Page 123 - 《精细化工》2020年第12期

第 12 期 郑成娟，等: 金樱子果渣中脂肪酸与玉米淀粉包合物的制备及性能 ·2485·

部结构占据较大空间，分子结构紧密，使得包合物 随着包合温度的升高，包合物对刚果红的吸附
的内部及表面的吸附位点减少。伍婵翠 [23] 和王建坤 率先增大后减小。当包合温度为 50 ℃时，刚果红
等 [24] 的研究表明，分子结构过于紧密不利于吸附的 的吸附效果最好，吸附率为 93.26%。温度升高有利
进行，而结构疏松有利于染料等小分子向吸附材料 于玉米淀粉颗粒的溶解和膨胀，使得与脂肪酸的包
内部渗透，并与吸附位点结合。因此，选取最佳投 合反应更加充分，当包合反应达到平衡后，因包合
料比为 8∶1。 反应是放热反应 [25] ，温度过高不利于玉米淀粉和脂
2.2.2 包合时间对吸附刚果红的影响 肪酸的包合，造成包合物发生分解反应，导致淀粉
在 1.2.4 节基础上，固定投料比为 8∶1、包合 糊化，包含物内部结构坍塌，空间变小，使包合物
温度 60 ℃，考察包合时间对吸附刚果红的影响， 的吸附位点减少。因此，选取最佳包合温度为 50 ℃。
如图 2 所示。随着包合时间的增加，包合物对刚果 2.3 星点设计-响应面优化实验结果
红的吸附率逐渐增大。当包合时间为 80 min 时，吸 2.3.1 星点设计研究结果
附率为 92.37%；随着时间的继续增加，吸附率趋于 采用 Design expert 8.05 软件对表 2 中的数据进
稳定。在包合过程中，玉米淀粉颗粒逐渐膨胀与脂 行二项式拟合，并对模型进行方差分析，得到二项
肪酸发生包合反应，当包合时间为 80 min 时，玉米 式拟合方程为 Y=93.13+0.11A+0.48B+0.26C+0.34AB–
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2
2
淀粉颗粒不再膨胀，包合反应完成，在吸附刚果红 0.26AC–0.27BC–2.41A –1.39B –1.56C （P<0.0001，
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时，包合物膨胀的内部结构和粗糙的表面更易于吸 R =0.9414）。
附染料分子，为染料分子提供了更多的吸附位点。
因此，选取最佳包合时间为 80 min。 表 2 星点设计编码值与实际值对照
Table 2 Comparison of coding values of central composite
design with actual values
编码值 实际值
序号 投料 包合时 包合温 Y/%
A B C
比 间/min 度/℃
1 –1 –1 –1 6 70 40 87.28
2 1 –1 –1 10 70 40 86.43
3 –1 1 –1 6 90 40 86.47
4 1 1 –1 10 90 40 88.56
5 –1 –1 1 6 70 60 88.12
6 1 –1 1 10 70 60 87.81

7 –1 1 1 6 90 60 87.80
图 2 包合时间对刚果红吸附率的影响 8 1 1 1 10 90 60 87.28
Fig. 2 Effect of inclusion time on the adsorption rate of 9 –1.682 0 0 4.64 80 50 86.39
Congo red
10 1.682 0 0 11.36 80 50 87.07
2.2.3 包合温度对吸附刚果红的影响 11 0 –1.682 0 8 63.18 50 87.80
在 1.2.4 节基础上，固定投料比为 8∶1、包合 12 0 1.682 0 8 96.82 50 91.44
13 0 0 –1.682 8 80 33 88.77
时间 80 min，考察包合温度对吸附刚果红的影响，
14 0 0 1.682 8 80 67 89.52
如图 3 所示。
15 0 0 0 8 80 50 92.15

16 0 0 0 8 80 50 93.66
17 0 0 0 8 80 50 93.48
18 0 0 0 8 80 50 92.97
19 0 0 0 8 80 50 92.89
20 0 0 0 8 80 50 93.46

2.3.2 模型拟合与方差分析
方差分析结果如表 3 所示。从二次多项式拟合
结果来看，模型 P<0.0001，表明该拟合模型具有极
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显著性，失拟项 P>0.05，模型相关系数 R =0.9414，

说明二次多项式方程模型对数据拟合度很高，误差
图 3 包合温度对刚果红吸附率的影响
Fig. 3 Effect of inclusion temperature on the adsorption 小，模型可靠，可作为金樱子果渣中脂肪酸与玉米
rate of Congo red 淀粉包合工艺的分析测试模型。一次项 A（投料比）、