玉米醇溶蛋白--淀粉復(fù)合物的制備及性質(zhì)研究.pdf

1、玉米醇溶蛋白(Zein)來源于玉米淀粉濕法加工的副產(chǎn)物，其在食品、化工、醫(yī)藥和材料方面的潛在應(yīng)用得到各國科學(xué)家的廣泛關(guān)注。本論文研究了Zein的接枝改性與應(yīng)用，分析并明確了不同熱處理條件下Zein與蠟質(zhì)玉米淀粉(WCS)可以發(fā)生接枝改性;制備了改性Zein/WCS復(fù)合物，闡明了其理化性質(zhì);比較了Zein在Zein/WCS和Zein/DP兩種淀粉基復(fù)合膜甲的應(yīng)用。具體結(jié)果如下:
　　1.比較了普通干熱，微波干熱，高壓干熱，濕法加熱四

2、種反應(yīng)方式下蛋白質(zhì)-淀粉體系中自由氨基總量的消耗量，結(jié)果表明，濕法反應(yīng)消耗的自由氨基數(shù)目最多但后處理復(fù)雜，微波干熱反應(yīng)能耗最小，反應(yīng)效率最高。在此基礎(chǔ)上，通過單因素實驗對微波加熱的條件進(jìn)行了研究，結(jié)果表明:在淀粉中添加15％的蛋白質(zhì)，混勻后微波加熱，當(dāng)微波功率從160w提至800w，接枝度可以提高近20倍，接枝度與微波功率呈正相關(guān);當(dāng)?shù)鞍椎暮繌?％增至30％，復(fù)合物的接枝度呈先增大后減小的趨勢。
　　2.研究了干熱改性對復(fù)合物理

3、化性質(zhì)的影響，經(jīng)過反應(yīng)后復(fù)合物的溶解性、糊化溫度，表觀黏度，流動性以及熱穩(wěn)定性均有明顯的改善。與未加熱的蛋白質(zhì)-淀粉混合物相比，反應(yīng)后蛋白質(zhì)的溶解度提高了34.5％。復(fù)合物的糊化特性結(jié)果顯示:隨著反應(yīng)程度的增加糊化溫度下降的越為明顯，干熱后復(fù)合物的表觀黏度減小了32.4％，趨向于一種流體的性質(zhì)，而淀粉的回生值不斷減小，表明復(fù)合物糊化后的凝膠穩(wěn)定性增強(qiáng)。
　　3.流變性結(jié)果顯示:通過Herschel-Bulkley模型擬合的數(shù)據(jù)結(jié)果

4、表明，該復(fù)合物體系屬于屈服-假塑性流體，且隨著接枝度的增加，流體有向非牛頓流體轉(zhuǎn)變的趨勢。經(jīng)過反應(yīng)后復(fù)合物的損耗角正切值(tanδ)值增加，表明復(fù)合物流體表面的黏性成分增加而彈性成分減少。復(fù)合物熱力學(xué)測定(DSC)結(jié)果顯示:熱處理后復(fù)合物的To，Tp分別下降了1.59℃，1.08℃，結(jié)晶焓ΔHm增加了1.02J/g。經(jīng)過熱改性后復(fù)合物的功能性質(zhì)得以改變，可能是由于熱處理誘導(dǎo)蛋白質(zhì)與淀粉分子發(fā)生相互作用，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同程度的改變所致。

5、r>　　4.使用掃描電鏡(SEM)觀察復(fù)合物的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)微波干法制備可促使聚集成團(tuán)的Zein發(fā)生解聚和遷移運動，擴(kuò)大了接枝反應(yīng)的有效接觸面積，從而提高了反應(yīng)幾率。氨基酸分析結(jié)果表明:復(fù)合物反應(yīng)前后的氨基酸總量減少了11％，說明微波干熱處理使氨基酸殘基更多的暴露進(jìn)而加速了兩者的接枝聚合，尤其是亮氨酸，谷氨酸以及酪氨酸含量減少明顯，說明主要是這幾種氨基酸上的自由氨基參與了反應(yīng)。紅外光譜分析結(jié)果表明，經(jīng)過干熱反應(yīng)后蛋白質(zhì)與淀粉各自的特征吸

6、收峰沒有明顯的位移現(xiàn)象，說明反應(yīng)后蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化，僅僅是蛋白質(zhì)受熱展開與淀粉分子通過共價結(jié)合的方式改善了復(fù)合物功能性質(zhì)。熒光分析的結(jié)果也進(jìn)一步證明接枝物是屬于美拉德反應(yīng)的早期階段，沒有類黑素物質(zhì)的生成，其熱改性的方式是安全的。
　　5.在復(fù)合膜的應(yīng)用方面，與對照相比，兩種淀粉膜的疏水性分別提高了44.2％和46.6％，水汽吸收率均比原淀粉的要低，復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度也分別提高了60％和20％。復(fù)合膜表面的微觀結(jié)構(gòu)和透射顯微