纳米金颗粒生物杂化酶制备及其催化阿魏酸淀粉酯合成研究

以玉米淀粉,阿魏酸乙酯为原料,南极假丝酵母脂肪酶(CAL)为直接催化剂,借助CAL对氯金酸溶液有还原作用制备纳米金杂化南极假丝酵母脂肪酶(CAL-AuNPs),提高酶催化反应活性进而实现阿魏酸淀粉酯的高效合成。以纳米金在紫外光谱中的特征峰吸光度值为指标,确定CAL-AuNPs的最佳制备条件为:杂化时间24 h,温度35℃,CAL-AuNPs添加量为0.6 g,氯金酸溶液浓度为0.1 mg/mL。利用分光光度计法测定淀粉取代度,并以取代度为指标探究阿魏酸淀粉酯的最佳合成条件,实验结果表明,当反应温度为60℃,底物比为1∶3(淀粉:阿魏酸乙酯),反应时间24 h,有机溶剂添加量为10 mL,CAL-AuNPs添加量为6%时,阿魏酸淀粉酯合成效果最佳,取代度最高为0.2654。且当阿魏酸淀粉酯浓度为3 mg/mL时其抑制DPPH自由基能力最强,抑制率为47.58%。

纳米金辅助微波耦合脂肪酶催化阿魏酸淀粉酯的合成

以预处理玉米淀粉和阿魏酸乙酯为原料,在非水相体系中进行微波耦合脂肪酶催化阿魏酸淀粉酯合成的研究。拟向反应体系中加入纳米金提高酶促反应活性。研究发现在常规加热条件下纳米金的加入并不能明显改变酶促反应活性,但在微波反应器中进行酶促阿魏酸淀粉酯合成时,纳米金的加入会明显提高阿魏酸淀粉酯的取代度。而此时,纳米金的用量及粒径大小会对酶促反应产生明显影响。利用紫外分光光度计对阿魏酸淀粉酯取代度进行测定,并以取代度为考察指标研究各因素对阿魏酸淀粉酯合成的影响。当在微波功率为80 W,反应时间为120 min,纳米金粒径为700 nm,纳米金用量为0.8%的条件下,阿魏酸淀粉酯的取代度最高为0.179 8,较现有研究提高一个数量级的同时也大大缩短反应时间。并通过紫外色谱以及~1H NMR对产物进行定性分析。

非水相脂肪酶催化阿魏酸淀粉酯的合成

以玉米淀粉和阿魏酸乙酯为原料,利用脂肪酶催化合成了阿魏酸淀粉酯,对反应介质和脂肪酶进行了筛选,同时对影响合成阿魏酸淀粉酯反应的因素进行了探究,主要考察了底物摩尔比、酶添加量、反应时间及反应温度对反应的影响。采用紫外分光光度计对取代度进行测定,并以取代度为考察指标,确定了最佳反应条件:Novozym435脂肪酶为催化剂、异辛烷为反应介质、底物摩尔比n(阿魏酸乙酯)∶n(活化淀粉)=3∶1、酶添加量为10%(以活化淀粉质量计)、反应时间18 h、反应温度65℃,在该条件下,产物的最大取代度可达0.031,并通过FTIR以及1HNMR对产物结构进行了表征。

响应面法优化阿魏酸淀粉酯膜制备工艺

采用单因素试验和响应面法考察阿魏酸淀粉酯取代度、干燥温度和甘油添加量对阿魏酸淀粉酯膜抗张强度(tensile strength,TS)和断裂伸长率的影响。结果表明:随着取代度的增大,阿魏酸淀粉酯膜的TS逐渐增大,断裂伸长率逐渐减小;当干燥温度不大于60℃时,阿魏酸淀粉酯膜的TS随着温度的升高略微增大,当温度升高到60℃以上时,TS显著降低(P<0.05),阿魏酸淀粉酯膜的断裂伸长率随着温度的升高显著降低(P<0.05);随着甘油添加量的增大,阿魏酸淀粉酯膜的TS逐渐减小,断裂伸长率逐渐增大。综合考虑各因素对阿魏酸淀粉酯膜机械性能的影响,在取代度0.068、干燥温度40℃、甘油添加量1.20 g/4.0 g条件下制备阿魏酸淀粉酯膜,膜的TS较高,为10.23 MPa;在取代度0.023、干燥温度41℃、甘油添加量1.30 g/4.0 g条件下制膜,膜的断裂伸长率较高,为321.65%。

非水相体系阿魏酸淀粉酯的合成及其抗氧化特性

实验以原藜麦淀粉作为原料,采用非水相酶法制备了具有抗氧化特性的阿魏酸藜麦淀粉酯。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)对其结构进行表征,揭示了阿魏酸藜麦淀粉酯的热特性、糊化特性及抗氧化特性的变化规律。阿魏酸藜麦淀粉酯颗粒的表面出现部分团聚体,结晶度、焓值和黏度均低于原藜麦淀粉;非水相酶法制得的阿魏酸藜麦淀粉酯的取代度可达到0.39%,DPPH自由基清除率最高为28.78%。

阿魏酸淀粉酯制备与表征及其对馒头预发酵冷冻面团物化性质的影响研究

以离子液体为反应介质,采用化学法制备了阿魏酸淀粉酯,利用FTI R表征阿魏酸淀粉酯分子链结构,利用SEM分析阿魏酸淀粉酯的微观表面结构;探究了阿魏酸淀粉酯对预发酵冷冻面团流变学特性、成品馒头质构和比容的影响。结果表明:FTIR谱图在1754cm^(-1)处出现了C=O的特征峰,在2940 cm^(-1)处出现苯环上的O-CH_(3)伸缩振动范围,说明阿魏酸淀粉酯的合成;SEM显示阿魏酸淀粉酯的微观结构呈不规则聚集体;预发酵面团的流变学特性显示,当阿魏酸淀粉酯的添加量为0.15%时,预发酵面团的储能模量(G′)和损耗模量(G″)最高;适量添加阿魏酸淀粉酯有助于改善馒头硬度、韧性及其内部结构的紧致性,当添加量为0.15%时,馒头的硬度最小、内聚性最高、咀嚼性最低;当阿魏酸淀粉酯添加量为0.25%时,预发酵面团馒头的比容达到峰值。

淀粉阿魏酸酯的基本特性研究

采用化学法合成淀粉魏酸酯，观察它的理化和营养特性。结果表明，淀粉阿魏酸酯比原淀粉具有更低的粘度和更强的吸水性，在低温下产生凝沉淀粉量很少。它不易被淀粉酶水解，在结肠微生物作用下，阿魏酸的释放率和释放速度大大高于麦膳食纤难，发酵至16h时释放率达94.5％，24h达98.2％。淀粉阿魏酸酯发酵液对亚硝酸盐具有较强而快速的清除作用。采用淀粉阿魏酸酯培养乳酸菌发现，它能促进保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的繁殖，并使之在贮藏过程中维持较高活力。

基于双螺杆挤压技术的淀粉阿魏酸酯流变特性研究

利用双螺杆挤压技术制备淀粉阿魏酸酯,研究其流变性、剪切稀化及触变性变化规律,并建立流变模型。结果表明,淀粉阿魏酸酯糊化后,流体符合幂函数Ostwald-de Waele模型,呈假塑性流体特征;表观黏度增加,流动性降低,具有剪切稀化现象;触变性随样品浓度的增加而增大。