普鲁兰酶对马铃薯淀粉中直链淀粉含量、性质的影响及抗性淀粉提取--毕业论文.docx

河西学院农业与生物技术学院食品科学与工程专业2016届本科生毕业论文

编号 1251509244

毕业论文

（ 2016届本科）

题 目： 普鲁兰酶对马铃薯淀粉中直链淀粉
含量、性质的影响及抗性淀粉提取
学 院： 农业与生物技术学院
专 业： 食品科学与工程
作者姓名： 张志杰
指导教师： 李彩霞 职称： 讲师
完成日期： 2016 年 6 月 10 日

二○ 六 年 六 月

河西学院本科生毕业论文（设计）诚信声明

本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本科毕业论文（设计）作者签名：
二〇一 六年六月十日

河西学院农业与生物技术学院食品科学与工程专业2016届本科生毕业论文

目 录
第一部分 摘要 1
摘 要 1
Abstract 2
第二部分 正文 3
题目：普鲁兰酶对马铃薯淀粉中直链淀粉含量、性质的影响及抗性淀粉的提取 3
引言 3
1 材料和方法 4
1.1材料与试剂 4
1.2主要仪器和设备 4
1.3实验方法 5
1.4理化性质测定方法 6
1.5抗性淀粉提取方法 6
2结果分析与讨论 7
2.1直链淀粉校正曲线 7
2.2酶解pH对直链淀粉含量的影响 7
2.3酶添加量对直链淀粉含量的影响 9
2.4酶解时间对直链淀粉含量的影响 9
2.5酶解温度对直链淀粉含量的影响 10
2.6正交试验结果与分析 10
2.7原淀粉和酶解淀粉理化性质比较 11
2.8原淀粉和酶解淀粉抗性淀粉提取率比较 14
3 结论 15
参考文献 16
致谢 18
第三部分 运行材料 20
附件1：农业与生物技术学院本科生毕业论文（设计）题目审批表
附件2：农业与生物技术学院本科毕业论文（设计）开题报告
附件3：农业与生物技术学院指导教师指导毕业论文情况登记表
附件4：农业与生物技术学院毕业论文（设计）指导教师评审表
附件5：农业与生物技术学院毕业论文（设计）答辩评分表
附件6：农业与生物技术学院本科生毕业论文（设计）答辩记录表
附件7：致 谢

第一部分
摘要
摘要：
研究内容和结果如下：
（1）普鲁兰酶酶解马铃薯淀粉的制备：以马铃薯淀粉为原料，添加普鲁兰酶对马铃薯淀粉进行脱支处理，然后通过单因素试验分别测定酶解pH、普鲁兰酶添加量、酶解时间、酶解温度对马铃薯直链淀粉的影响。通过单因素试验结果设定四因素三水平正交试验，确定了普鲁兰酶酶解马铃薯淀粉制备工艺的最佳条件：pH=5.0，普鲁兰酶酶添加量8PUN/g（干淀粉）,酶解时间20h,酶解温度55℃。此条件下马铃薯淀粉中直链淀粉含量达25.17%。
（2）研究比较了原淀粉与最佳酶解条件马铃薯淀粉的理化性质。主要研究比较了主要研究比较了酶解前后直链淀粉含量、不同温度下溶胀力、可溶性，透光率、凝沉性等特性。结果表明，添加普鲁兰酶直链淀粉含量增加了7.82%；加酶处理后的马铃薯淀粉，溶解度降低24.39%；膨润力也有所降低；透光率降低了24%；凝沉性提高了56.5%。
（3）以普鲁兰酶酶解马铃薯淀粉直链淀粉的最优条件为基础，对马铃薯淀粉中的抗性淀粉进行提取,研究比较了抗性淀粉的提取产率变化情况。结果表明，原淀粉抗性淀粉提取率4.91%，在直链淀粉含量最优条件下抗性淀粉提取率10.33%，提高了5.42%。
关键词：马铃薯淀粉；普鲁兰酶；直链淀粉；抗性淀粉
The starch content of potato starch amylose pullulanase, extraction and properties of resistant starch
Abstract
The research contents and results are as follows:
(1) Pullulan enzyme hydrolysis of potato starch was prepared by using potato starch as raw material, add pullulanase debranching treatment of potato starch was, and then through the single factor experiment were determined by enzyme solution pH, pullulan enzyme dosage, enzymolysis time, enzymatic hydrolysis temperature on potato straight chain starch influence. Through the single factor test result set of four factors and three level orthogonal test to determine the pullulan enzyme solution of the optimal conditions for potato starch preparation: pH was 5.0, pullulan enzyme added amount 8PUN/g (dry starch), enzymatic hydrolysis time was 20h, enzymolysis temperature of 55 degrees. Under this condition, potato starch amylose starch content reached 25. 17%.
(2) Study compared the raw starch and the optimum enzyme solution conditions of Potato Starch Physicochemical properties. Research mainly compares the main research compared before and after enzymatic hydrolysis of amylose content, swelling force under different temperature, soluble, transmittance, retrogradation properties. Results show that, raw starch amylose content 17.35%, the optimal condition of enzyme solution starch amylose content 25.17%, an increase of 7.82%; after enzyme treatment of potato starch, the solubility decreases 24.39%; swelling power also decreased; light transmittance decreased by 24%; retrogradation increased 56.5%.
(3) With pullulanase enzyme solution of potato starch straight chain starch optimal conditions based on the resistant starch in potato starch was extracted, comparative study of resistant starch extraction yield changes. Results show that, the raw starch and resistant starch extraction rate 4.91%, in straight chain starch content under the optimal conditions, the resistant starch extraction rate of 10.33% and improve the 5.42%.
Keywords: potato starch, Pullman, Milosevic, resistant starch

第二部分 正文
普鲁兰酶对马铃薯淀粉中直链淀粉含量、性质
影响及抗性淀粉的提取
引言
在世界能源日益紧缺的情况下，我国明确指出今后要通过推进马铃薯主粮化，在未来几年力争通过努力使马铃薯的种植面积、单产水平、总产量和主粮化产品在马铃薯总消费量中的比重均要有显著的提升，让马铃薯逐渐成为水稻、小麦、玉米之后的我国的第四大主粮作物。未来几年中，力争实现用马铃薯作为原料加工成适应中国人饮食习惯的馒头、面条、米粉等主食产品，实现马铃薯由副食产品向主食产品的转变[参考文献
[1]李文娟，秦军红，谷建苗等.从世界马铃薯产业发展谈中国马铃薯的主粮化[J].中国食品与营养.2015,21（7）：5-9.
]。
James N.BeMiller和Roy L.Whistler在著作中介绍马铃薯淀粉中直链淀粉含量在21-25%左右[[2]James N.BeMiller,Roy L.Whistler.Starch Chemistry and Technology[M].原著第3版.岳国君，郝小明等译.北京：化学工业出版社,2012:392-396.
]；赵萍、巩慧玲等人对甘肃省主要马铃薯品种的直链淀粉和支链淀粉比例进行了定量分析，结果表明品种不同比例相差较大，直链淀粉含量在10.44%-19.24%[[3]赵萍，巩慧玲，赵瑛. 不同品种马铃薯淀粉及其直链淀粉、直链淀粉含量的测定[J].兰州理工大学学报,2004，30（1）：1-3.
]而马铃薯淀粉中直链淀粉含量的增加对人体有非常多的好处。随着社会的发展以及公众对食品安全认知的提高及国家食品安全法的日益完善，人们对食物需求开始多样化、高标准化。研究如何提高马铃薯淀粉中直链淀粉的含量将有非常大的意义。
马铃薯作为我国膳食中重要的组成部分，在膳食中占据着重要的地位。据介绍，马铃薯中膳食纤维含量高、脂肪含量较低，能够起到控制肥胖、预防高血压、增加饱腹感等作用。马铃薯淀粉在人体吸收速度缓慢，有利于控制血糖上升，是糖尿病患者很好的饮食选择[[]郭璇.非洲马铃薯对糖尿病大鼠骨骼肌保护作用及调节AMPK信号机制研究[D] .北京：北京中医药大学.2015.
]。所以马铃薯有“营养之王”的美誉。因其具有丰富营养和较高药用价值，可加工制作众多保健食品，开发前景非常广阔。
据分析测定[[]
]，每100g马铃薯中含蛋白质2.69—4.63g，脂肪0.1g，碳水化合物16.6g，水分79.9g，钙10mg，磷65mg，钾407mg,镁14mg，铁1mg，维生素A原0.01mg，维生素B10.1mg，维生素B20.03mg，维生素B60.25mg,维生素C16mg，烟酸0.4mg，热量318千焦耳。
中医认为[[] 江昕昕.马铃薯抗炎活性物质基础研究[D].安徽：安徽医科大学.2013.
]，马铃薯性平、味甘、具有和胃调中、健脾益气、强筋益肾、消炎补血之功，对治疗消化不良、慢性胃炎、十二指肠溃疡、习惯性便秘等有良好的食疗功效。
马铃薯淀粉目前应用广泛，主要应运于纺织行业、石油开采行业、饲料的制造及食品加工等，尤其是在欧美等国马铃薯淀粉食品市场的开拓，使高精马铃薯淀粉的需求猛增。马铃薯淀粉颗粒大而松，由于马铃薯淀粉易让水分进入，糊化温度低，峰值黏度高，不易老化等特性，使马铃薯在食品加工行业有独特的地位。马铃薯淀粉变性后具有很高的膨胀度、吸水性，所以在肉类加工中加入马铃薯淀粉，由于网眼中尚存一部分结合不够紧密的水分，被淀粉颗粒吸收固定，使淀粉颗粒变得柔软而有弹性，可以起到增加粘稠和保水的双重作用。添加马铃薯变性淀粉的肉制品，组织均匀细腻，结构紧密，富有弹性，切面光滑，鲜嫩适口，长期保存和低温冷藏时保水性极强。马铃薯变性淀粉作为一种良好的增稠剂，被广泛地使用在酱料类食品中，使用变性淀粉可降低生产成本；同时，由于酱料品质稳定，可长时间存放不分层，使得产品外观有光泽且口感细腻。马铃薯变性淀粉糊化温度低，可降低高温引起的营养与风味损失；气味温和，不会影响产品原有的风味；透明度高，可赋予酱料良好的外观形态；经筛选的小颗粒产品可提供非常光洁的表面。同时马铃薯变性淀粉具有良好的抗老化、抗剪切、抗高温等特性，能够效地防止酱料产品的沉凝和脱水现象，在一定程度上可增加乳化效果。在酱料产品中，马铃薯变性淀粉不仅可作为增稠剂使用，同时也提供给产品特定的组织结构和口感。特殊的马铃薯变性淀粉还可用于改善酱油的流变性，以增强酱料的附着性和挂壁感[[] 罗勤贵.变性淀粉的生产与应用现状[J].粮食加工，2006,31（6）：51-54.
]。
马铃薯淀粉有着其它淀粉不可替代的自然属性，使其成为国内外淀粉深加工行业的首选产品，销路广阔、市场前景看好。研究其理化性质对以后马铃薯淀粉加工有深远意义[[] 文丽.马铃薯营养价值探讨[J].食品科学，2016,4:293-294.
]。
抗性淀粉具有许多对人体有益的生理功能[[] 徐忠，缪铭.功能性变性淀粉[M].北京：中国轻工业出版社，2010:57-59.
]，主要包括对肠道疾病的预防功能；抗性淀粉对体重的控制功能；抗性淀粉对糖尿病的预防功能；抗性淀粉有降脂功能；抗性淀粉促进无机盐吸收的功能；抗性淀粉对腹泻的治疗功效。
抗性淀粉的应用也非常广泛，主要包括在食品工业中的应用以及在保健品和其他行业的应用。抗性淀粉广泛用于食品工业中主要有两方面的原因：一是潜在的生理功能，在这方面与膳食纤维作用相似；二是抗性淀粉具有特殊的物理性质，与膳食纤维相比，RS有着更优越的性能。其主要的应用有：主食面包和焙烤食品中的应用，在面包和焙烤食品中添加抗性淀粉具有独特功效，除能够提高膳食纤维（抗性淀粉）的含量外，还可以改善其加工工艺和制品质量，膨胀力、柔软度增加。在馒头中添加抗性淀粉，可制成大众化的功能性保健食品，不仅增加膳食纤维，还使馒头口感变佳，有特殊香味；早餐谷物食品中的应用，在早餐谷物食品中添加抗性淀粉，这些成分可提高食物膨胀性，使谷物食品有独特的质地，提高谷物耐泡性；在饼干和糕点中的应用，饼干和糕点糖油含量较多，水分含量相对低。而添加抗性淀粉，可减少深度油炸食品的油脂摄入，有利于开发低脂低糖和低热量的食品，同时可改善饼干的脆性；在通心粉和面条中的应用，抗性淀粉加入粉条和面条中，可有效增加其耐煮性，帮助维持韧性结构，煮后不易粘在一起；抗性淀粉作为益生元用于其他食品。同时由于抗性淀粉具有良好的生理功能，因此可广泛用于开发功能食品。抗性淀粉可以不被小肠吸收直接进入大肠，部分被大肠内菌发酵利用产生一系列短链脂肪酸，如丁酸等。丁酸可降低肠内及排泄物的pH并增加粪便体积，促进肠道蠕动，对于便秘、炎症、痔疮等疾病有良好的预防作用。抗性淀粉可增加脂质排泄，将食物中的部分脂质排出，从而减少热量的摄入，同时抗性淀粉本身几乎不含热量，可有效控制体重。此外，它还能有效降低血液中的血糖含量，防止糖尿病。所以，抗性淀粉可以作为原料来开发高品质的功能性保健食品。
抗性淀粉作为一种极其重要的膳食资源，具有重要的生理功能和优良的食品加工性能。目前美国和欧美等国已将抗性淀粉用于工业生产中，制造出商品化的产品。在国内抗性淀粉的研发处于刚刚起步阶段，因此在充分认识的基础上加大对抗性淀粉的研发投入是很有意义的举措。
1材料与方法
1.1材料和试剂
马铃薯淀粉：甘肃定西农家自制马铃薯淀粉，过65目筛
标准直链淀粉、标准支链淀粉
普鲁兰酶：≧400PUN/g
柠檬酸、柠檬酸钠、乙酸、氢氧化钠、碘化钾、碘
1.2主要仪器与设备
数显电子恒温水浴锅：HH-4型，常州国华电器有限公司；
PH计：PH510型，安莱立思仪器科技有限公司；
电热恒温鼓风干燥箱：DHG-9246A型，上海玺袁科学仪器有限公司；
万分之一天平：BSA224S型，赛多利斯科学仪器有限公司；
可见分光光度计：723pc型，上海现科分光仪器有限公司；
离心机：DD-5M型号，湖南凯达科学仪器有限公司；
电热套：天津市泰斯特仪器有限公司
1.3实验方法
1.3.1酶解淀粉的制备[[9]李敏.普鲁兰酶酶解甘薯淀粉的制备、性质及其在粉丝中的应用[D].湖南：湖南农业大学.2014.
]
将20g马铃薯淀粉加入到250ml三角瓶中，加入50ml蒸馏水，用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液调节pH，再加入定量的普鲁兰酶，密封在恒温水浴箱一定的时间后，用4%Na OH将溶液pH调至中性终止反应，2000r/min离心2omin。去除上清液，沉淀在50℃条件下常压干燥，研碎后过65目筛。
1.3.2直链淀粉含量测定 
  淀粉与碘形成碘—淀粉复合物，并具有特殊的颜色反应。支链淀粉与碘生成棕红色复合物，直链淀粉与碘生成深蓝色复合物。在淀粉总量不变条件下，将这两种淀粉分散液按不同比例混合，在一定的波长和酸度条件下与碘作用，生成由紫红到深蓝一系列颜色，代表其不同直链淀粉与支链淀粉含量比例，根据吸光度与直链淀粉浓度呈线性关系，用分光光度计在720nm测定OD值。 
（1）校正曲线的绘制
参考GB/T 15683-2008/ISO 6647-1:2007《大米 直链淀粉含量的测定》方法取制备系列标准溶液，在720nm处测定吸光值，以吸取光度为纵坐标，直链淀粉含量为横坐标，制作校正标准曲线方程.
（2）样品溶液的制备
取10g加酶处理的淀粉粉碎，过100目筛，用85%的甲醇溶液以5-6滴/s的速度回流抽提脱脂5h,将脱脂后的直链淀粉铺开放置2d，挥发残余甲醇，并平衡水分（警告：通风条件进行）。称取100mg±0.5mg脱脂后的淀粉于100ml三角瓶中，加入1ml95%的乙醇，将粘在瓶壁的冲下，移取9ml1.0mol/L的氢氧化钠到三角瓶，轻摇，然后在沸水浴加热加热10Min以分散淀粉取出冷却室温，转移到100ml容量瓶定容，摇匀。
（3）空白溶液的制备
与样品溶液的制备方法相同，但使用5ml0.09mol/L氢氧化钠替代样品制备空白溶液。
（4） 原淀粉直链淀粉的测定
与样液制备方法相同，取原淀粉代替加酶处理的淀粉。在720nm处测吸光值。
（5） 样品溶液的测定
准确移取5ml样液到预先加入50ml蒸馏水的100ml容量瓶，加1ml1mol/L乙酸溶液摇匀，再加2ml配制的碘试剂，定容，摇匀。在720nm处测定吸光值，记录数据。
1.3.4酶解条件单因素实验
（1）酶解pH值对直链淀粉的影响：酶添加量8PUN/g，酶解时间15h，温度55℃，pH分别取3.5,4.0,4.5,5.0,5.5，6.0进行酶解实验。
（2）普鲁兰酶添加量对直链淀粉的影响：选取酶解pH4.5,酶解时间15h，酶解温度55℃，酶添加量2PUN/g，4PUN/g,6PUN/g,8PUN/g,10PUN/g进行酶解试验。
（3）酶解时间对马铃薯直链淀粉的影响：取酶解pH5.0酶添加量8PUN/g,酶解温度55℃，酶解时间取5,10,15,20,25h进行试验。
（4）酶解温度对马铃薯淀粉直链淀粉的影响：取pH5.0,酶添加量8PUN/g，酶解20h，温度分别取45℃,50℃,55℃,60℃,65℃进行酶解试验。
1.3.5正交试验优化酶解马铃薯淀粉条件
根据单因素试验结果，设计四因素三水平正交试验，以酶解PH，酶添加量，酶解时间，酶解温度为影响因素，通过对直链淀粉的含量确定最优组合，得到最佳条件。
1.4理化性质测定方法
1.4.1直链淀粉含量测定（参见GB 15683-2008)
具体操作参照第二章
1.4.2 溶解度与膨润力的测定[[10]张根生，孙静，岳晓霞，等.马铃薯淀粉的物理性质研究[J].食品与机械，2010，26（5）：1-4.
]
取一定量的淀粉样品m(g)配成1%（w/v）的淀粉-水悬液在95℃条件下水浴搅拌30min，然后移入离心管，在3000r/min转速离心20min。将上清夜倒出在105℃烘干，称量被溶解的淀粉质量A(g)。离心管中沉淀物质量为P(g)。溶解度为上清干燥物与总淀粉干重比，膨胀力为离心后淀粉糊重与糊中所含淀粉干重比。
溶解度S=A/m ×100%
膨润力=P/m(100-S)×100%
1.4.3透光率的测定[[] 赵全，岳晓霞，毛迪锐，等.四种常用淀粉物理性质的比较研究[J].食品与机械,2005,21（1）：22-23.
]
称取一定量的淀粉放入100ml三角瓶中，加入适量的蒸馏水配置成1%（w/v)的淀粉液,将三角瓶置于沸水浴加热搅拌30min，使淀粉糊化，取出冷却室温，用分光光度计在620nm处测吸光度值，以蒸馏水为空白对照，测定透光率。
1.4.4凝沉性的测定[[] 陈晓，刘欣，赵力超，等.竹芋淀粉的性质研究[J].食品科学，2008,29（12）：132-136.
]
将1%（w/v)的淀粉液在不同温度下水浴搅拌糊化30min，在室温下冷却后置于10ml刻度试管中，静止30h后观察淀粉糊化液的分层及其界面下降情况，以上层澄清液所占总体积的百分比表示凝沉性能。

1.5普鲁兰酶酶解马铃薯淀粉中抗性淀粉的提取方法
1.5.1还原糖含量测定
准确称取0.1g无水葡糖糖加入烧杯，用蒸馏水溶解，转移至100mL容量瓶定容，摇匀得浓度为1mg/L葡糖糖标准液。取7支试管，分别加入0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mL标准液，再分别加入2.0、1.8、1.6、1.4、1.2、1.0、0.8mL蒸馏水，再加入3,5-二硝基水杨酸1.5ml。混合均匀后沸水浴加热5min取出迅速冷却至室温，加蒸馏水定容至25mL摇匀。以0.0mL葡糖糖为空白对照，在540nm处测吸光值。以葡糖糖毫克数为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制标准曲线。
1.5.2抗性淀粉的制备
取10g马铃薯淀粉加入100mL三角瓶中，加40mL水，配成悬浊液于高压灭菌锅中121℃糊化20min。迅速降至室温，选取第二章最优条件添加普鲁兰酶进行脱支处理后再4℃保存24h,充分老化后的样品50℃烘干、粉碎、过100目筛[[] 张焕新.抗性淀粉的酶法制备及其特性与应用的研究[D].：江苏：江南大学，2012.
]。
1.5.3抗性淀粉含量测定
采用Gino法对抗性淀粉进行测定[[]
]：
（1）准确称取2g样品，至于100ml三角瓶中。添加柠檬酸缓冲液调节pH3.0左右，加入0.1ml胃蛋白酶（1g/100ml),在60℃水浴锅水浴1h,除去蛋白质。
（2） 取出冷却室温，用柠檬酸缓冲液调节pH至5.4左右，加入2ml 1%a-淀粉酶，在90℃水浴1.5h。
（3） 样品取出冷却室温，用柠檬酸缓冲液调节pH在4.2左右，加入葡糖糖淀粉酶1ml0.01%，40℃水浴12h,使彻底水解为单糖。
（4） 加入4倍体积的无水乙醇，4000r/min离心20min,弃去上清夜，沉淀用80%乙醇洗3次，彻底洗去葡糖糖。
（5） 用2mol/L KOH溶液沉淀，调整pH至4.2，加入1mL0.01%葡糖糖淀粉酶，40℃水解45min，沸水浴加热5min,2000r/min离心20min,收集上清液，10mL蒸馏水洗涤2次，上清液合并，定容100mL。
（6） 按1.3.1取1.5mL样液，0.5mL蒸馏水，再加入3,5-二硝基水杨酸1.5mL，测定上清液中还原糖含量百分率：
提取液总体积
测定时所用体积
还原糖含量（mg）=查曲线所得还原糖含量（mg）×

（7） 抗性淀粉的含量即用上述还原糖含量乘以0.9，即为抗性淀粉量，算抗性淀粉含量得率：
Y(%)=M0/M×100
Y:抗性淀粉得率；M:马铃薯淀粉质量; M0:抗性淀粉的质量。
（8） 平行测量三组数据求平均值，计算抗性淀粉的得率。
2结果分析与讨论
2.1直链淀粉校正曲线
参考GB/T 15683-2008/ISO 6647-1:2007《大米 直链淀粉含量的测定》方法取制备系列标准溶液，在720nm处测定吸光值，以吸取光度为纵坐标，直链淀粉含量为横坐标，制作标准曲线（图2-1）曲线方程为y=0.01936x+0.07049,R²=0.98922

图1 马铃薯淀粉含量校正曲线
Figure 1 Calibration curve of potato starch content
2.2酶解pH值对直链淀粉影响
（1）酶添加2PUN/g,酶解时间15h，温度55℃，pH分别取3.5,4.0,4.5,5.0,5.5进行酶解实验结果如下（图2)：

图2 pH值对直链淀粉影响
Figure 2 Effect of pH value on amylose content
结果分析：在酶添加量为2PUN/g，直链淀粉含量随着pH的增大而增加,在pH=4.5时直链淀粉含量达最大（16.41%），随后随着pH的增加直链淀粉含量减少，但直链淀粉含量值最大时仍低于原淀粉中直链淀粉含量（17.35%），其原因可能由于原淀粉pH=7.0左右，而变量pH所取范围在3.5-5.5属酸性条件，对直链淀粉可能有抑制作用，而且抑制作用大于在酶添加量2PUN/g时的酶解作用。导致其含量低于原淀粉中直链淀粉含量。
（2） 酶添加量8PUN/g,酶解时间15h，温度55℃，pH分别取3.5,4.0,4.5,5.0,5.5，6.0进行酶解实验结果如下（图3）：

图3 pH对直链淀粉含量的影响
Figure 3 Effect of pH on amylose content
结果分析：由图2-3可知，在酶添加量在8PUN/g时，随着pH的增加，直链淀粉的含量基本也随着pH的增加基本成线性增加，在pH=5时直链淀粉含量达到最大值；当pH＞5时，直链淀粉含量逐渐降低，其原因可能是普鲁兰酶在pH4.5-5.5时酶活性最高，当pH过高时抑制酶活性，酶解活性降低使直链淀粉含量降低。
2.3普鲁兰酶添加量对直链淀粉含量的影响

图4普鲁兰酶添加量对直链淀粉含量的影响
Figure 4 Effect of addition of pullulanase on amylose content
结果与分析：由图2-4可知，普鲁兰酶对马铃薯中直链淀粉的含量影响作用明显，且随着酶添加量的增加而增大，在酶添加量为8PUN/g时直链淀粉含量达最大值（24.21%），说明此条件下普鲁兰酶能够充分酶解支链淀粉α-1,6糖苷键 ；随着普鲁兰酶量继续增加，直链淀粉的含量略有所降低，其原因可能是在选定条件（pH=4.5，t=15h)时，随着普鲁兰酶酶解支链淀粉中α-1,6糖苷键达到饱和后可能会水解直链淀粉中的α-1,6糖苷键影响直链淀粉含量，使直链淀粉含量稍有降低。
2.4酶解时间对直链淀粉含量的影响

图5 酶解时间对直链淀粉含量的影响
Figure 5 Effect of enzymatic hydrolysis time on amylose content
结果与分析：由图2-5可知，随着酶解时间的延长，直链淀粉含量增加，酶解时间在20h时直链淀粉达到最大值（25.08%），当时间大于20h时，随着时间的增加直链淀粉含量有所降低。其原因可能是当酶解时间达到20h时，酶与底物充分结合，普鲁兰酶以充分消耗，再延长酶解时间对支链淀粉α-1,6糖苷键已无影响，但此时仍处于设定条件（pH=4.5）的酸性条件，可能对直链淀粉含量有抑制作用，使直链淀粉含量降低。
2.5酶解温度对直链淀粉含量的影响

图6 酶解温度对直链淀粉含量的影响
Figure 6 Effect of enzymatic hydrolysis temperature on amylose content
结果与分析：由图6可知，酶解温度在55℃时直链淀粉含量最高（25.06%）。当温度低于55℃时，较低温度抑制普鲁兰酶酶活性，使直链淀粉含量降低；当温度过高时，致使酶失活，直链淀粉含量降低。由此可知普鲁兰酶受温度影响作用明显。在实验过程应严格控制温度。
2.6正交试验结果与分析
以单因素试验结果为基础，以直链淀粉百分含量为考察指标，选取酶解pH值、酶添加量、酶解温度、酶解时间四个因素进行正交试验。设计四因素三水平正交试验如下表（2-1）：
表1.正交试验因素和水平设计
Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment design
水平
A酶解pH
B酶添加量
PUN/g
C酶解时间 /h
D酶解温度/℃
1
4.5
6
15
50
2
5.0
8
20
55
3
5.5
10
25
60

表表2.正交试验结果和分析
Table 2 Results and analysis of orthogonal test
试验号
A
B
C
D
直链淀粉含量/%
1
1
1
1
1
20.244
2
1
2
2
2
23.400
3
1
3
3
3
19.519
4
2
1
2
3
23.869
5
2
2
3
1
23.144
6
2
3
1
2
24.423
7
3
1
3
2
19.050
8
3
2
1
3
18.453
9
3
3
2
1
22.035
直链淀粉含量
k1
21.054
21.054
21.040
21.808

k2
23.812
21.666
23.101
22.291

k3
19.846
21.992
21.566
20.614

R
3.996
0.938
2.061
1.677

结果分析：由表2可知，四个因素对酶解淀粉中直链淀粉含量的影响程度为A＞C＞D＞A，即酶解pH＞酶解时间＞酶解温度＞酶添加量。根据正交结果分析，直链淀粉含量最高的最优条件为A2B3C2D2，即酶添加量10PUN/g（干淀粉）,pH5.0，酶解时间20h,酶解温度55℃。在此条件再次测定马铃薯淀粉中直链淀粉含量，高于正交实验其他组的结果。在最优条件测定直链淀粉含量为25.17%。
2.7原淀粉与酶解淀粉理化性质结果分析
2.7.1原淀粉与酶解淀粉直链淀粉含量比较
表3.原淀粉与酶解淀粉直链淀粉含量比较
Table 3 Comparison of amylose content in starch and enzymatic hydrolysis
样品
直链淀粉含量/%
原淀粉
17.35
酶解淀粉
25.17

结果与分析：由第二章和表3综合可知，原淀粉直链淀粉含量17.35%，添加普鲁兰酶酶解后直链淀粉含量达25.17%，直链淀粉含量增加了7.82%。说明普鲁兰酶能有效将马铃薯淀粉中的支链α-1,6糖苷键脱支，使直链淀粉α-1,4糖苷键含量显著增加，最终使马铃薯淀粉中的直链淀粉含量增加。
2.7.2 70-90℃条件原淀粉与酶解淀粉溶解度、膨润力的比较

图 7 70-90℃条件原淀粉与酶解淀粉溶解度的比较
Figure 7 Comparison of solubility of starch and enzyme hydrolyzed starch in 70-90 C
结果与分析：由图7可知，在70-90℃条件下原淀粉溶解度和酶解淀粉溶解度都随着温度升高而增加，当温度大于85℃时原淀粉溶解度比酶解淀粉溶解度增加趋势快，但总体原淀粉溶解度明显高于酶解淀粉。分析其原因可能是马铃薯淀粉的溶解度受到多种因素影响，其主要影响因素是分子间的作用力，同时直链淀粉的含量对其仍有较大的影响。直链淀粉的增加使溶解度降低。

图8 70-90℃条件原淀粉与酶解淀粉膨润力的比较
Figure 8 Comparison of the swelling power of starch and enzyme hydrolyzed starch at 70-90 C
结果与分析：由图8可知，添加普鲁兰酶使马铃薯淀粉膨润力降低，温度在70-80℃相差不大，当温度高于80℃后原淀粉膨润力明显高于酶解淀粉，两者膨润力最大相差时达21.18%。其原因可能是添加普鲁兰酶使直链淀粉增加，同时在热的作用下，直链淀粉和支链淀粉原有结晶受到破坏，淀粉分子内部作用力降低，使其与水的结合能力降低，最终使酶解淀粉膨润力低于原淀粉。
2.7.3原淀粉与酶解淀粉透光率的比较

图9 70-90℃条件原淀粉与酶解淀粉透光率的比较
Figure 9 Comparison of the transmittance of starch and enzyme hydrolyzed starch at 70-90
结果与分析：由图9可知，原淀粉和酶解淀粉在70-90℃糊化后透光率都随着温度增加而增大，且原淀粉透光率总体高于酶解淀粉，其原因是由于添加普鲁兰酶使直链淀粉含量增加，而马铃薯淀粉透光率一定程度受到直链淀粉含量的影响，直链淀粉分子量小，大量直链淀粉容易相互聚合，使淀粉糊浆回生能力增加，光线透过时容易发生反射，使透光率降低。
2.7.4原淀粉与酶解淀粉凝沉性的比较

图10 70-90℃条件原淀粉与酶解淀粉凝沉性的比较
Figure 10 Comparison of the coagulation and sedimentation of the original starch and enzyme hydrolyzed starch at 70-90
结果与分析：由图10可知，在70-90℃原淀粉和酶解淀粉凝沉性都随温度升高而降低，酶解淀粉凝沉性远远大于原淀粉凝沉性，同时由表可知，在70-90℃酶解淀粉的凝沉性受温度的影响作用不大。酶解淀粉凝沉性高于原淀粉，其原因可能是酶解淀粉的支链淀粉比原淀粉少，而支链淀粉结构分支多，易和水分结合形成三维网状结构，阻止微晶的形成，不易发生凝沉。而酶解淀粉由于脱支作用支链淀粉少，所以凝沉性强。
2.8抗性淀粉的提取率分析
2.8.1葡糖糖标准曲线

图11 葡糖糖标准曲线
Figure 11 Glucose standard