酯化交联抗性淀粉的制备及功能活性研究

论文摘要

本课题以马铃薯淀粉为原料,对其进行柠檬酸酯化、磷酸酯化和辛烯基琥珀酸酯化,通过对比不同化学方法对淀粉结构的改变,分析抗消化性产生的原因,以抗性淀粉产率为指标对抗性淀粉的制备工艺进行了响应面优化；采用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜分析了所制备抗性淀粉的结构,进一步研究了抗性淀粉对益生菌的增殖效果并对其发酵产物进行了初步探讨。柠檬酸酯化淀粉制备中,通过响应面优化实验得出,反应pH、超声时间、预糊化淀粉添加量是柠檬酸酯化反应中的重要控制因素,但这些因素之间并无明显相互作用。最优制备条件为：反应pH为2.2,超声时间为4.5h,柠檬酸添加量为3.21g,预糊化淀粉添加量为27.65g,实际测得抗性淀粉的含量为40.62%。磷酸酯化淀粉的制备中,以马铃薯原淀粉为原料酯化,通过响应面优化实验得出,时间、温度和pH是磷酸酯化反应中的重要控制因素,因素之间的相互作用并不明显。最优结果：在反应时间为4h,温度为42℃,pH为11.3, STMP添加6.96g的条件下抗性淀粉的含量达到了70.11%。辛烯基琥珀酸酯化淀粉的制备中,响应面优化结果显示,时间、温度和pH是磷酸酯化反应中的重要控制因素,反应时间和pH的相互作用较为突出。最优结果：在反应时间为3.5h,温度为48℃,pH为9.3的条件下抗性淀粉的含量达到了21.51%。通过考察抗性淀粉在酸奶发酵中对LA-5R和BB-12R的增殖效果,初步证明所制备抗性淀粉对LA-5（?）无明显益菌作用,而对BB-12R有明显的增殖作用,并且随着抗性淀粉含量的增加,对BB-12（?）的增殖效果越明显,其中抗性淀粉含量最高的磷酸酯淀粉的增殖效果最为明显,经过5～6h,42℃培养,活菌数达到2.99×109cfu/mL,比空白对照组增长了近20倍。其次足柠檬酸酯淀粉,活菌数为1.53×109cfu/mL,辛烯基琥珀酸酯淀粉和商品化抗性淀粉Hi-maize260的效果相似,活菌数为1.01×109cfu/mL和1.03×109cfu/mL。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 马铃薯淀粉
• 1.2 抗性淀粉
• 1.2.1 抗性淀粉含义及分类
• 1.2.2 抗性淀粉的生成理论
• 1.2.3 抗性淀粉的测定
• 1.2.4 抗性淀粉的制备
• 1.2.5 抗性淀粉的性质及生理功能
• 1.2.6 抗性淀粉在食品中的应用
• 1.3 课题研究内容、目的及意义
• 1.3.1 研究目的及意义
• 1.3.2 研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验原料与设备
• 2.1.1 原料及试剂
• 2.1.2 仪器与设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 抗性淀粉含量的测定
• 2.2.2 抗性淀粉制备原料及方法的选择
• 2.2.3 酯化淀粉的结构分析
• 2.2.4 抗性淀粉在牛奶中的益生效果
• 3 结果与讨论
• 3.1 柠檬酸酯化
• 3.1.1 傅里叶红外光谱分析（FTIR）
• 3.1.2 电镜扫描
• 3.1.3 单因素实验中各因素对抗性的影响
• 3.1.4 响应面优化
• 3.2 磷酸酯化
• 3.2.1 傅里叶红外光谱分析（FTIR）
• 3.2.2 电镜扫描
• 3.2.3 单因素实验中各因素对抗性的影响研究
• 3.2.4 响应面优化
• 3.3 辛烯基琥珀酸酯化
• 3.3.1 傅里叶红外光谱分析（FTIR）
• 3.3.2 电镜扫描
• 3.3.3 单因素实验中各因素对抗性的影响研究
• 3.3.4 OSA酯化淀粉抗性响应面优化
• 3.4 抗性淀粉的生理活性研究
• 3.4.1 益生菌增殖实验
• 3.4.2 酸奶中的正丁酸含量测定
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 8 致谢