(3)體係pH對吸油率的微波影響
體係pH選擇4.6、4.8、超声5.0、波辅5.2、助酶制备5.4、解法5.6,多孔淀粉其他參數選擇為:微波功率160W、木薯微波時間40min、微波加酶量為9U/g、超声反應溫度55℃、波辅超聲波功率400W。助酶制备吸油率如圖7所示。解法
從圖7可以看出,多孔淀粉在體係pH4.6~5.4變化區間內,木薯隨著pH的微波不斷增大,即溶液酸性的逐漸減弱,多孔木薯澱粉的吸油率逐漸升高;在體係pH5.4之後,隨著緩衝溶液pH的增大(溶液酸性的減弱),多孔木薯澱粉的吸油率降低;多孔木薯澱粉吸油率在pH=5.4處為最大值。
(4)加酶量對吸油率的影響
加酶量選擇5U/g、7U/g、9Ug、11U/g、13U/g,其他參數選擇為:微波功率160W、微波時間40min、體係pH5.2、反應溫度55℃、超聲波功率400W。吸油率如圖8所示。
從圖8可以看出,在加酶量在5U/g~7U/g直接,隨著加酶量的增加吸油率增大;在7U/g達到吸油率最高,為92.76%。繼續增加酶的加入量,吸油率反而降低,在a-澱粉酶增加後,木薯澱粉顆粒被水解掉,變成小顆粒或者葡萄糖分子,所以吸油率降低。
(5)反應溫度對吸油率的影響
反應溫度選擇45℃、50℃、55℃、60℃、65℃,其他參數選擇為:微波功率160W、微波時間40min、體係pH5.2、加酶量9U/g、超聲波功率400W,吸油率如圖9所示。
從圖9可以看出,當反應溫度由45℃變到55℃時,多孔木薯澱粉的吸油率呈現出不斷增大趨勢,溫度升高,a-澱粉酶的活性不斷增強,且木薯澱粉顆粒吸水膨脹體積變大,顆粒強度下降,在酶的作用能更好的發揮;當反應溫度是55℃時,趨勢圖上出現了極值點,即酶水解率在該溫度達到最高,木薯澱粉的吸油率達到了最高值;當反應溫度在55℃~65℃階段時,澱粉的吸油率呈現的是下降趨勢,溫度高於酶解最佳溫度,已成孔的澱粉顆粒會被又進一步水解,吸附率下降,多孔木薯澱粉的吸油率會隨溫度的升高而降低。
(6)超聲波功率對吸油率的影響
超聲波功率選擇200W、300W、400W、500W、600W,其他參數選擇為:微波功率160W、微波時間40min、體係pH5.2、加酶量9U/g、反應溫度55℃。吸油率如圖10所示。
從圖10中可以看出,超聲波功率在200W~500W之間,隨著功率的增大吸油率逐漸增大,在500W時達到最大值,之後隨著超聲波功率的增加而減小。這可能是由於超聲空化強度是受超聲波功率影響的,功率過低不如功率高的空化效果,但是功率過高,可能將木薯澱粉顆粒打碎,同時,超聲波還起到了攪拌的作用。
(7)正交試驗
根據單因素試驗,設計L16(45)試驗,得出微波超聲波輔助酶解法製備多孔木薯澱粉的最佳工藝條件。
由表5可知,六個因素對多孔木薯澱粉吸油率影響的順序為:F>B>C>D>A>E。根據極差分析可以得出微波超聲波輔助酶解法製備多孔木薯澱粉的最佳工藝條件:A2B3C2D3E4F3,即微波功率為130W、微波時間為40min、加酶量為9U/g、體係pH為5.4、超聲波功率450W、反應溫度為45℃。經過驗證性實驗,在最佳工藝條件下製備的木薯多孔澱粉的吸油率為118.63%,比普通酶解法製備的木薯多孔澱粉吸油率提高了32.93%。
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