%时,挤出改性玉米淀粉葡萄糖当量值为19.55%。高效液相色谱分析表明挤出物低聚糖的组分能够得到较好的分离,低聚糖样品中各组分葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖、麦芽四糖、麦芽五糖的质量比为1.0∶3.4∶7.5∶6.0∶1.8。玉米淀粉经挤出酶解复合改性后颗粒表面出现孔洞,结晶度下降。

响应面试验优化玉米淀粉挤出-酶解复合法糖化工艺

以经过挤出-酶解复合法液化后的玉米淀粉为原料,利用葡萄糖淀粉酶为糖化酶,采用挤出-酶解复合法糖化玉米淀粉挤出酶解物。以葡萄糖(dextrose equivalent,DE)值为考察指标,在单因素试验的基础上,利用响应面法对糖化工艺参数进行优化,确定最佳挤出工艺。响应面分析结果表明,最优工艺为葡萄糖淀粉酶添加量140 U/g、原料质量分数70%、挤出温度85℃,由此工艺得到的淀粉糖DE值为42.12%。利用高效液相色谱法检测得出DE38产品葡萄糖含量26.17%、麦芽糖含量25.29%、麦芽三糖含量14.86%,DE42产品葡萄糖含量29.57%、麦芽糖含量33.40%、麦芽三糖含量17.23%。红外图谱显示挤出物中含有葡萄糖等低聚糖特征峰,扫面电镜图显示原料经挤出后表面生成多孔状结构,X-射线衍射图显示有新的晶型结构生成,Brabender黏度曲线表明挤出物中含有小分子可溶性糖,黏度降低。