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?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。
　　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的Zein發(fā)生解聚和遷移運動，擴大了接枝反應(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