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马铃薯淀粉改性及其吸附茶多酚的条件优化(一)

来源:时间:2025-04-21 21:35:07

預糊化澱粉是马铃一種加工簡單、用途廣泛的薯淀變性澱粉,應用時隻要用冷水調成糊,粉改附茶避免了加熱糊化的性及過程。預糊化澱粉具有增稠、其吸分散性好、多酚的条黏度高、马铃親油親水性好等特點,薯淀被廣泛應用於醫藥、粉改附茶食品、性及石油鑽井、其吸鑄造等係列行業中。多酚的条預糊化澱粉不同於完全糊化澱粉,马铃澱粉糊化過程分為3個階段,薯淀可逆吸水階段、粉改附茶不可逆吸水階段和最後澱粉解體。

預糊化澱粉進行到不可逆吸水階段,澱粉沒有解體,體積膨脹至原來的50~100倍,但仍保持顆粒狀態。將預糊化的澱粉在-20℃冷凍,冷凍時澱粉中的水分結冰,水分體積開始膨脹。由於水分體積的膨脹使得澱粉顆粒和水分子結合的部位擴大,在室溫下用無水乙醇融化澱粉時,澱粉中的水分越來越少,但保存了冷凍條件下的澱粉分子結構。將乙醇烘幹,澱粉顆粒表麵可以形成許多小孔,可以製備預糊化多孔澱粉。

茶多酚是茶葉中主要活性因子之一,具有多種生理活性,如抗氧化、抗菌、防治與治療癌症、消炎等。茶多酚中的兒茶素類占總酚的80%左右,主要包括兒茶素(C)、表兒茶素(EC)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、表沒食子兒茶素(EGC)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG),其中,EGCG在兒茶素中含量最高(>50%),發揮最主要的抗氧化性能。

然而,茶多酚的穩定性較差,其富含的多酚類活性基團容易受到光、氧氣、溫度、pH等外界因素的影響發生氧化,結構發生改變,難以單體形式長時間地在食品、藥品以及化妝品中保持活性。

本文以預糊化一冷凍-乙醇置換法製備馬鈴薯改性澱粉,將其作為一種載體,吸附茶多酚,降低茶多酚在加工過程中損失程度,為生產富含茶多酚的澱粉質食品提供技術指導。

一、材料和方法

1、試驗材料

(1)主要試劑

茶多酚(98.06%);馬鈴薯澱粉;無水乙醇(分析純)。

(2)主要儀器

電熱恒溫水浴鍋;THZ-92A台式恒溫振蕩器;電熱恒溫鼓風幹燥箱;PHS-3CPH計;Tu-1901雙束紫外可見分光光度計;DT5-4B型低速台式離心機;BT-1600圖像顆粒分析係統;紫外/可見UV-1600B型分光光度計;RVA-3D快速黏度測定儀。

2、實驗方法

(1)馬鈴薯澱粉糊化特性測定

依據國標GB/T14490-2008測定馬鈴薯澱粉的糊化特性。準確稱取澱粉3.0g,加入25mL蒸餾水,置於快速黏度測定儀專用鋁盒內。測定條件為:起始溫度50℃,保持60S,以12℃/min的速率加熱至95℃(225S),在95℃保持150S,225S內冷卻至50℃,保持120S。攪拌器在開始10S內轉速為960r/min,之後一直保持在160r/min。

(2)改性馬鈴薯澱粉的製備

取110mL蒸餾水於250mL錐形瓶中,於電熱恒溫水浴鍋中加熱至一定溫度。取5.0g澱粉以15mL蒸餾水溶解,倒人錐形瓶中,立即用秒表計時,持續攪拌一定時間後將溶液置於圓盤中,迅速置於-20℃的冰箱中降溫冷凍12h。將冷凍後的澱粉用適量無水乙醇溶解,45℃電熱恒溫鼓風幹燥箱中幹燥,過80目篩,既得預糊化-冷凍-乙醇置換的馬鈴薯改性澱粉。

(3)茶多酚含量的測定

稱量1.0g茶多酚配製10mg/mL的茶多酚水溶液,取1mL稀釋100倍進行雙光束紫外光譜掃描,確定茶多酚的最大吸收波長。圖1是茶多酚溶液在200~500nm波長範圍內的吸光度,確定茶多酚在200~500nm波長範圍內最大吸收波長為292nm。

分別吸取10mg/mL的茶多酚水溶液0.2、0.4、0.6、0.8和1.0mL,稀釋100倍,在最大吸收波長下測定吸光度,繪製茶多酚的標準曲線y=14.315x-0.0077,R2=0.9992(圖2)。


(4)原澱粉及改性澱粉吸附茶多酚的單因素試驗

按參考文獻的方法,設置澱粉吸附茶多酚的初始條件,並稍作改動。配製濃度為6mg/mL的茶多酚水溶液,調節pH至7.0,取25mL加入已有1.00g(精確至1.0000g)澱粉的錐形瓶中,設置振蕩器溫度25℃,恒溫振蕩吸附120min。將吸附後的溶液轉移至50mL的離心管中,4000r/min離心15min,吸取1mL上清液稀釋100倍測定吸光度,管內沉澱即為吸附茶多酚的澱粉。采用控製變量的方法固定初始條件其他變量,分別考察溫度、茶多酚濃度、pH和吸附時間對茶多酚吸附性能的影響。利用空調降低室溫至18℃,控製恒溫振蕩器溫度20、25、30、35、40、45℃,茶多酚濃度6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30和32mg/mL,pH2.0、3.0、4.0、5.0、6.0和7.0,吸附時間為20、40、60、80、100、120、140min。測定溶液在292nm處的吸光度,根據茶多酚溶液的標準曲線計算出上清液中茶多酚含量,按照公式(1)計算澱粉對茶多酚的吸附量。

M——澱粉對茶多酚的吸附量(mg/g);

Co-一吸附前茶多酚溶液的濃度(mg/mL);

C1——吸附後上清液中茶多酚溶液的濃度(mg/mL);

v——茶多酚溶液的體積(mL);

m——澱粉的質量(g)。

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