材料工程学院本科毕业论文超声波酶解玉米淀粉.doc

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1、论文题目： 超声波辅助酶解玉米淀粉 学 院： 材料工程学院 专业年级： 化学工程与工艺2008级 学 号： 081060062 姓名： 黄良杰 指导教师、职称： 林咏梅讲师 20012年 5 月30 日目 录摘要1Abstract21引言31.1玉米多孔淀粉的性质、研究现状与应用31.1.1 玉米多孔淀粉性质31.1.2 国内外研究现状41.2 多孔淀粉的应用51.3 本论文的主要研究内容62 试验原料62.1 主要试验药品62.2 主要试验仪器73 试验方法83.1超声辅助玉米淀粉酶解方法83.1.1葡萄糖标准曲线、直链淀粉标准曲线的绘制83.1.2 原淀粉水分的测定（含水率）103.1.3

2、原淀粉酸度的测定103.1.4原淀粉粗灰分的测定103.1.5 直链淀粉的含量113.1.6多孔淀粉的普通酶解制备123.1.7超声波辅助酶解制备多孔淀粉123.1.8水解率的测定123.1.9 吸油率测定:133.1.10干燥多孔淀粉显微照拍摄134 结果与讨论134.1淀粉酶解不经超声波处理144.2淀粉乳酶解前的超声波处理144.2.1 超声时间对淀粉水解度和吸油率影响144.2.2超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响154.3淀粉乳酶解中的超声波处理174.3. 1 超声时间对淀粉水解度和吸油率影响174.3.2超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响184.4淀粉乳酶解后的超声波处理194.

3、4.1超声时间对淀粉水解度和吸油率影响194.4.2超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响204.5多孔淀粉的微观形态分析225结论25参考文献26致谢27 摘要：本论文研究以玉米淀粉为原料酶解制备多孔淀粉，在酶解前、中、后期分别用超声波处理，以水解率和吸油率为指标，探讨了超声波功率、超声时间等因素对所得成品成孔情况的影响；同时，显微观察多孔淀粉颗粒的微观形态。结果表明，在酶解中期用超声波间歇处理效果最好。在超声功率70%、超声时间40min的条件下，所得多孔淀粉的水解率和吸油率最高，成孔情况最好，其吸油率比普通多孔淀粉提高15关键词： 超声波 多孔淀粉 玉米淀粉 吸油率 水解度Abstract:

4、Using corn starch as raw material enzymatic hydrolysis starch，In the enzyme solution before, in and after respectively with ultrasonic treatment, With oil absorption rate and hydrolysis was for the index，The ultrasonic power for deep rate, ultrasonic time, other factors on the products to the effect

5、s of the hole; At the same time, the microscope to the microstructure of starch particles is analyzed. The results show that, in enzyme solution with ultrasonic intermittent processing the best effect. The microstructure of grain are analyzed. In ultrasonic power 70%, ultrasonic time 40 min, under t

6、he condition of starch from the hydrolysis of oil absorption rate and the highest rate, the best into hole, its oil absorption rate than ordinary starch increased by 15%.Key words: Ultrasonic; Starch; Corn starch, Oil absorption rate; Hydrolysis degree1引言随着我国环境保护法的制度及绿色环保工程的实施，那些对环境有严重污染的日用工业品会逐步被禁止

7、使用，相反，绿色环保型产品将显示强大的生命力。淀粉是绿色植物果实、种子、块茎、块根主要成分,而变性多孔淀粉是原淀粉深加工产品之一1。多孔淀粉作为一种高效、无毒、安全的吸附剂被广泛地应用于食品、医药卫生、农业、造纸、印刷、化妆品、洗涤剂、胶粘剂等行业。用多孔淀粉吸附目的物质后, 可在特定条件、特定场合下应用物理或化学方法来释放目的物质从而达到缓释作用, 同时也延长使用时间、提高使用效率, 这更有利于目的物的利用1。吸附原理如下: 当被吸附物质是液体或可溶于液体时, 将此液体或溶液喷雾到多孔淀粉上, 或将其直接与多孔淀粉充分混合, 再过滤或离心, 然后干燥即可; 当被吸附物质难溶于水时, 可将其直

8、接与多孔淀粉高速混合, 并通过机械力作用(如球磨、锤磨等方式)将其挤入多孔淀粉中2。另外, 采用多孔淀粉吸附目的物质后作为微胶囊芯材, 然后用各种各样壁材包埋来制备微胶囊, 以解决了微胶囊中颗粒度不均一的问题和达到缓释效果。吸附目的物质包括以下几类: 空气中易氧化、易分解或易遇光退化等不稳定物质; 医药品、农药等赋予徐缓释放等功能或如肠溶性药品在特定环境下释放所含药物; 油脂或溶于油脂的物质粉末化; 防止高倍率均质稀释物质或密度大的物质均质混合的粉体分离; 封闭有苦味、臭味的物质3。1.1玉米多孔淀粉的性质、研究现状与应用多孔淀粉( porous starch) , 又称为微孔淀粉( micr

9、oporous starch) ,是一种新型变性淀粉，是一种轻度酶作用于淀粉非结晶区所形成的多孔性载体，颗粒表面在生淀粉酶作用下形成许多开放的、直径为1m左右的小孔，颗粒表面呈多孔状，具有较大的比表面积和吸附性。孔洞容积约占淀粉颗粒体积的50%4。与原淀粉相比，多孔淀粉具有很大的比表面积，因而主要用作吸附的载体。作为一种天然有机物，多孔淀粉，在形成的过程中没有受到任何化学试剂的作用，安全无毒，吸附了目的物后，可以任意比例添加，被吸附物质的形态可以有粉状、水溶液、油溶液、有机溶剂状5。1.1.1 玉米多孔淀粉性质玉米多孔淀粉是指经人工方法处理而使颗粒呈现多孔状的淀粉, 是一种新型的变性淀粉。多孔

10、淀粉在本质上仍是淀粉, 应与原淀粉有类似的性能; 但与原淀粉相比, 最明显的区别在于多孔淀粉具有较大的吸附能力。由于多孔淀粉具有一种特殊的中空的空间结构, 也就赋予了它特殊的性能6。多孔淀粉作为一种天然有机物, 在形成过程中没有受到任何化学试剂的作用, 又具有较强的吸附性能, 使得它具有得天独厚的, 不同于一般无机吸附剂的应用性能。它安全、无毒, 吸附了目的物后, 可以以任何比例添加。被吸附物的形态可以有( 1) 粉状; ( 2) 水溶液; ( 3) 油溶液; ( 4) 有机溶剂状。也就是说, 多孔淀粉可以吸附除了膏状物质以外的任何形态的物质。因此, 多孔淀粉的应用具有较大的潜力。多孔产生很大

11、的比表面积, 因而多孔淀粉主要用作吸附的载体。多孔淀粉与其他吸附剂相比, 除具有良好的吸附性能外, 还具有如下优点: ( 1) 原料来源广泛, 廉价易得; ( 2) 纯天然物质, 安全、无毒, 使用剂量不受限制; ( 3) 可生物降解; ( 4) 生产工艺简单; ( 5) 应用广泛, 适应性强。在制备多孔淀粉过程中, 不仅可控制其孔数、孔径、孔深, 还可根据被吸附物质特性对其进行方便的改性。例如, 当被吸附物质为非极性物质时, 可在多孔淀粉的表面接上非极性基团, 从而增强其吸附的专一性7。1.1.2 国内外研究现状目前, 国外已有工业化生产的多孔淀粉问世, 如日本松谷化学工业株式会社等。在国内

12、, 对多孔淀粉的研究还处于初级阶段8。多孔淀粉并不是一个全新的物质, 而是一种在自然界中一直存在着的物质, 只不过一直以来没有将它作为一种专门的物质进行研究或讨论。早在19 世纪60 年代, 有研究者观察到动物( 兔子、老鼠)在喂食含生淀粉的食物后, 其粪便中有未被完全消化的淀粉粒, 有的呈多孔状, 有的表面坑坑洼洼, 有的表面呈鳞片状。这些未被完全消化的淀粉颗粒其实就是多孔淀粉。1973 年日本学者发现大麦发芽2 d 后, 随着淀粉酶的作用, 大颗粒淀粉表面出现不规则分布的圆形小孔, 腐蚀作用一层一层从外向内扩散, 使淀粉变为多孔状结构。20 世纪70、80 年代, 日本人在研究用未蒸煮淀粉

13、发酵生产酒精时, 谷口肇、东原昌孝、上田诚之助等人均发现水解残余物为带孔的淀粉, 但是当时人们的注意力一直集中在如何尽可能地用生淀粉发酵生产酒精, 降低能源消耗,没有人花精力研究、考察水解残余物。20 世纪80 90 年代, 巴西学者研究用生淀粉酶水解生玉米淀粉生产葡萄糖时, 发现残余物为多孔状结构, 同时研究了水解条件以及原料粒度对水解速度的影响。日本大阪市立大学的的研究者较全面地考察了不同来源的淀粉酶和糖化酶水解多种生淀粉的情况, 发现并不是所有的水解产物都是多孔状的, 有的能形成多孔, 有的只在颗粒表面形成鳞片状, 也有的颗粒表面只是变得较为粗糙而已。这是最早研究有关多孔淀粉形成条件的报

14、导。1985 年, 日本学者报导分离得到黑曲霉生淀粉酶, 该酶具有较强的生玉米淀粉水解力, 水解残留物呈多孔结构。1993 年, 日本人研究发现糖化酶和淀粉酶能使生米淀粉表面形成孔。1995 年国内的研究者在研究用生淀粉发酵生产酒精时, 发现水解残余物是多孔状的。以上都是在用生淀粉发酵生产酒精或葡萄糖等的研究中发现了有多孔淀粉的存在, 但仅仅局限于报道这类现象,一直没有专门对多孔淀粉做一详细的研究。直到1996 年美国普渡大学的R L Whistler 教授用生淀粉酶水解玉米淀粉得到了多孔淀粉, 首次发表了有关多孔淀粉吸附性能和应用方面的初步研究。1998 年日本的长谷川信弘首次提出了较为明确

15、的多孔淀粉的定义10。全面介绍了以玉米淀粉为原料, 用曲霉糖化酶水解制备多孔淀粉, 测定了多孔淀粉的吸附性能、吸附量、堆积密度、比表面积等性能参数, 同时介绍了两个应用实例,即先用多孔淀粉吸附DHA、森林匙羹藤酸后再进行微胶囊化。同年Whistler 教授等将多孔淀粉表面改性, 如酯化、醚化、交联, 改性后的淀粉颗粒能作为吸附功能性物质的载体,通过压榨、化学降解淀粉基质即可释放被吸附的物质。吸附的物质如下: 色拉油、香味、昆虫驱虫剂、杀虫剂、除莠草剂、香水、增湿剂、肥皂、蜡、洗涤剂、维生素、治病药物等等。因此, 目前多孔淀粉的研究主要集中在日本、美国两个国家的两个研究单位, 主要研究人员分别是

16、日本的长谷川信弘先生以及美国的Whistler 教授。涉及的研究内容为多孔淀粉的形成、应用以及改性等, 其中日本的报导中关于多孔淀粉应用研究的较多。在我国仅见少数研究报告, 生产与应用尚处于起步阶段11。现已发明了多种提取方法制造出各种产品，但从总体上来说，不外乎以下几种方法。（1）物理方法：超声波照射法和喷雾法；（2）机械方法：机械撞击法；（3）生化方法：醇变性法、酸水解法、和酶水解法。1.2 多孔淀粉的应用在多孔淀粉的应用研究中, 大多是利用多孔淀粉的吸附性能来吸附各类功能性物质; 也有的利用其缓释性能使某些特定物质能在特定场合释放; 还有的利用多孔淀粉吸附目的物后作为微胶囊芯材, 用于微

17、胶囊的制备。多孔淀粉吸附目的物质后, 可在特定条件下应用物理或化学方法来释放目的物质从而达到缓释作用,同时也延长了使用时间, 提高了使用效率, 更有利于目的物的利用。多孔淀粉作为一种高效、无毒、安全的吸附剂被广泛地应用于食品、医药卫生、农业、造纸、印刷、化妆品、洗涤剂、胶粘剂等行业。1.3 本论文的主要研究内容本论文主要研究超声波酶解法，超声波是一种弹性机械波，作用机制包括机械化学作用、自由基撞击、高温分解3个方面。超声波能够破坏液体溶剂中多糖的CC键，降低多糖的分子质量；促进或者抑制酶活。超声波的作用效果与超声时间、超声强度有关12。研究表明，超声波能降解淀粉大分子，一定强度的超声波有利于提

18、高纤维素酶、蛋白酶、糖化酶、糖苷酶等酶的活性；高强度的超声波会破坏酶的微观结构，降低酶活性。采用超声波法和酶解法制备多孔淀粉。以多孔淀粉的得率、吸油率为指标，研究了超声时间、超声功率对多孔玉米淀粉的影响。通过单因素试验确定了制备多孔淀粉的最佳工艺条件。2 试验原料与方法2.1 主要试验药品本试验主要采用的药品如表1所列：表1 试验所用主要化学试剂列表Table1 Main Experimentation Material药品名称产地蒸馏水氢氧化钠天津市福晨化学试剂厂3，5-二硝基水杨酸上海强顺化学试剂有限公司乙酸（冰醋酸）西陇化工股份有限公司四水合酒石酸钠西陇化工股份有限公司葡萄糖天津市永大化

19、学试剂有限公司一水合柠檬酸西陇化工股份有限公司十二水合磷酸氢二钠西陇化工股份有限公司无水乙醇天津市福晨化学试剂厂碘天津市福晨化学试剂厂碘化钾天津市福晨化学试剂厂大豆油益海嘉食品有限公司糖化酶上海源叶生物科技有限公司直链淀粉上海源叶生物科技有限公司支链淀粉上海源叶生物科技有限公司玉米淀粉上海源叶生物科技有限公司2.2 主要试验仪器下列仪器为试验中所用到主要仪器，不包括烧杯，玻璃棒，容量瓶等玻璃仪器。表2 试验所用主要仪器列表Table2 Main Experimentation Apparatuses名称型号厂家电子天平BS-224S北京赛多利斯仪器系统有限公司鼓风干燥机GZX-GF101-MB

20、S上海跃进医疗器械厂数控超声清洗器KQ-250DB型昆山市超声仪器有限公司离心机上海安宁科学仪器厂紫外可见光分光光度计TU-1901北京普析通用仪器有限公司恒温水浴搅拌锅B-220型上海安亭试验仪器有限公司生物显微镜XSP-16A南京江南光电仪器有限公司马弗炉4-10沈阳市节能电炉厂台式酸度计Cyber Scan PH 510/Ion 510EUTCH上海安宁科学仪器厂2.3 试验方法2.3.1超声辅助玉米淀粉酶解方法试验流程如下: 葡萄糖标准曲线、直链淀粉标准曲线的绘制原淀粉特性检测普通酶解淀粉分三组超声处理酶解淀粉检测与记录数据求出玉米淀粉的直链淀粉含量、水解度和吸油率干燥淀粉显微照拍摄2

21、.3.2葡萄糖标准曲线、直链淀粉标准曲线的绘制直链淀粉标准曲线图1 直链淀粉标准曲线Chart1 Amylose standard curve从试验数据分析可得，其他条件不变时，溶液的吸光度值随直链淀粉含量增加而增加。且成线性关系，方程为 y=0.132x+0.166葡萄糖曲线的绘制将葡萄糖标准液(1mg/ml)加入量0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml除以15得到葡萄糖浓度测定葡萄糖不同浓度下溶液在540nm下的吸光度表3 葡萄糖吸光度测定值Table3 Glucose absorbance measurements葡萄糖浓度（mg/ml）吸光度000.20.1920.40.408

22、0.60.5830.80.79911.029葡萄糖标准曲线图：将葡萄糖标准液(1mg/ml)加入量0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml除以15得到葡萄糖浓度测定葡萄糖不同浓度下溶液在540nm下的吸光度图2葡萄糖标准曲线Chart 2 Glucose standard curve从试验数据分析可得，在其他条件不变时 溶液的吸光度随着葡萄糖浓度的增加而增加。且成线性关系，方程为y=x2.3.3原淀粉水分的测定（含水率） 淀粉水分是指淀粉样品干燥后损失的质量，以样品损失的质量对样品质量的百分比表示。其测试原理是将样品放在130133的电热烘箱内干燥90min，得到样品的损失质量。金属碟（

23、或称量瓶）在130下干燥并在干燥器内冷却后，精确称取碟和盖子的质量，把（50.25）g经充分混合的样品倒入碟内并均匀分布在碟表面上（样品中不能含有硬块和团状物，碟内部尽量最小暴露于界外），盖上盖子迅速精确称量碟和测试物的质量。将盛有样品的碟放入已预热到130的干燥箱内（盖靠在碟子旁），在130133下干燥90min，然后迅速盖上盖子放入干燥器内，经3045min后，碟在干燥器内冷却至室温。将碟从干燥器内取出，2min内精确称重。计算：水分（%）=式中 W0称量瓶重（g） W1干燥前称量瓶及样品总重（g） W2干燥后称量瓶及样品总重（g）2.3.4原淀粉酸度的测定淀粉酸度是中和淀粉样品乳液所耗用

24、氢氧化钠标准溶液的体积，以中和100g绝干样品所耗用0.1mol/L 氢氧化钠标准溶液的体积（mL）.称取淀粉样品10g（精确至0.01g），置于三角瓶或烧杯中，加入预先煮沸放冷的无二氧化碳蒸馏水100mL，摇匀，然后采用Cyber Scan PH 510/Ion 510EUTCH台式酸度计测定原淀粉的酸度14。2.3.5原淀粉粗灰分的测定淀粉粗灰分是淀粉样品灰化后得到的剩余物质含量，以样品剩余物质量对样品干基质量的百分比表示。其测试原理是将样品在900高温下灰化，知道灰化样品的碳完全消失，得到样品的剩余物质量。一定量的样品经炭化后放入高温炉内灼烧，其中的有机物质被氧化分解，以二氧化碳氮的氧化

25、物及水等形式逸出，无机物质则以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等无机盐和金属氧化物的形式残留下来，这些残留物即为灰分。从残留物的质量即可计算出样品中总灰分的含量。坩埚先用沸腾的稀盐酸（1:4盐酸）洗涤，再用大量自来水洗涤，最后用蒸馏水洗涤。将洗净的坩埚置于高温电阻炉内，在（90025）下加热30min，取出在干燥器内冷却至室温后，精确称重。根基对样品灰分量的估计，迅速精确争取经充分混合的样品210g，均匀分布在坩埚内，不要压紧。将坩埚置于灰化炉口或电热板、电炉上小心加热，直至样品完全炭化至无烟，加热时要避免自燃，因为自燃会使样品从坩埚中溅出而导致损失。烟一旦消失，即刻将坩埚放入高温电阻炉内，将温

26、度升高至（90025），并保持温度直至剩余的碳全部消失或无黑色炭粒为止，残渣呈白色或灰白色粉末（一般0.51h已足够）。然后关闭电源，待温度降至200时，将坩埚取出放入干燥器内，加盖，使之冷却至室温，并精确称重。试验的灰分按式 式中 A试样的灰分，% 坩埚的质量，g 坩埚与试样质量，g 灼烧后的坩埚与灰分质量，g以平行测定的两个结果的算术平均值作为试验结果，其值取至小数点后一位15。2.3.6 直链淀粉的含量以纯马铃薯直链淀粉和蜡质大米支链淀粉以不同比例配置标准溶液，加入碘夜在620nm比色，绘制标准曲线。根据被测样品的碘吸光度，在标准曲线上读出对应的直链淀粉含量本次试验采用国标法测定原淀粉的

27、直链淀粉和支链淀粉含量，按GB25231983谷类、油料作物种子水分测定法测定样品的水分；称取0.1000g样品置于100ml容量瓶中，加入1ml无水乙醇充分润湿样品，再加入9ml 1mol/L NaOH溶液，于沸水中分散10min，冷却后用蒸馏水定容；吸取分散液5.00ml与100 ml容量瓶中，加水约50ml，再加入1ml乙酸溶液和1.5ml碘液，用水定容后静置20min，读取吸光度。根据下式：直链淀粉含量（）Y直链淀粉含量(干基)，%G从标准曲线或回归方程中求出相应的直链淀粉含量，mgm称取样品的质量，100mg；H水分百分率16。2.3.7多孔淀粉的普通酶解制备取一定量玉米淀粉于100

28、mL三角瓶中，加入pH4.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液20 制成淀粉乳，至磁力搅拌器（40）中预热并搅拌10min（搅拌强度一致）。加入适量淀粉糖化酶，在pH4.0，40，搅拌条件下，酶解5h。酶解结束后立即加入质量浓度为4%的 NaOH 溶液3 mL 终止反应。淀粉乳经离心沉淀（4000r/min）、干燥（55，常压）、粉碎、过180目筛，即得多孔淀粉。2.3.8超声波辅助酶解制备多孔淀粉超声波处理分为3组，以不同功率（4080，100功率等于500W）的超声波和不同处理时间（10min50min），在酶解前、酶解过程中、酶解终止后分别进行超声处理。其中，酶解过程中进行间歇超声处理，每30m

29、in处理一次（如需处理10min，则每29min处理1min，5h酶解结束时共处理10min，以此类推）。以上酶解和超声处理后的淀粉按1.3.1的方法经离心、干燥、粉碎过筛，即得多孔淀粉。2.3.9水解率的测定根据3，5-二硝基水杨酸比色法制作葡萄糖标准曲线，540nm条件下测定吸光度。淀粉酶解结束后，去1ml上清液稀释20倍，再去稀释后的上清液1ml，采用比色法测定葡萄糖浓度。并根据以下公式计算淀粉的水解率。水解率 (%)=所测还原糖浓度 (mgmL-1)反应体系中液相体积(mL)稀释倍数/反应前淀粉质量(mg)100%2.3.10 吸油率测定: 称取2.00g玉米多孔淀粉，置于10ml离心

30、管记W1，加入5ml油，摇匀后静置30min，放入离心机4000r/min离心10min，倒出上清油，将离心管置于水平15的角度放置5min，称重记W2，吸油率=（W2-W1）/淀粉干重。2.3.11干燥多孔淀粉显微照拍摄将干燥的多孔淀粉通过180目筛，撒适量淀粉粉末于载玻片，盖上盖玻片，置于显微镜下挑选清晰的淀粉图像拍照（挑选每组酶解效果最好的的超声功率和所有的梯度超声辅助酶解时间的淀粉样品拍照。拍摄参数为：伽马0.5，饱和度180，曝光度80，蓝色增益50，去除噪音。）3 结果与讨论原淀粉性质分析计算得灰分含量测定值如下：表4灰分含量测定值Table4 The content determ

31、ination of value样品编号坩埚质量（g）坩埚与试样质量（g）灼烧后的坩埚与灰分质量（g）试样的灰分（%）118.504421.504818.50820.13221.186724.187121.19110.15318.968221.968318.97240.14经多次反复测量，该样品淀粉所含灰分为0.14%。表5 含水率含量测定值Table5 Content determination of moisture content of value样品编号称量瓶重（g）干燥前称量瓶与样品重（g）干燥后称量瓶与样品重（g）样品的含水率（%）110.432014.942214.64026.7

32、1211.120015.133214.86356.72310.745014.958214.67726.67 经多次反复测量，该样品淀粉含水率为6.7%。样品直链淀粉含量为42.7采用Cyber Scan PH 510/Ion 510EUTCH台式酸度计测定原淀粉的酸度为6.70，显弱酸性。3.1淀粉酶解不经超声波处理在恒温40、pH4.0、超声功率为40、搅拌固定的条件下，对浓渡30的淀粉乳进行酶解。 其结果如下：水解度：7.65直连淀粉含量：38灰分：0.14%吸油率：115.33.2淀粉乳酶解前的超声波处理3.2.1 超声时间对淀粉水解度和吸油率影响在超声功率40的条件下，对浓度30、未经

33、酶解的淀粉乳分别进行时间10min50min的超声处理，数据分析后结果见表6。由表6可看出，随着超声时间从10min增加到40min，水解度从 0.756上升到0.761 ，吸油率从120.2上升到126.9，当超声时间继续增加，水解度和吸油率都有所回落。直链淀粉含量比较平稳，没有较明显的改变，水解度和吸油率变化趋势图见图3表6超声时间对淀粉水解度和吸油率的影响Table6 the influence of oil absorption rate and hydrolysis degree of starch by Ultrasonic time样品编号超声时间/min水解度/吸油率/直链淀粉

34、含量/1109.45120.2352209.475120.9323309.5125.0334409.51126.9325509.49124.034图3 超声时间对淀粉水解度和吸油率的影响Chart 3 the influence of oil absorption rate and hydrolysis degree of starch by Ultrasonic time由图可看出水解度和吸油率随超声时间增加先上升后有所下降，在超声时间为40min达到最大值，但是增幅和降幅都很小，超声作用较小。3.2.2超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响在超声10min的条件下，对浓度30、未经酶解的淀粉乳

35、分别进行功率4080的超声处理，结果见表7。由表7可看出，随着超声功率的增加，水解率从 0.756 上升到 0.830，吸油率从120.2上升到138.1。吸油率增幅较大，淀粉水解度和吸油率趋势图见图4表7超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响Table7 the influence of oil absorption rate and hydrolysis degree of starch by ultrasonic power样品编号超声功率/水解度/吸油率/直链淀粉含量/1409.38120.2332509.45125.13736010.25131.93547010.33138.435580

36、10.38138.134图4超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响Chart 4 the influence of oil absorption rate and hydrolysis degree of starch by ultrasonic power由图4可看出吸油率与水解度都随着超声功率的增加而上升，水解度在超声功率达到60有一个拐点，上升趋势变缓吸油率拐点相对滞后，在超声功率达到70才变缓。由图表明，超声波功率淀粉的水解率、吸油率在一定范围内呈正相关性。这是因为：（1）超声作用可破坏淀粉颗粒表面的水束层，使水分子渗入淀粉颗粒，有利于糖化酶对淀粉的水解。（2）超声波“空穴效应”产生的剪切

37、力可切断淀粉的长链，为糖化酶水解淀粉提供了更多的结合机会。（3）超声波产生的自由基能够攻击淀粉分子，导致1,4-糖苷键的断裂：淀粉长链被随机水解后暴露出来的大量非还原性末端为糖化酶提供了更多的底物，扩大了酶的作用范围。3.3淀粉乳酶解中的超声波处理3.3. 1 超声时间对淀粉水解度和吸油率影响在超声功率40的条件下，对浓度30、未经酶解的淀粉乳分别进行时间10min50min的超声处理，数据分析后结果见表8。由表8可看出，随着超声时间增加，水解度从 0.774 上升到 1.006 ，吸油率从123.0上升到133.3，水解度与吸油率增幅都较大，直链淀粉含量比较平稳，没有较明显的改变，淀粉水解度

38、和吸油率趋势图见图5。表8超声时间对淀粉水解度和吸油率的影响Table8 the influence of oil absorption rate and hydrolysis degree of starch by Ultrasonic time样品编号超声时间/min水解度/吸油率/直链淀粉含量/1109.63123.03022010.75125.02933011.50129.82744012.25132.12955012.58133.328图5 超声时间对淀粉水解度和吸油率的影响Chart 5 the influence of oil absorption rate and hydrol

39、ysis degree of starch by Ultrasonic time由图5可看出玉米淀粉吸油率与水解度都随超声时间的增加而增长，增长的速度都随时间增长而减缓。3.3.2超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响在超声10min的条件下，对浓度30、未经酶解的淀粉乳分别进行功率4080的超声处理，结果见表9。由表9可看出，随着超声功率的增加，水解率从 0.774 上升到1.102，吸油率从122.1上升到133.2。水解度增幅较大，淀粉水解度和吸油率趋势图见图4表9超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响Table9 the influence of oil absorption rate and

40、 hydrolysis degree of starch by ultrasonic power样品编号超声功率/水解度/吸油率/直链淀粉含量/1409.63122.12925010.88126.22736012.55131.33047014.00132.83058013.78133.228图6超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响Chart 6 the influence of oil absorption rate and hydrolysis degree of starch by ultrasonic power由图6可看出玉米淀粉的水解度先随超声功率的增大而上升，在超声功率为70时达到最

41、大，然后有小幅度下降，吸油率随超声功率的增加而不断增大，增大的速度逐渐变小。结果表明（1）一定的时间内，酶解过程中较低强度的超声波处理有助于淀粉水解和多孔的形成。主要因为：较低强度的超声波是整个反应体系更均匀，底物更容易和酶的活性部位接触；超声波的热效应可破坏淀粉颗粒内维系空间螺旋结构的氢键，使水解按螺旋路径不断深入，（2）一定时间内，酶解过程中较高强度的超声波处理反而降低水解度，因为较高强度的超声波可使酶中氢键断裂，导致蛋白质结构展开；超生作用产生的OH-有很强氧化作用，能与酶中氨基酸反应。使其活性降低，降低酶解效果。3.4淀粉乳酶解后的超声波处理3.4.1超声时间对淀粉水解度和吸油率影响在

42、超声功率40的条件下，对浓度30、未经酶解的淀粉乳分别进行时间10min50min的超声处理，数据分析后结果见表10。由表10可看出，随着超声时间增加，水解度从0.766上升到1.202 ，吸油率从123.0上升到133.3，水解度与吸油率增幅都较大，淀粉水解度和吸油率趋势图见图7。表10超声时间对淀粉水解度和吸油率的影响Table10 the influence of oil absorption rate and hydrolysis degree of starch by Ultrasonic time样品编号超声时间/min水解度/吸油率/直链淀粉含量/1109.58119.82522

43、011.00125.92633013.01130.62444014.02133.42655015.03135.522图7 超声时间对淀粉水解度和吸油率的影响Chart 7 the influence of oil absorption rate and hydrolysis degree of starch by Ultrasonic time由图7可看出玉米淀粉吸油率与水解度都随超声时间的增加而增长，增长的速度都随时间增长而减缓。3.4.2超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响在超声10min的条件下，对浓度30、未经酶解的淀粉乳分别进行功率4080的超声处理，结果见表11。由表11可看出，随着

44、超声功率的增加，水解率从 0.766上升到 1.350，吸油率从118.3上升到131.8。水解度与吸油率增幅都较大，淀粉水解度和吸油率趋势图见图8表11超声超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响Table11 the influence of oil absorption rate and hydrolysis degree of starch by ultrasonic power样品编号超声功率/水解度/吸油率/直链淀粉含量/1409.58118.32325012.55124.32536013.75127.02047016.00131.12258016.88131.822图8超声超声功率对淀粉水解度和吸油率的影响Chart 8 the influence of oil absorption rate and hydrolysis degree of starch by ultrasonic power由图8可看出玉米淀粉吸油率与水解度都随超声时间的增加而增长，增长的速度都随时间增长而减缓。图结果表明，酶解后中等强度（功率50%70%）的超声和较长时间的处理能一定程度提高多孔淀粉的吸油率。因为超声能使已经形成多孔的淀粉表面增加了一些凹陷，从而增加其比表面积。相对而言，随着超声波功