米曲霉生淀粉酶制备酯化多孔淀粉的研究

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多孔淀粉是一种新型的变性淀粉,具有广阔的应用前景,吸油率是其重要的质量指标。本论文立题研究米曲霉生淀粉酶制备酯化多孔淀粉的条件,旨在提高多孔淀粉的吸油率,为实际生产提供理论依据,并丰富多孔淀粉制备方面的研究。主要研究结果如下:(1)从大曲中筛选出一株产生淀粉酶的米曲霉,采用正交组合设计方法对影响米曲霉产生淀粉酶的:培养基的含水量、培养基的初始pH值、培养温度、培养时间等主要因素进行研究,并对实验结果进行方差分析。结果表明:①各因素对米曲霉产生淀粉酶影响的大小顺序为:培养温度>培养基初始pH>培养基含水量>培养时间;最佳产酶条件为:培养时间72h,培养温度25℃,培养基初始pH值6,培养基含水量140%;培养温度、培养基初始pH值、培养基含水量对产生淀粉酶的影响显著,培养时间不显著。②米曲霉生淀粉酶的最适作用pH值为6.0,最适作用温度为50℃;其热稳定性和耐贮藏性较好,40℃~50℃条件下保温2h,其残余酶活仍为初始酶活的90%以上,在冰箱中贮藏28天后,其残余酶活约为保藏前的84%。(2)对利用PEG-(NH42SO4体系从米曲霉发酵液中分离生淀粉酶的条件和(NH42SO4沉淀生淀粉酶的条件进行了研究,结果表明:①(NH42SO4质量百分比为17%,PEG质量百分比为11%,米曲霉发酵液质量百分比为10%,分离生淀粉酶的效果最好。②(NH42SO4饱和度为60%~90%时,上相液体中开始出现蛋白质沉淀并具有生淀粉酶活,(NH42SO4饱和度为70%时,沉淀中生淀粉酶活最高。(3)用米曲霉生淀粉酶制备糯玉米酯化多孔淀粉,采用Design-expert7.0中心组合实验设计与响应面分析方法对影响吸油率的:A酶解温度,B酶解时间,C缓冲液pH,D加酶量等主要因素进行研究。结果表明:①吸油率回归方程=107.89+0.43×A+1.62×B+0.23×C+0.58×D-2.58×A×B-1.15×A×C+0.39×A×D-0.20×B×C×1.42×B×D-0.58×C×D-6.71×A2-2.67×B2-2.76×C2-3.55×D2。②通过响应面的数字最优组合分析得到最佳工艺条件为:温度44.83℃,时间29.51h,pH值5.61,加酶量207.5u/g。经方差分析可知,研究范围内各因素对吸油率影响的大小顺序为:酶解时间>加酶量>酶解温度>缓冲液pH。(4)对制得的糯玉米酯化多孔淀粉的OSA基团、乳化稳定性、粘度进行了实验研究,结果表明:①糯玉米酯化多孔淀粉的OsA基团存在。②糯玉米酯化多孔淀粉的乳化稳定性越高于糯玉米淀粉酯,糯玉米原淀粉的乳化稳定性最差;③糯玉米酯化多孔淀粉的峰值粘度、热糊粘度和最终粘度均较原糯玉米淀粉要高,糊化温度和出峰时间较原糯玉米淀粉提前。(5)以吸油率为指标,采用正交组合实验设计与统计分析方法对米曲霉生淀粉酶制备酯化多孔淀粉进行比较研究,结果表明:①糯玉米酯化多孔淀粉、糯玉米淀粉酯、糯玉米原淀粉的吸油率之间的差异极显著。②影响酯化多孔淀粉吸油率的因素主次顺序为,原料>加酶量>取代度。③以不同的淀粉为原料制备酯化多孔淀粉,其吸油率的提高率相对于原淀粉的大小顺序为,糯玉米淀粉>糯米淀粉>泽泻淀粉。
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