機(jī)械活化強(qiáng)化淀粉液化水解研究.pdf

1、淀粉是一種多晶高聚物，其顆粒中一部分分子排列成疏松的非晶區(qū)(無定形區(qū))，另一部分分子則排列成高度有序的結(jié)晶區(qū)。由于淀粉這種獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，水及反應(yīng)物等不易觸及結(jié)晶區(qū)內(nèi)的分子，導(dǎo)致淀粉的糊化溫度高、糊粘度過大、流動性差、化學(xué)反應(yīng)活性低，淀粉的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使淀粉酶無法直接作用于原淀粉。以淀粉為原料，無論是淀粉糖系列產(chǎn)品還是酒精、乳酸等的生產(chǎn)都必須先加熱淀粉乳使淀粉顆粒吸水膨脹、糊化，破壞其結(jié)晶結(jié)構(gòu)，然后用酸或α-淀粉酶對糊化淀粉進(jìn)行催化

2、水解到一定的糊精和低聚糖程度，粘度大為降低，流動性增強(qiáng)，最后再糖化。因此，研究如何通過新技術(shù)手段的運(yùn)用來強(qiáng)化淀粉的液化水解，提高水解效率，實(shí)現(xiàn)無蒸煮液化、糖化工藝，降低能耗，已成為一個(gè)重要的研究方向。本文采用自制攪拌磨對淀粉進(jìn)行機(jī)械活化，做了如下研究： (1)采用不同活化時(shí)間淀粉為原料、α-淀粉酶為液化試劑，以液化水解產(chǎn)物的葡萄糖值(Dextrose Equivalent，DE)為評價(jià)指標(biāo)，通過研究機(jī)械活化時(shí)間、糊化溫度、反應(yīng)時(shí)

3、間、反應(yīng)溫度、淀粉糊濃度、淀粉酶用量、pH值等因素對 DE 值的影響規(guī)律，分析討論機(jī)械活化對淀粉酶解反應(yīng)活性的影響。研究結(jié)果表明，經(jīng)機(jī)械活化處理后的淀粉酶解反應(yīng)活性明顯提高，酶解速度加快，酶解時(shí)間大大縮短。這主要是機(jī)械活化能有效將淀粉的僅α-1，6葡萄糖苷鍵破壞，降低粘度，提高冷水溶解度，從而實(shí)現(xiàn)從內(nèi)部強(qiáng)化淀粉的液化過程。 (2)用α-淀粉酶和糖化酶協(xié)同作用木薯、玉米淀粉，探討雙酶作用下淀粉的水解情況。結(jié)果表明，雙酶作用下淀粉的

4、水解程度比單酶單獨(dú)使用的作用大，雙酶處理下機(jī)械活化淀粉甚至可不經(jīng)糊化直接與酶作用，這對生產(chǎn)實(shí)際具有重要的指導(dǎo)意義。 (3)用高效液相色譜檢測液化水解產(chǎn)物組成，經(jīng)糊化處理的木薯原淀粉和活化60min木薯淀粉、未經(jīng)糊化處理的活化60min木薯淀粉還原糖(葡萄糖和麥芽糖)含量依次為6.06％、12.31％、11.46％，經(jīng)糊化處理的玉米原淀粉和活化60min玉米淀粉、未經(jīng)糊化處理的活化60min玉米淀粉還原糖含量依次為4.12％、8.

5、14％、7.66％，結(jié)果表明活化淀粉的還原糖含量較原淀粉高。雙酶作用下水解產(chǎn)物的主成分為葡萄糖，經(jīng)糊化處理的木薯原淀粉和活化60min木薯淀粉、未經(jīng)糊化處理的活化60min木薯淀粉還原糖含量依次為16.93％、30.47％、27.71％，經(jīng)糊化處理的玉米原淀粉和活化60min玉米淀粉、未經(jīng)糊化處理的活化60min玉米淀粉還原糖含量依次為15.84％、28.02％、26.12％，證明機(jī)械活化能有效提高淀粉反應(yīng)活性，活化淀粉可不經(jīng)糊化達(dá)到較