乙酰化豆类淀粉的结构与性质

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1、江南大学博士学位论文乙酰化豆类淀粉的结构与性质姓名：黄峻榕申请学位级别：博士专业：粮食油脂与植物蛋白工程指导教师：金征宇20070301江南大学博士学位论文粉的取代度不随颗粒大小的改变而变化。另外，由乙酸乙烯反应生成的乙酰化淀粉的膨胀体积和峰值黏度都大于由乙酸酐反应生成的乙酰化淀粉的膨胀体积和峰值黏度。我们推测由两种乙酰化试剂分另USJJ备得到的两种乙酰化淀粉样品之间在性质上的差异是由于两者在精细化学结构上的区别，即乙酰基团在淀粉分子中的分布不同。在接下来的研究中，采用酶水解结合色谱法和质谱法对酶解液的检测来分析乙

2、酰化试剂类型(乙酸酐和乙酸乙烯)对乙酰化豇豆淀粉精细化学结构的影响。对于由两种乙酰化试剂反应生成的两种乙酰化淀粉样品来说，直链淀粉的取代度都高于支链淀粉的取代度。这说明处于淀粉颗粒无定形区域的羟基基团比处于结晶区域的羟基基团更容易发生化学取代反应。用a-淀粉酶、D．淀粉酶和普鲁兰酶水解的结果表明，与由乙酸酐制备得到的乙酰化支链淀粉相比，由乙酸乙烯制备得到乙酰化支链淀粉的外链和分支点周围有较多的乙酰基团分布。用飞行时间质谱仪(MALDI．TOF．MS)检测a．淀粉酶水解产物中的低聚物，结果显示对于直链淀粉和支链淀粉来

3、说，两种乙酰化试剂制备得到的两种样品之间在质谱图上存在明显差异：与由乙酸酐制备得到的样品相比，由乙酸乙烯制各得到的样品的a-淀粉酶水解液的质谱图中有较多高取代度的碎片。当用混合酶彻底水解乙酰化直链淀粉和支链淀粉样品时，两种乙酰化试剂制备得到的两种样品之间呈现出很相似的酶解液质谱图。因此我们认为单纯用a．淀粉酶水解就可以快速分析两种乙酰化试剂制备得到的两种样品之间乙酰基团分布的差异。为了更深入研究乙酰化试剂类型(乙酸酐和乙酸乙烯)和淀粉颗粒大小对乙酰化黄豌豆淀粉的结构和黏度性质的影响，设计了两种乙酰化步骤：第一种步骤

4、是先将原淀粉筛分获得大颗粒和小颗粒两个组分，然后对两个组分分别进行乙酰化(先筛分后乙酰化)；第二种步骤是先将原淀粉乙酰化，然后将乙酰化淀粉筛分得到大颗粒和小颗粒两个组分(先乙酰化后筛分)。用乙酸酐作为乙酰化试剂时，两种乙酰化步骤得到的小颗粒组分表现出显著不同的取代度，但它们的黏度曲线却很相似。用乙酸乙烯作为乙酰化试剂时，不同的乙酰化步骤对取代度和黏度曲线均无显著影响。这表明用乙酸酐作为乙酰化试剂时，取代度对黏度性质的影响较小。通过0【．淀粉酶水解以及用高效分子筛色谱和高效阴离子交换色谱对水解液的分析测定了乙酰基团在

5、直链淀粉和支链淀粉分子中的分布特性。用乙酸酐作为乙酰化试剂时，直链淀粉和支链淀粉分子的OL．淀粉酶水解图谱都取决于乙酰化步骤。由第二种步骤(先乙酰化后筛分)获得的样品，大颗粒和小颗粒组分显示出明显不同的∞淀粉酶水解图谱；而由第一种步骤(先筛分后乙酰化)获得的样品，大颗粒和小颗粒组分显示出相似的oL．淀粉酶水解图谱。与此相反，用乙酸乙烯作为乙酰化试剂时，0‘．淀粉酶水解图谱与乙酰化步骤并不相关。通过飞行质谱仪检测0【-淀粉酶水解产物中的低聚物，分析了乙酰基团在直链淀粉和支链淀粉分子中的分布特性。用乙酸酐作为乙酰化试剂

6、时，直链淀粉分子中乙酰基团的分布特性因乙酰化步骤的不同而有差异：由第二种步骤(先乙酰化后筛分)获得的样品，n中文摘要在a．淀粉酶水解液中含有较少高取代度的碎片；而由第一种步骤(先筛分后乙酰化)获得的样品，在a．淀粉酶水解液中含有较多高取代度的片断。然而，由两种乙酰化步骤获得的支链淀粉的甜淀粉酶水解产物中的低聚物之间并没有明显差异。用乙酸乙烯作为乙酰化试剂时，两种乙酰化步骤获得的样品的0【．淀粉酶水解液中的低聚物之间只有很小的差别。总之，我们的研究显示乙酰化试剂类型是影响乙酰化颗粒淀粉结构和性质的重要因素。由于在分子

7、水平发现的由两种乙酰化试剂所引起的乙酰基团分布特性的差异不足以解释两种乙酰化淀粉样品在黏度性质方面的不同，所以我们根据乙酰化黄豌豆淀粉样品的分析结果提出假设，乙酰基团分布特性在颗粒水平上也有差异：用乙酸酐作为乙酰化试剂时，乙酰基团集中分布在颗粒的表面和外围；用乙酸乙烯作为乙酰化试剂时，乙酰基团较均匀地分布在颗粒的内层和外层。关键词：豇豆；鹰嘴豆；黄豌豆；淀粉；直链淀粉；支链淀粉；乙酸酐；乙酸乙烯III英文摘要Function．StructureRelationshipsofAcet'rlatedPeaStarche

8、sPh．D．candidate：JunrongHuangSupervisor：Prof．ZhengyuJinAbstractYellowpea(pisumsativum)，eowpea(Hgnaunguiculata)andchickpea(Cicerarwtinum)havebeenconsumedtraditionallyaswholeseedsoras