全 文 ：O O S C N C F D IE E。 基础研究
低 , 最低的成本可降至黄原胶 的 2 . 05 % , C M C 一N a
的 3 7 . 0 4 % , 轻丙基淀粉的 6 4 . 9% 。 因此 , 复配胶能
很好地克服单一胶存在的缺点 , 耐盐性好 , 因而能
广泛用于高盐食品中 , 为复合增稠剂开辟了新的领
域 。
3 结论
3
.
1 黄原胶为单一胶中最理想的耐盐性增稠剂 , 耐
盐性好 , 且用量少 , 粘度很快达到稳定 , 但成本高 。
经丙基淀粉耐盐性差 , 用量大 , 但成本低 , 从经济
角度考虑最理想 。 C M C 一N a 从用量 、 稳定性及成本
等方面考虑均处于黄原胶及经丙基淀粉之间 , 是一
种 良好的增稠稳定剂 。
3
.
2 黄原胶与经丙基淀粉或 C M C 一 N a 复配并没有
协同增效作用 , 不能大幅度提高粘度和减少用量 。
黄原胶与刺槐豆胶 、 魔芋精粉 、 瓜尔豆胶两者或三
者按照适当的比例配合可显著提高粘度和耐盐稳定
性 , 达到用量少 , 成本低和提高使用效果的 目的 。
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番薯淀粉组分的分级分离
张林维 安微大学生物系 合肥 2 3 0039
摘 要 运用交联明胶亲和色谱法 , 对番薯淀粉组分进行分离 , 得到直链和支链淀粉两个级分 。 直链和支链淀
粉级分的蓝值和 日 一淀粉酶酶解极限分别为 1 . 38 % 和 98 % , 0 . 20 % 和 50 % , 与标准的直链和支链淀粉相当 。 番
薯淀粉中直链淀粉级分的含量为 15 . 6% 。
关键词 番薯淀粉 亲和色谱
A b s t r a e t T h e Pa Pe r d e a lt w i t h t h e fr a e t i o n a t io n o f th e s t a r e h fr o m s w e e t Po t a t o b y a if n it y c h r o m o t o g r a P h y o n
e r o s s li xl k e d g e ! a t i一1 g r a l l u l e s i n a e e t a t e b u旋 r T h e a 一n y lo s e a n d a 一n y lo Pe e t i n fr a e t io n s w e r e o b t a i n e d a n d e h a r a e t e r -
i z e d b y d e l e r m i rl i n g t h e i r b lu e v a l u e a n d 日一 a l n y l o ly s is l im i t . T h e a l们 y lo s e e o n re n t 15 15 . 6% fo r t h e s t a r e h fr o m th e
r o o t t u b e l
·
o f s、 v e e t P o ta t o
.
K e y W o r d s S w e e t P o ta to ( I Po l n o e a b a t a t a s ) A币 n i t、, C h r o m o t o 只r a p h y S t a r e h .
人们对淀粉的研究一直十分重视 。 早期 S c h o c h
根据淀粉溶解特性 , 研究出淀粉组分不均一的结
论 : M e ye r 证明淀粉组分可分成直链淀粉和支链淀
粉 。 此后 , 人们建立 了许多两类淀粉的分离方法 , 如
在稍高于胶凝温度下沥滤后用 乙醇或苯酚沉淀法 、
液氨处理后的淀粉分散到沸水或二甲亚矾 ( D M s o )
中再用正丁醇或察香草酚沉淀法以及硫酸镁盐析法
等〔’ 一 4] 。 这些方法分离的直链淀粉 , 它的 旦 一淀粉酶
食品科学 : 9 9 . : 回
③ 基础研究 F D S ICE EC O O N
酶解极限在 86% ~ 9 5% , 表明分子中仍有 p 一 淀粉
酶水解的障碍存在 [5 ] 。
C o l o n n a 和 M e r e i e r 研究证明 , 这种直链淀粉每
个分子含有 2~ 3个分支链 6[] 。 P at il 等人运用纤维素
柱色谱法分离淀粉组分 , 得到较好的效果川 。 柱色
谱用于淀粉组分的分离 , 是根据支持介质对直链淀
粉或支链淀粉特异吸附原理而设计的 。 S . V . B h i de
等人发现碘直链淀粉复合物同蛋白质发生很强的疏
水相互作用 , 这种相互作用在一定条件下是可逆的
l8]
, 这一发现为淀粉组分的分离提供 了一种简便方
法 。 作者在前人工作基础上 , 运用交联明胶亲和色
谱法 , 对番薯淀粉组分进行分离 , 结果报道如下 。
1 材料和方法
番薯 ( I p o m o e a b a t a t a s )购 自合肥市场 , 所用试
剂皆为分析纯 , 按酚一硫酸法 0[] 测定淀粉的含量 , 除
说明外 , 均在室温下进行 。
1
.
1 番薯淀粉及淀粉溶液的制备 番薯的块根洗净
泥沙 , 按 S c h o c h 法 〔’ “ 〕制备的淀粉 : 用热氯仿 : 甲
醇 (2 :l )反复抽提脱脂 , 脱脂的淀粉粒用含 E D T A ( 1
x 10 一 ’ m ol/ )L 的生理盐水平衡 24 h , 用正丁醇 : 氯
仿 (3 :1 )反复振摇脱蛋白 , 得精制淀粉 : 水解淀粉溶
液的配制方法 : 将精制淀粉分散于 1 . Om ol L/ 盐酸溶
液中 , 室温下搅拌处理 15h ~ ZOh , 中和后离心除去
不溶物 , 上清对流水透析 3天 , 除去小分子物质后 ,
装试剂瓶中备用 。 番薯淀粉溶液的配制 : 精制淀粉
用 l . o m ol L/ 的氢氧化钠溶液溶解 16 h后 , 用 o . s m ol /
L 的盐酸中和到 pH 7 . 0 , 离心除去不溶物 , 上清备用 。
1
.
2 交联明胶微粒的制备 10 % 明胶液 1份 , 加 4份
液体石蜡 , 预热至 6 0℃左右 , 加乳化剂 S p a n 一 8 0( 约
1/ 5 的明胶液量 )搅拌乳化 30 h 后 , 滴加 2 . 5% 甲醛
溶液 , 控制水相 p H 为 8 . 5 左右 , 固化反应 30 m in ,
冷却至室温 , 搅拌固化一段时间 , 乙醚洗涤除去石
蜡油 , 蒸馏水充分洗涤 , 得交联明胶微粒 。
1
.
3 柱色谱系统 洗脱液 A 为含 2 . Om ol L/ 尿素 、 0 . 8
X 10 一 ’ m o l /L 碘和 1 . 2 X 10 一 “ In o l /L 碘化钾的醋酸
缓冲液 ( p H 4 . 8 , 0 . l in o l / L ) 。 洗脱液 B 为含有 s m o l /
L尿素 , 0 . 8 X 10 一 ’ m o l /L 碘 、 1 . 2 x 10 一 Zm o l /L 碘
化钾及 1 . 0 X 10 一 ’ m ol L/ 十二烷基硫酸钠的醋酸缓
冲液 ( p H 4 . 8 , 0 . l m o l /L ) 。 玻璃柱 ( 2 . 5 X 10 e m )用交
联明胶微粒填装 、 黑布避光 , 用洗脱液 A 或洗脱液
B 平衡 4 8 h , 样品上柱后 , 分部收集 , 每管 2 . s m l 。
色谱柱用含 s m ol L/ 尿素的醋酸缓冲液洗脱再生 , 经
洗脱液 A 或 B 平衡后可重复使用 。 洗脱级份 中的碘
用硫代硫酸钠 ( 0 . 1m ol /L )还原 , 继后对稀碳酸氢钠
和蒸馏水透析 , 除去 S D S 和其它小分子 。 直链和支
链淀粉级分分别进行浓缩 、 醇析和干燥 。
1
.
4 p
一 淀粉酶酶解实验 淀粉溶液 1m l( 1m g/ m l) ,
加 p 一淀粉酶 4 m l ( 10 0 U /m l) , 用醋酸缓冲液 (PH 4 . 8 ,
0
.
2 m o l /L )定容至 10 m l , 于 3 7℃下酶解 12 h , 释放
出的麦芽糖用 S o m o g y i N e l s o n 法 [川测定 。
1
.
5 蓝值测定 自色谱柱洗脱得到的淀粉级分 , 用
硫代硫酸钠 ( 0 . l m ol /)L 脱碘 , 对 0 . l m ol L/ 的重碳酸
钠溶液透析 , 经蒸馏水透析后 , 用正丁醇处理 。 用
含 0 . l m g 多糖液 l 份 , 加 l m l碘一碘化钾试剂 (碘 :
0
.
8 X 10 一 3m o l /L
, 碘化钾 : 1 . 2 X 10 一 “ m o l /L ) , 用
蒸馏水定容至 10m l , 用 l . o e m 光径 比色杯 , 在 6 80 n m
波长处进行光吸收测定 。
2 结果和讨论
溶液 中 , 直链淀粉主要 以随机 的卷曲形式存
在 , 但在分子的局部区域具有松散的螺旋结构 。 当
碘 (I ’ 3 )存在时 , 这些松散的螺旋区域经过收缩 , 形
成致密 的螺旋结构域 , 碘分子存在于螺旋 的管腔
中 。 这些螺旋结构域相间有随机卷曲片段 , 使得复
杂的聚合物分子具有一定的柔韧性 [ ’ 2 一 ” 〕。 碘 (I’ 3 )诱
导直链淀粉由随机卷曲构象向螺旋构象转变 , 这种
转变使直链淀粉 一 碘复合物的表面产生一些疏水区
域 fl 4 ] , 可 以同交联明胶珠的疏水区相互作用 , 使直
链淀粉 一 碘复合物被明胶蛋 白吸附 。 支链淀粉外围
分支链短 , 它同碘作用形成短末端螺旋 , 由于这种
复合物同交联明胶蛋白相互作用弱 , 所以不被交联
明胶珠吸附 。 当用支链淀粉 一碘复合物样品上柱时 ,
这种多糖几乎全部从洗脱液中流出 。 这表明在实验
条件下 , 支链淀粉 一 碘复合物同交联明胶珠没有亲
合性 。
由于室温下淀粉的水溶性较差 , 特别是支链淀
粉 , 所以为了摸索出番薯淀粉亲和交联明胶柱色谱
的实验条件 , 首先进行部分水解的番薯淀粉的分级
分离 。
部分水解的番薯淀粉液 ( 10 m l , s m g/ m l) , 加洗
脱液 A 3 Om l , 离心去沉淀 , 上清液上柱 。 结果表明
回 19 9 · 3 食品科学
FO O D S C ! E N C E 。 基础研究
交联明胶珠强烈地吸附直链淀粉一碘复合物 , 并在
色谱柱的顶端形成一个蓝色的区带 ; 当层析柱用洗
脱液 A洗至无支链淀粉一碘复合物时 , 这一区带清
楚可见 。 直链淀粉一碘复合物同蛋白质的疏水相作
用可被硫代硫酸钠减弱 , 原因是碘被还原 , 破坏了
碘一淀粉复合物 , 所以 当色谱柱用含硫代硫酸钠
( 0
.
l ln o l / L )的醋酸缓冲液 ( P H 4 、 8 , 0 . l m o l /L )洗脱
时 , 直链淀粉级分呈现很尖的洗脱峰 。 色谱柱用含
尿素 ( Zm o l / L )的醋酸缓冲液 ( p H 4 . 8 , 0 . l m o l /L )洗
脱 , 可缓慢地洗出直链淀粉级分 (图 1 ) , 且具有很
好重复性 。
高分子量的直链淀粉同碘形成的复合物 , 在醋
酸缓冲液中溶解度低 , 为避免淀粉一碘复合物的沉
淀 , 淀粉溶液需经过稀释 ( s m g/ 闻的淀粉溶液 4 . oml
加洗脱液 A S Om l) 才能上柱分离 。 淀粉溶液用洗脱
液 A 稀释后 , 直链淀粉和支链淀粉在亲和 明胶柱上
得到理想的分离效果 , 用含 s m ol L/ 尿素的醋酸缓冲
液洗脱时 , 直链淀粉的洗脱曲线呈现较好 的形态 (
图 2 ) 。
ǎ盛谧窦巴侧。公0
旨
器。. 5娜摘2)谧眺窦渭。泣0||+|.1十坦创172
一
刃- 5八U
(旨à喇如婆摘
0
.
7 + 50
洗脱液 : 含 s m o 工 / L 尿素的醋酸缓冲液 ( p H4 . 5 , 0 . l m o l / L )
. 一 . 一 . : 为多糖的含量曲线 : O 一 O 一 O : 为蓝值
▲ 一 ▲一▲ : 日 一淀粉酶酶解极限
图 2 番薯直链淀粉洗脱曲线
洗脱液 ; 含 2二 0 l z L 尿素的醋酸缓冲液 (p H吐 . 5 , o . l m o 工/ L )
. 一 . 一 . : 为多糖的含量曲线 : O 一 O 一 O : 为蓝值
▲一 ▲一 ▲ : 日 一淀粉酶酶解极限
图 1 部分水解的番薯直链淀粉洗脱曲线
由于洗脱液不含碘 , 结果使柱系统中碘浓度逐
渐减少 , 碘不断从复合物中解离出来 , 直链淀粉从
致密的螺旋构象渐渐地向随机卷 曲构象转变 。 因
此 , 直链淀粉 同蛋 白质的疏水相互作用逐渐减弱 ,
以致于直链淀粉级分被逐渐洗脱 。 直链淀粉洗脱曲
线的不对称性以及蓝值和 p 一 淀粉酶酶解极限分析
都说明部分水解的番薯淀粉中的直链淀粉级分是不
均一的 。
番薯淀粉经部分酸水解后 , 直链淀粉的分子量
较小 , 低分子量直链淀粉碘复合物可用含 Zm ol L/ 尿
素的醋酸缓冲液 (P H 4 . 8 , 0 . 1m ol /)L 洗脱下来 。 末经
酸水解的部分番薯淀粉 , 其中的直链淀粉分子量
大 , 对高分子量的直链淀粉碘复合物 , 只有醋酸缓
冲液中的尿素浓度增加至 s m ol L/ 才能将其从亲和明
胶柱中完全洗脱 。
为避免稀释造成淀粉溶液体积增大 。 实验中选
择了十二烷基硫酸钠 ( S D s) 作为稳定剂 , 淀粉溶液
( s m g/ m l) 未经稀释时 , S D S 可以使番薯淀粉 一 S D S -
碘复合物保持溶解状态 。 在此条件下 , 支链淀粉 -
S D S
一碘复合物能定量地回收 , 直链淀粉 一 S D S一碘复
合物同亲和明胶珠的疏水相互作用也不受影响 , 当
用含 1 . 0 x lo 一 3 十二烷基硫酸钠和 s m ol L/ 尿素的
醋酸缓冲液洗脱时 , 直链淀粉的洗脱曲线图 3) 与图
2基本相似 。
哥
-如李
墉 0 . 5
洗脱液 : 含 s D s ( 1 . 0 又 工。一 ’ m o工 / L )和尿素 ( 50 0 1 / L )的醋酸缓冲
液 (p H 4 . 8 , 0 . l m o l / L )
图 3 直链淀粉 一 s sD 复合物洗脱曲线
食品科学 : 9 9 . 3 回
③ 基础研究 F O ONE E S I D C C
番薯直链淀粉约占其淀粉总量的 15 .6% 。 从图
2可知 , 虽然同为直链淀粉级分 , 但在部分收集器
的不同收集管中 , 其蓝值和 p 一淀粉酶酶解极限不
相同 。 在直键淀粉洗脱曲线中 , 洗脱峰处的洗脱级
分 (约占直链淀粉总量的 10 % 左右 )的蓝值和 p 一 淀
粉酶解极限完全比得上标准的直链淀粉 (表 1 ) 。
表 1 番薯淀粉级分的鉴定
多 糖 蓝 值 卜淀粉酶解 峰级分
极限 (% ) (% )
标准直链淀粉 1. 42 98
标准支链淀粉 .0 20 48
支链淀粉 (1 ) .0 24 50
直链淀粉 (一) 1 . 3 8 99 9 . 0
直链淀粉 (2 ) 0 . 9 5 98 7 . 5
注 : l( )为按图 2 的方法制备的支链或直链淀粉
(2 )为按图 3 的方法制备的直链淀粉
加 S D S作稳定剂 , 经亲和 明胶色谱柱分离得到
的直链淀粉蓝值偏低 , 主要是痕量的 S D S 不能除尽
造成的 , 这种方法得到的直链淀粉 , 其 p 一 淀粉酶
酶解极限同标准的直链淀粉相同 , 即 98 % 以上都能
被 p 一 淀粉酶水解成麦芽糖 。 在未被部分水解的番
薯淀粉的亲和色谱分离中 , 不同洗脱收集管中直链
淀粉的蓝值不相同 , p 一淀粉酶酶解极限也不相同 (
图 2) 。 这些事实表明番薯的直链淀粉级分存在有非
。 一 l( ~ 4) 糖昔键联接方式的亚级分 。 这些亚级分
的进一步分离还有待于后续研究 。
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一
提高电渗透脱水速率的措施
李里特 李修渠 薛文通
中国农业大学食品学院 1 0 0 0 8 3
摘 要 在电渗透脱水时 , 局部电阻的增加以及电化学反应显著阻碍了脱水的进行 , 采用电极短路 、 交变电场 、
电渗透与机械脱水相结合 , 多段电极或在电极与物料处加去极化物质等都可提高电渗透速率 。
关键词 电渗透 脱水
bA s t r a e t T h e i n e r e a s i n g o f r e s i s ta n e e a n d t h e e 1e e t r o e h e m is t yr hi n d e r d e w at e r i n g i n e l e e t r o o sm o s i s T h e e le e t r o o s
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