[01674837]外能场提高木薯淀粉颗粒化学反应活性途径及机理研究

该项目属天然多糖加工技术领域。 木薯淀粉分子是由多个葡萄糖单元以糖苷键连接构成的一种天然多糖化合物。天然形成的木薯淀粉颗粒内因淀粉子间氢键作用强，结晶度很高，木薯淀粉颗粒内部的分子难以与修饰剂分子发生作用。为解决这一问题，需要从分子和介观水平认识淀粉颗粒聚集态对化学和生物修饰淀粉分子的影响规律，以及修饰产物的构效关系。 该项目主要研究： 研究热-湿处理、超声波、微波等外加能场与水和醇类溶剂中特征小分子协同作用，以及质子型溶剂木薯淀粉颗粒均相化，从分子水平和介观水平探索木薯淀粉分子聚集态变化规律及对木薯淀粉颗粒反应活性影响。 超声波、微波等外加能场与水和醇类溶剂中无机小分子协同作用，强化小分子嵌入木薯淀粉颗粒机制，木薯淀粉分子聚集态对化学修饰过程的影响，修饰产物构效关系。 以天然松香酸、低品质非食用油脂为酰基供体，研究超声波、微波等外加能场与质子溶剂介质协同作用、木薯淀粉质子溶剂均相化构建酶催化木薯淀粉分子的酯化环境，固定化脂肪酶催化木薯淀粉酯化过程液-固界面调控机理、酶催化酯化动力学和松香淀粉酯构效关系。 该项目发现点及科学价值： 系统研究了外加能场和溶剂介质对天然木薯淀粉分子聚集态的影响规律，建立了水和醇类溶剂介质中无机小分子通过外能场协同作用降低木薯淀粉颗粒结晶度方法，解决了化学和生物方法修饰木薯淀粉分子官能团取代不均匀问题。 揭示了木薯淀粉分子溶剂均相化体系固定化脂肪酶催化木薯淀粉分子酯化过程液-固界面调控机理，建立了酯化动力学模型。以天然松香酸、低品质非食用油脂作为酰基供体，合成出新型木薯淀粉酯产物，揭示了松香淀粉酯的构效关系。 成果8篇代表作在《Food Hydrocolloids》(一区，IF3.858)、《Journal of Molecular Catalysis B：Enzymatic》、《BioMed Research International》、《化工学报》、《林产化学与工业》、《食品科技》等。 论文被S Shoda、H Genccelep、N Karaki、B Chen等国内外专家引用和推广。其中《Chemical Reviews》(2016，116⑷：2307-2413，IF：46.568)对林日辉等成果评价：松香酸是天然树脂，是一种很有用的聚合物改性试剂，利用脂肪酶直接催化松香酸及木薯淀粉原料成功合成了松香淀粉酯；8篇代表作被他引32次，SCI他引16次，SCI一区4次。