使纤维素转化成淀粉的研究

农业工程技术·综合版 2018年第8期21科 研 试 验DOI:10.16815/ki.11-5436/s.2018.23.015小麦麸皮中纤维素提取因素的研究刘婷婷，周文飞（山东省青岛市即墨区农业局，山东 青岛 266200）摘要:该文重点研究了直接碱提、不同浓度的加酸碱提以及不同的蒸煮温度、时间对纤维素得率的影响，研究结果表明：纤维素提取的最佳酸浓度为0.1 mol/L，最佳蒸煮温度和蒸煮时间分别为85℃和120 min。

关键词:小麦麸皮；纤维素；提取刘婷婷，周文飞. 小麦麸皮中纤维素提取因素的研究[J]. 农业工程技术，2018，38（23）：21-22.膳食纤维被称为除了水、蛋白质、糖类、脂类、维生素、矿物质六大营养素之外的“第七营养素”，具有保水性、保油性、改进食品色泽风味等特殊作用。

小麦麸是制粉工业的主要副产品，是制取纤维的理想原料，小麦麸膳食纤维对人体的重要生理作用已被大量试验研究和流行病学所证实。

小麦中的纤维素主要含有水溶性纤维素和水不溶性纤维素，但后者的比重比例比较大，是开发的重点。

1 试验材料小麦麸皮。

2 试验内容与方法2.1 试验内容不同酸浓度和提取温度对小麦麸皮中纤维素的提取效果的影响。

2.2 试验仪器与试剂2.2.1 试验仪器。

烧杯，玻璃棒，滴管，量筒，移液管，容量瓶，布什漏斗，亚麻布，玻璃砂漏斗，pH 试纸，抽滤瓶，回流冷凝管，坩埚，干燥器，电子天平（梅特勒-托利多称重设备系统有限公司），分析天平（奥豪斯上海公司），SHZ-Ⅲ型循环水真空泵（上海亚荣生仪器厂），一列二孔电热恒温水浴锅（山东龙口市先科仪器公司），飞穗牌粉碎机（上海嘉定粮油仪器有限公司），电热鼓风干燥箱（山东龙口市先科仪器公司），电子调温炉（山东龙口市先科仪器公司），箱式电阻炉（山东龙口市先科仪器公司）2.2.2 试验药品。

硫酸（莱阳市康德化工有限公司）、NaOH（烟台三和化学试剂有限公司）、α-淀粉酶（天津市福晨化学试剂厂）、十六烷基三甲基溴化胺（CTAB）（山东济宁市化工研究所）、乙醇（青岛化学试剂厂）、丙酮（青岛化学试剂厂）。

纤维素变性淀粉制造及应用纤维素变性淀粉是将纤维素分子中的羟基部分取代为淀粉分子中的羟基，以改善淀粉的溶解性和稳定性。

纤维素变性淀粉具有多种结构和性质，可以广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。

生产纤维素变性淀粉的方法有多种，其中较常用的是酯化法和醚化法。

酯化法是将纤维素与有机酸酐进行反应，酯化产生酯键，从而改变纤维素的性质。

醚化法是将纤维素与醚化试剂反应，醚化试剂能取代纤维素中的羟基，形成醚键。

这两种方法都可以在酸性条件下进行反应，但酯化法更适用于较高温度下进行。

纤维素变性淀粉的应用广泛，下面就几个主要领域进行介绍：1. 食品工业：纤维素变性淀粉在食品工业中被广泛应用作为增稠剂、凝胶剂和稳定剂。

它可以改善食品的质感和口感，增加黏度和稠度，提高食品的稳定性和贮存寿命，常见的应用包括面制品、肉制品、果冻和调味品等。

2. 医药工业：纤维素变性淀粉在医药工业中可以用作缓释剂和溶解助剂。

在制药过程中，纤维素变性淀粉可以控制药物的释放速率，使药物在人体内持续释放，提高药效。

此外，纤维素变性淀粉还可以作为药片的包衣材料，提高药片的耐嗅性和耐湿性。

3. 化妆品工业：纤维素变性淀粉在化妆品工业中常用作粉底、眉笔和唇膏等产品的增稠剂和稳定剂。

它可以调整化妆品的质感和触感，提高产品的延展性和持久性，增加产品的稳定性和易用性。

4. 纤维制造：纤维素变性淀粉还可以用于纺织品和纸浆工业中。

在纺织品加工中，纤维素变性淀粉可以增加纱线的强度和柔软性，提高织物的质量和外观。

在纸浆工业中，纤维素变性淀粉可以增加纸的强度和结构稳定性，提高纸张的质量和印刷效果。

除了以上应用，纤维素变性淀粉还可以用于环境保护、建筑材料和动物饲料等领域。

例如，在环境保护领域，纤维素变性淀粉可以用作污水处理剂和土壤修复剂，可以有效地吸附和分解有害物质。

在建筑材料中，纤维素变性淀粉可以增加材料的粘结性和柔韧性，提高材料的抗压性和耐久性。

在动物饲料中，纤维素变性淀粉可以提高动物对饲料中营养物质的吸收率，促进动物健康成长。

淀粉结构对其性能的影响及淀粉性能的调控232001摘要：淀粉多以碳水化合物储藏于自然界中，同时也是自然界中最大生物质之一。

淀粉可为人们提供能量，且还广泛的应用在纺织、医药、食品等多个领域中，有效推动社会发展。

由于淀粉结构具有一定的局限性，因此也在一定程度上影响了其作用充分发挥，本文主要对淀粉结构对其性能的影响及淀粉性能的调控进行阐述。

关键词：淀粉结构；性能影响；性能调控引言：淀粉在自然界中存在非常广泛，且资源丰富，生产成本低，不仅可以为人们提供营养，还可以制作成各种具有价值的商品，推动社会经济不断提升。

淀粉主要由直链淀粉及支链淀粉等组成，因二者在分子结构中存在一定差异，因此也对其应用性能产生影响，通过对淀粉结构对其性能进行调控，合理控制淀粉有效成分，促使淀粉被持续广泛应用。

1.淀粉结构对其性能的影响1.淀粉分子结构对其性能的影响淀粉最主要的分子结构包括直链淀粉分子、支链淀粉分子及其他中间成分。

在原淀粉中直链淀粉分子及支链淀粉分子都通过氢键连接后，形成颗粒结构，该结构精细，因此对淀粉的性能产生影响。

据相关研究表明直链淀粉分子含量越大时，会增大流体动力学半径，进而减弱光线穿透力，降低淀粉糊透明度。

同时，在相关研究中发现直链淀粉与脂质复合可显著提高其中抗消化淀粉含量，并且支链淀粉回生后会形成双螺旋结构，该结构也具有一定的抗消化作用。

通过对直链分子及适宜大小的分子进行高压均质处理，促使分子之间发生重聚现象，随后会形成有序的结构域，进而提高大米等淀粉抗消炎性能。

在自然界中含有淀粉物质种类较多，又因支链淀粉其支点位置及分支链长度等均存在一定差异，促使淀粉结构产生不同的物理效果及作用。

在支链淀粉组成中，支链长度可直接影响淀粉的成糊温度、溶解度、透明度等特性，因此也需要淀粉加工程序及过程对淀粉进行分解与使用。

通过相关研究得知，平均链长及平均外链长较低时，会提高支链淀粉的成糊度，且会降低成糊温度。

此外，在支链淀粉中长支链所占比例越高，则会提高淀粉凝胶的内容性及硬度，也会相对降低支链淀粉的胶黏性及弹性。

淀粉和纤维素水解的最终产物
淀粉和纤维素水解最终产物都是葡萄糖.
蔗糖水解产物是葡萄糖和果糖,且等量.即一份子蔗糖水解生成葡萄糖和果糖各一分子.
淀粉属于高分子化合物，在一定条件下能够水解，途径是稀硝酸或者是加热。

而水生细菌能够分解纤维素，所以纤维素也能够水解，后面还会有水解产物，那么淀粉和纤维素水解的产物是什么呢？淀粉和纤维素水解的产物都是葡萄糖。

淀粉在进行水解的过程中，会先生成淀粉的不完全水解产物糊精，糊精的分子量比较小，继续进行水解的话，就会生成麦芽糖，而后面水解的产物是葡萄糖。

纤维素水解后面产物是葡萄糖，如果水解不完全的话，就可能是寡糖、多元糖等。

关于淀粉：
很多食物中都含有淀粉，淀粉要经过消化才能够被吸收，在口腔里，唾液淀粉酶会把淀粉分解成麦芽糖，然后淀粉酶和麦芽糖就会到达小肠的位置，淀粉在后续的过程中就会被消化，那么淀粉的产物是什么呢？淀粉产物，如果在淀粉水解状况下，水解产物是葡萄糖，小肠里面含有能够消化蛋白质、糖类、脂肪的酶，所以淀粉之类的糖类物质，会被彻底消化为葡萄糖；如果淀粉是在人体内代谢的状况下，水解转化为葡萄糖，葡萄糖在人体内被氧化，那么代谢产物是二氧化碳和水。

食品中添加纤维素酶对面点质感的影响研究随着人们对健康饮食的关注不断加深，食品行业也在不断创新和追求更健康的产品。

其中，面点作为人们饮食中不可或缺的重要组成部分，其质感对于消费者的选择至关重要。

为了改善面点的质感，食品科学研究者们不断探索新的方法和原料。

最近的研究表明，向面点中添加纤维素酶可以显著改善其质感，下面将详细介绍这一研究结果。

首先，让我们了解一下纤维素酶。

纤维素酶是一种生物催化剂，具有分解纤维素的能力。

它能够降解纤维素的结构，使得纤维素能够更好地与水分相互作用，从而增加面点的柔软度和嚼劲。

研究者们通过研究发现，纤维素酶的添加可以提高面点的吸水性能，使得其在口腔中更易咀嚼，且更容易吸收。

其次，纤维素酶对于面点质感的影响是多方面的。

首先，纤维素酶能够降解面点中的纤维素，从而使得面点在口感上更加细腻顺滑，消费者在食用时会感觉到更加舒适。

其次，纤维素酶能够在发酵过程中促进淀粉的分解，从而提高面点的韧性和弹性，增加口感的层次感。

此外，纤维素酶还能够改善面点的品质和口感稳定性，降低制作工艺的复杂度，提高生产效率。

然而，尽管纤维素酶有诸多好处，但在实际应用中仍然存在一些问题。

其中之一就是添加纤维素酶可能会导致面点的颜色发生变化。

因为纤维素酶在作用过程中会促使面点中的淀粉部分变为糖，从而导致表面的色泽发生变化。

针对这个问题，研究者们在实验中尝试了不同的配比和工艺，发现通过在面团中添加适量的氧化剂可以有效改善这个问题，使得面点的颜色变化降至最低。

此外，还可以通过使用天然色素或添加咖啡因等色泽剂来弥补颜色变化。

此外，也有研究表明，纤维素酶的添加对于面点的储存保质期也有一定的影响。

因为纤维素酶能够改变面点中淀粉的结构，使其更容易受潮变质，因此在生产过程中需注意调整水分含量和储存条件，以确保面点的质量。

综上所述，食品中添加纤维素酶对面点质感的影响研究表明，纤维素酶的添加可以显著改善面点的吸水性能、口感和层次感，提高面点的柔软度和嚼劲。

果胶酶在果蔬饮料中的应用摘要:果胶酶普遍存在于细菌、真菌和植物中,是分解果胶类物质的多种酶的总称,在果蔬加工、饲料、纺织和造纸工业中应用非常广泛。

果胶酶在果蔬饮料中的应用非常广泛,本文介绍了果胶的组成和结构,论述了果胶酶的分类、作用机制及酶活测定方法, 讨论了果胶酶在果蔬汁的出汁率、澄清、超滤等方面的应用，并对果胶酶在果蔬饮料加工中的应用等方面进行综述。

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,果品成了人类健康不可缺少的营养物质。

我国有着丰富的果品资源,然而因果品本身营养丰富,含水量高,很容易受微生物侵染和腐蚀,保存期较短。

为了充分利用资源优势,提高我国农产品在国际市场上的竞争能力,必须大力发展果品加工业【1】。

但是目前果品加工中存在着不少难题,例如果汁和果酒的澄清,果实的脱皮、加工过程中香气成分和营养物质的损耗等。

解决这些难题仅仅靠改进加工工艺或增加设备投资是很难实现的。

而目前有许多难题已经通过酶工程的应用得到了很好的解决。

酶工程就是为了使酶催化各种物质转化的能力实现可控制操作,把游离的酶固定化,或者把经过培养发酵所得到的目的酶活力高峰时的整个微生物细胞进行固定化,再应用于生产实践中的过程【2】。

近年来,酶工程在果品加工中的应用非常广泛,所用的酶种类越来越多,数量也越来越大,人类已开发出应用于果蔬汁中的多种酶类,如果胶酶、果胶酯酶、纤维素酶、鼠李糖苷酶、中性蛋白酶、半乳甘露聚糖酶、液化葡萄糖苷酶等,其中使用最多的是果胶酶。

1 果胶酶国外对果胶酶的研究始于20世纪30年代至50年代已工业化生产。

而国内的研究则始于1967 年,80年代末才开始工业化生产。

随着我国水果种植和水果加工业的发展,对果胶酶的开发和应用也迅速发展。

在果汁生产过程中,果胶酶可以快速彻底地脱除果胶,降低果汁黏度,利于果汁过滤,澄清滤液且澄清度稳定;减少化学澄清剂的用量,改善果汁质量;果胶酶利于压榨,可以有效地提高水果的出汁率,在沉降、过滤、离心分离过程中,改善果汁的过滤效率,利于沉淀分离,加速和增强果汁的澄清作用。

生物质的化学转化及其应用研究生物质可以被定义为一切来自可再生资源的物质，包括木质素，纤维素，半纤维素，淀粉，蔗糖等，这些物质可以通过化学转化变为生物燃料和化学品。

生物质的化学转化技术已经成为当前可持续发展的热点领域之一，具有可再生、可降解、无毒无害等诸多优点，本文将对生物质的化学转化及其应用研究进行深入探讨。

一、生物质的化学转化技术1. 糖类的转化生物质主要由纤维素、半纤维素、木质素等聚合物以及蛋白质、脂类和碳水化合物等小分子组成，其中碳水化合物即糖类占据很大的比重。

因此，糖类的转化是生物质的主要化学转化路线之一。

糖类的转化技术主要通过裂解、加氢、缩合、氧化等反应途径进行。

2. 纤维素的转化纤维素是构成植物细胞壁的基本物质之一，其可转化为生物质燃料和化学品的方法主要有：酸催化裂解、碱催化裂解、生物转化、化学处理等。

3. 木质素的转化木质素是植物细胞壁中的次要成分，其化学结构复杂而多样，难以被生物降解。

生物质中含有的木质素是可以通过热解、氧化、还原和酸碱处理等手段进行转化。

二、生物质的应用研究1. 生物质燃料生物质燃料是指以植物生物质为原料生产的各种燃料，如生物柴油、生物乙醇、再生可持续的纤维素醇等。

生物质燃料具有独特的优点，如天然环保、资源可续、CO2排放低等，但也存在一些长期的技术问题，如生产成本高、燃料适用性差等难题需要解决。

2. 生物基化学品生物基化学品是由生物质衍生而来的各种有机合成化学品，如生物基宽带、生物基涂料、生物基石油、生物基颜料等。

生物基化学品由于其原料来源可持续性强和具有良好的可降解性，可以用来替代传统的石化化学品，在提高可持续发展能力和环境友好性方面具备很大的潜力。

3. 生物质塑料生物质塑料是由生物质转化而来的一类塑料，包括聚乳酸、淀粉聚合物等，其可以被有效的回收利用和降解。

相比传统塑料，生物塑料对环境的影响更小，更易于回收利用，具有更好的可持续性。

三、总结与展望生物质的化学转化技术将生物质转化为生物燃料和化学品的过程不断完善，其在生物质资源保护和资源高效利用方面具备重大的潜力。

淀粉酶的应用及研究进展淀粉酶是一种能够分解淀粉类物质的酶，在多个领域具有广泛的应用。

随着科技的不断进步，淀粉酶的研究和应用也在不断深入。

本文将详细介绍淀粉酶的应用领域和研究进展，以期为相关领域的研究提供参考。

淀粉酶是一种水解酶，能够将淀粉分解成相对较小的分子，如葡萄糖、麦芽糖等。

根据酶的来源不同，可以分为α-淀粉酶和β-淀粉酶。

其中，α-淀粉酶广泛存在于高等植物和微生物中，而β-淀粉酶则主要存在于高等植物和某些微生物中。

淀粉酶在自然界中分布广泛，扮演着重要的角色，尤其是在食品、生物制药和环境治理等领域具有广泛应用。

食品领域在食品领域中，淀粉酶主要用于制作糖浆、葡萄糖等淀粉类食品。

通过使用不同种类的淀粉酶，可以控制糖类的生成量和生成速度，从而获得所需的食品品质。

淀粉酶还可以用于改善食品的口感和外观，如用α-淀粉酶处理小麦粉可以使其变得更加松软。

在生物制药领域中，淀粉酶主要用于药物的制备和生产。

例如，β-淀粉酶可以用于制备免疫抑制剂、抗炎药等药品的有效成分。

淀粉酶还可以用于生物柴油的生产，提高生物柴油的产率和质量。

随着生物技术的不断发展，淀粉酶在生物制药领域的应用前景将更加广阔。

在环境治理领域中，淀粉酶主要用于水处理和农业废弃物的处理。

β-淀粉酶可以用于降解农业生产中的纤维素类废弃物，将其转化为可利用的糖类，从而实现农业废弃物的资源化利用。

淀粉酶还可以用于水处理中的污泥减量，提高污水处理效率。

新一代淀粉酶的研发随着科技的不断进步，新一代淀粉酶的研发工作正在不断深入。

目前，新型淀粉酶的研究主要集中在提高酶的稳定性、降低成本以及优化生产工艺等方面。

例如，通过基因工程手段，可以培育出具有更强水解能力和稳定性的淀粉酶。

利用合成生物学方法，还可以构建出更加高效的淀粉酶生产系统，为淀粉酶的应用提供更加可持续的解决方案。

除了新型淀粉酶的研发外，淀粉酶基因改造也是当前研究的热点之一。

通过基因改造手段，可以改变淀粉酶的活性、热稳定性等关键性质，从而优化其在不同领域的应用效果。

纤维素,淀粉糖原的合成方式纤维素和淀粉糖原是两种不同的多糖类物质，它们在生物体内的合成方式也不同。

1.纤维素合成：纤维素是植物细胞壁中最主要的成分之一。

它的合成是通过植物细胞的生物合成机制进行的，主要发生在植物细胞的质膜（plasmamembrane）上。

具体合成过程如下：-植物细胞内的葡萄糖通过光合作用产生，并进入质膜。

-葡萄糖在质膜上经过一系列酶的作用，转化为葡萄糖-1-磷酸（glucose-1-phosphate）。

-葡萄糖-1-磷酸再经过酶的作用，转化为葡萄糖-6-磷酸（glucose-6-phosphate）。

-葡萄糖-6-磷酸进一步转化为乙醇胺磷酸（UDP-glucose）。

-UDP-葡萄糖与另一个葡萄糖-6-磷酸反应，生成纤维素的合成单元葡萄糖-β-1,4-葡萄糖（glucose-β-1,4-glucose）。

-葡萄糖-β-1,4-葡萄糖通过酶的作用，在质膜上进行聚合，形成纤维素链。

-纤维素链通过进一步的合成和改造，最终组装成完整的纤维素纤维。

2.淀粉糖原合成：淀粉和糖原是储存多糖，它们主要存在于植物和动物体内的细胞中，用于储存能量。

它们的合成方式有所不同：-淀粉合成（植物）：植物细胞通过光合作用合成葡萄糖，其中一部分葡萄糖通过糖原体（amyloplast）转化为淀粉。

具体合成过程如下：-葡萄糖-6-磷酸通过一系列酶的作用，转化为葡萄糖-1-磷酸（glucose-1-phosphate）。

-葡萄糖-1-磷酸再经过酶的作用，转化为葡萄糖-6-磷酸（glucose-6-phosphate）。

-葡萄糖-6-磷酸进一步转化为葡萄糖-1-磷酸葡萄糖基转移酶（ADP-glucosepyrophosphorylase）催化下的ADP-葡萄糖（ADP-glucose）。

-ADP-葡萄糖与另一个葡萄糖-6-磷酸反应，生成淀粉的合成单元葡萄糖-α-1,4-葡萄糖（glucose-α-1,4-glucose）。

纤维素降解菌研究概况及发展趋势赵斌（山东农业大学生命科学学院 2010级生物工程三班）摘要纤维素是地球上最丰富的可再生有机资源，因为难分解大部分未被人类利用。

另外，纤维素是造纸废水的COD和SS的主要来源之一。

分解纤维素并将其转化成动物易吸收或利用的能源、食物、饲料或化工原料，是纤维素合理应用的重要途径。

筛选高效纤维素分解菌，确定其酶学性质是降解纤维素的关键。

关键词：微生物；纤维素；降解；纤维素酶AbstractCellulose is the earth's most abundant renewable organic resources, because the majority is not difficult to break down human use. In addition, the cellulose is one of the main sources of the papermaking wastewater COD and SS. Into the animal's susceptibility to absorption or utilization of energy, food, feed or chemical raw materials decompose cellulose and cellulose reasonable application. Screening cellulolytic to determine the nature of its enzymatic degradation of cellulose.纤维素是地球上最丰富、来源最广泛的碳水化合物，同时也是地球上最大的可再生资源，占地球生物量的约50%[1]。

纤维素分子本身的致密结构以及由木质素和半纤维素形成的保护层造成纤维素不容易降解而难以被充分利用或被大多数微生物直接作为碳源物质而转化利用。