论文摘要
精深加工是提高淀粉附加值，为工业提供不同淀粉衍生物的重要途径。本课题从淀粉分子结构出发，针对常用β环糊精（β-CD）溶解度低及结构刚性的缺陷，创造性的制备出弹簧糊精（Spring Dextrin, SD），并将SD的基本结构与实际应用相结合，探讨SD对淀粉老化的影响、SD的柔性包埋能力和分子识别能力。以玉米淀粉为原料，采用正丁醇沉降法结合α淀粉酶限制性水解复合技术，创制出具有柔性包埋功能的一系列窄分子量分布弹簧糊精。以单壁碳纳米管（SWNTs）为客体分子，通过控制溶剂组成设计SWNTs与SD混合体系。采用差示扫描量热（DSC）、红外光谱（FR-IR）和拉曼光谱（Ramam）技术证明SD与SWNTs形成非共价复合物。采用原子力显微镜（AFM）三维成像技术与分子动力学（MD）模拟的方法证明SD以螺旋的形式缠绕于SWNTs的外壁，其柔性空腔随SWNTs直径变化而变化。内径1nm、1.5nm和2nm的SWNTs被SD缠绕一周所对应葡萄糖残基数分别为11、14和17个。采用X射线衍射仪（WXRD）和DSC考察了不同分子量大小的SD对玉米直链淀粉老化的影响。结果表明，直链淀粉重结晶速度与SD分子量有关，SD3（（DP|－）36.6）和SD5（（DP|－）25.9）促进直链淀粉短期老化，而SD7（（DP|－）14.7）、SD9（（DP|－）12.5）和SD11（（DP|－）11.7）对直链淀粉老化则具有延缓作用。SD对直链淀粉老化影响的表征结果被Avrami方程和MD模拟所印证。同法研究了SD对小麦淀粉和玉米淀粉长期老化的影响，结果表明：SD7和SD9延缓淀粉的长期老化，SD3和SD5则促进淀粉的长期老化。由此说明SD对淀粉老化的影响与其分子量大小相关。采用WXRD、DSC、热重分析（TGA）、扫描电子显微镜（SEM）和MD模拟技术证实（DP|－）62的SD分别与亚油酸（LA）和亚麻酸（ALA）形成包埋复合物，复合物晶型均为VI晶型。氧化稳定性分析和体外降解测试结果表明：ALA和LA在60℃条件下保存72h的过氧化值（POVs）分别为34.1和26.4meq/kg，而SD-ALA和SD-LA的POVs值则远低于未复合的空白样，分别为8.3和7.2meq/kg，且该复合物在模拟小肠环境24h内释放率分别为21.7%和18.5%。因此该类型复合物除可保护LA和ALA外，还具有缓释作用。以新型食品生物防腐剂苯乳酸（PLA）为对象，采用手性流动相法，探讨SD的螺旋结构对手性客体分子的识别能力。在反相高效液相色谱（RP-HPLC）上，分别考察糊精种类、柱温、pH及甲醇浓度因素对SD分子识别的影响。最终在Inertsil ODS-SP（150×4.6mm, i.d.5μm）柱上分别用1%SD（（DP|－）26，柱温30oC，甲醇10%，流速1.0mL/min）和10mmol/L羟丙基β环糊精（Hp-β-cyclodextrin，柱温20oC，甲醇10%，流速1.0mL/min）作为手性添加剂成功对PLA旋光异构体进行手性拆分。对PLA旋光异构体手性拆分建立了一种特异的、方便的和价格低廉的RP-HPLC方法。