淀粉乙酰化模型的研究及其在食品级淀粉生产上的应用

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1、淀粉乙酰化模型的研究及其在食品级淀粉生产上的应用陈正宏博士艾维贝(AVEBE)研发、创新中心(亚太地区),上海2005.10.27艾维贝公司总部2生产基地3òMalmoòFoxhol,TerApelkanaalòWendland,PrignitzòHaussimontòCharlestonòShanghaiòBangkokòJakartaò主要生产基地研发中心4òVeendam,NetherlandsòPrincetonòShanghaiSingaporeò艾维贝亚太地区研发中心5乙酰化淀粉的发展6•100多年的历史•1900前后开始实用化尝试•高取代度(2-

2、3):溶剂（丙酮、绿仿）溶解性、热塑性•低取代度(0.3-1)：良好的亲水性（食品工业DS≤0.1)•反应试剂：醋酸酐(1945,Caldwell)醋酸乙烯酯(1957,SmithandTuschhoff)天然淀粉颗粒：半晶体7天然淀粉颗粒：结晶区+非结晶区8天然淀粉颗粒：结晶区+非结晶区9非结晶区结晶区天然淀粉颗粒的组成10支链淀粉天然淀粉颗粒的组成11支链淀粉直链淀粉淀粉的乙酰化反应12淀粉醋酸酐乙酰化淀粉醋酸淀粉醋酸乙烯乙酰化淀粉乙醛淀粉的乙酰化反应13632乙酰化淀粉14各粒径段的乙酰淀粉DS的测定各粒径段乙酰淀粉的直链淀粉各粒径段乙酰淀粉的支链淀粉乙

3、酰基取代度（DS）的测定α-淀粉酶水解ß-淀粉酶水解水解产物B水解产物A高效液相色谱（HPSEC,HPAEC）分析葡萄糖淀粉酶水解高效液相色谱（HPSEC,HPAEC）水解产物C+质谱（MALDI-TOF-MS）协同分析淀粉乙酰化反应模型15醋酸酐***********1******2*******1*****2***：乙酰基团*1：结晶区2：非结晶区乙酰化直链淀粉的酶解产物的HPSEC图谱(α-淀粉酶+葡萄糖淀粉酶）168000100000070001000006000Pullulans100005000AC<204000RI10003000AC>53Mw(

4、Da)1002000SaponifiedAC<2010100001262728293031323334353637Time(min)乙酰化直链淀粉的酶解分析17ß极限糊精值淀粉乙酰化直链淀粉脱酰直链淀粉ß-淀粉酶Potato<20µm4721500010000004500α-淀粉酶+葡萄糖淀粉酶HPSEC1000004000Pullulans35001000030002500RI10002000100Mw(Da)1500AC<20100010500SaponifiedAC<2001262728293031323334353637Time(min)乙酰化直链淀粉

5、酶解产物的HPAEC图谱18DP3DP4DP5PDADP6DP7DP8AC<20SaponifiedAC<2046810121416182022Time(min)乙酰化直链淀粉酶解产物的质谱图19ccDP3+1ADP4+1AccccIntensitycccDP5+2ADP4+2ADP6+2ADP7+2ADP5+3ADP6+3ADP7+3A：葡萄糖残基500700900110013001500m/z：乙酰基x结论20•乙酰化反应（以醋酸酐为反应剂）主要发生在：1.淀粉颗粒的非结晶区2.淀粉颗粒结晶区的表层•乙酰基团在直链淀粉中是非均匀分布的应用21•乙酰化淀粉在

6、食品中的主要功能：1.增稠2.抗老化（保水）3.增加透明度4.增加光亮度、滑爽感5.增加弹性、Q感应用22•乙酰化淀粉在食品中的主要状态：淀粉溶胶溶胀的淀粉颗粒应用23选择性反应醋酸酐***1******2*******1*****2***淀粉溶胶：乙酰基团*1：结晶区2：非结晶区应用24选择性反应醋酸酐***********1**2*1*2*溶胀的淀粉颗粒：乙酰基团*1：结晶区2：非结晶区淀粉变性的控制25致谢26AVEBE研发、创新中心（荷兰）：DrPietBuwaldaDrCindySemeijnEllenSulmannHenkMeima荷兰瓦赫宁根大学

7、碳水化合物研究中心：DrA.G.J.Voragen教授DrH.A.Schols教授