论文部分内容阅读
辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSA淀粉)在食品中应用非常广泛。OSA基团的引入,增强了淀粉的抗消化性,降低了淀粉基食品的升糖指数,同时也使其具有作为药物缓释载体的潜力。因此,本文选择不同晶型和直链含量的玉米淀粉进行OSA改性,首先分析OSA改性对淀粉的理化特性和结构特征的影响,随后进一步研究OSA基团在淀粉颗粒和淀粉链上的分布机制与淀粉消化特性的关系,最后将其应用于药物缓释载体,研究其缓释性能。旨在研究OSA淀粉结构与功能特性的关系,为其在抗消化食品和药物缓释载体的应用中提供一定的理论基础。本文的主要研究内容和结果如下:首先,以蜡质(WS)、普通(NS)和高直链(HS)三种不同种类玉米淀粉为原料制备取代度(DS)为0.02和0.05的OSA淀粉,研究OSA改性对其理化特性和结构特征的影响。结果表明:不同种类淀粉的反应效率由大到小顺序为HS>WS>NS。改性后,淀粉的溶胀性增加,且A型淀粉(WS和NS)增加程度较B型淀粉(HS)高。显微形态分析发现,随DS增加,淀粉表面破坏程度增加。红外结构和结晶结构特征表明,改性降低了A型淀粉的短程有序和长程有序程度。淀粉链长分布分析表明,改性后,A型淀粉中A链含量增加,B链含量减少,而B型淀粉链长变化与其呈相反趋势。淀粉分子量分析表明,改性导致淀粉分子量降低,OSA基团的引入也使淀粉分子结构更为疏松。其次,进一步研究了OSA基团在淀粉颗粒上和淀粉链上的分布机制,并分别建立其与未糊化和糊化淀粉消化特性之间的关系。通过激光共聚焦显微镜(CLSM)和拉曼光谱研究OSA基团在淀粉颗粒上的分布规律,结果表明,B型改性淀粉中OSA基团分布趋势为由外向内含量依次降低,A型改性淀粉中OSA基团分布强度为:表面>中心>中间过渡位置,其中,高DS下,NS-OSA中基团强度分布为:中心>表面>中间过渡位置。OSA基团在淀粉颗粒上的分布导致改性后,随DS增加,未糊化的WS、NS和HS中抗性淀粉(RS)含量分别由53.26%、73.61%和86.85%增加到65.42%、82.69%和88.65%(DS 0.02);71.19%、81.58%和93.05%(DS 0.05)。采用普鲁兰酶和β-淀粉酶通过酶解法研究OSA基团在淀粉链上的分布规律,结果表明,改性淀粉中OSA基团在内链上分布较多,且A型改性淀粉中OSA基团在淀粉的长链分支点上也有较多分布。OSA基团在淀粉链上的分布导致改性后,随DS增加,糊化的WS、NS中RS含量分别增加了11.60%和8.19%(DS 0.02);21.39%和17.98%(DS 0.05),而HS中的RS含量分别降低了1.51%(DS 0.02)和6.14%(DS 0.05)。最后,采用不同DS的WS-OSA、NS-OSA和HS-OSA代替50%的羟丙基甲基纤维素(HPMC)制备药物缓释载体,比较不同OSA淀粉的缓释效果并进行影响因素分析。结果表明,添加WS-OSA和HS-OSA的片剂,随DS增加,缓释性增强;而添加NSOSA的片剂中,0.02 NS-OSA制备的片剂缓释效果最好,且成本较低。通过相关性分析表明,药物释放速率与OSA淀粉的消化程度呈显著正相关,与其溶胀特性呈显著负相关。