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    電場(chǎng)輔助淀粉改性的研究進(jìn)展

    2022-07-02 03:49:34李丹丹韓永斌
    食品科學(xué) 2022年11期
    關(guān)鍵詞:歐姆淀粉酶電場(chǎng)

    李丹丹,陶 陽(yáng),楊 哪,韓永斌,*

    (1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,全谷物食品工程研究中心,江蘇 南京 210095;2.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇 無(wú)錫 214122)

    淀粉作為植物儲(chǔ)藏能量的主要物質(zhì),是一種價(jià)格低廉、來(lái)源豐富、可再生的“綠色”生物基自然資源。除了作為人類(lèi)食物主要成分外,淀粉亦可作為穩(wěn)定劑、乳化劑、吸附劑等用于食品、紡織、醫(yī)藥等領(lǐng)域。但是,天然淀粉極差的水溶性和淀粉糊的高黏度限制了其應(yīng)用范圍。因此,工業(yè)中通常需對(duì)天然淀粉進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾以改善其性質(zhì)和功能。化學(xué)法(降解、酯化、醚化等)和酶法(降解、環(huán)化等)是最常用的結(jié)構(gòu)修飾方法。經(jīng)化學(xué)/酶法改性后,淀粉的溶解性、乳化性、穩(wěn)定性和黏度等理化性質(zhì)可得到大幅度改善。但是,天然淀粉顆粒以結(jié)晶層、無(wú)定形層交替排列的環(huán)層結(jié)構(gòu)存在,該半剛性結(jié)構(gòu)限制了化學(xué)/酶試劑對(duì)淀粉鏈的攻擊,導(dǎo)致淀粉改性效率低。傳統(tǒng)工業(yè)中通常通過(guò)高溫預(yù)糊化手段來(lái)破壞淀粉結(jié)構(gòu)中致密的結(jié)晶區(qū),從而增加化學(xué)/酶試劑與淀粉分子鏈間的有效碰撞,改善淀粉改性效率。然而,經(jīng)高溫預(yù)糊化后,淀粉反應(yīng)體系黏度增加,會(huì)導(dǎo)致傳熱傳質(zhì)速率減慢、反應(yīng)不均勻。

    電場(chǎng)處理是強(qiáng)化生物大分子改性的常用物理處理技術(shù)。相較于批次熱處理,歐姆加熱、感應(yīng)電場(chǎng)等技術(shù)在實(shí)現(xiàn)快速傳熱傳質(zhì)的同時(shí)能提高反應(yīng)的選擇性,而脈沖電場(chǎng)技術(shù)則可通過(guò)破壞淀粉半結(jié)晶結(jié)構(gòu)的方式增加酶或化學(xué)試劑對(duì)淀粉的親和力。因而電場(chǎng)技術(shù)在淀粉高效定向轉(zhuǎn)化方面具有“綠色、高效、連續(xù)化”等生產(chǎn)屬性。近年來(lái),有部分學(xué)者認(rèn)為酶的催化過(guò)程本質(zhì)上是強(qiáng)效的靜電催化過(guò)程。如果能夠在實(shí)際中產(chǎn)生形如酶內(nèi)部的高強(qiáng)度靜電場(chǎng),也許就能模擬酶的催化活性,這將極大地實(shí)現(xiàn)化學(xué)化工生產(chǎn)過(guò)程的擴(kuò)大化。從這點(diǎn)考慮,外加電場(chǎng)在化學(xué)/酶法反應(yīng)中的研究具有明顯的戰(zhàn)略性意義,其價(jià)值不可估量。因此,本文從介紹電場(chǎng)技術(shù)入手,討論電場(chǎng)技術(shù)在淀粉化學(xué)和酶法改性中的應(yīng)用現(xiàn)狀,指出電場(chǎng)影響淀粉改性的關(guān)鍵因子,明確電場(chǎng)改變淀粉改性效率的機(jī)理,以期為利用電場(chǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)淀粉的高效定向改性提供理論指導(dǎo),并在一定程度上促進(jìn)淀粉深加工行業(yè)的發(fā)展。

    1 電場(chǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介

    淀粉深加工領(lǐng)域常用的電場(chǎng)技術(shù)有歐姆加熱、脈沖電場(chǎng)和感應(yīng)電場(chǎng),其工作結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。歐姆加熱和脈沖電場(chǎng)通過(guò)對(duì)金屬電極施加電壓的方式產(chǎn)生電場(chǎng),屬于電極類(lèi)電場(chǎng)技術(shù);感應(yīng)電場(chǎng)則通過(guò)電磁誘導(dǎo)的方式直接在樣品內(nèi)部產(chǎn)生電場(chǎng),屬于磁電誘導(dǎo)類(lèi)電場(chǎng)技術(shù)。

    圖1 歐姆加熱(A)[8]、脈沖電場(chǎng)(B)[9]和感應(yīng)電場(chǎng)(C)[10]的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic structures of ohmic heating (A)[8], pulsed electric field (B)[9] and induced electric field (C)[10]

    1.1 歐姆加熱

    歐姆加熱是通過(guò)對(duì)金屬電極板施加電場(chǎng),在存在電阻抗性的食品物料內(nèi)部直接產(chǎn)生電流,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,從而達(dá)到加熱目的的一種電場(chǎng)技術(shù)(圖1A)。根據(jù)電信號(hào)類(lèi)型的差異,可將歐姆加熱分為直流、交流和脈沖3種。與傳統(tǒng)水浴/蒸汽加熱相比,歐姆加熱直接在食品內(nèi)部產(chǎn)生熱量,不存在固-液界面或樣品內(nèi)部的熱量傳遞,具有加熱均勻、加熱速率快等優(yōu)點(diǎn),尤其適合含顆粒態(tài)或黏度大的物料。An等研究發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)加熱相比,歐姆加熱可加快大米淀粉和大米粉的糊化。除熱效應(yīng)外,歐姆加熱也可促進(jìn)反應(yīng)體系中帶電粒子的定向遷移,導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速率的增加和酶活力的改變。例如,Pinto等報(bào)道,與油浴和微波加熱相比,歐姆加熱可顯著提升有機(jī)合成的反應(yīng)速率和產(chǎn)物得率。Samaranayake等報(bào)道,經(jīng)1 V/cm電場(chǎng)處理后,-淀粉酶活力最高可提升41%。目前,歐姆加熱在有機(jī)合成、淀粉糊化、多糖提取、殺菌鈍酶等方面均有著較廣泛的應(yīng)用。但是,歐姆加熱過(guò)程中金屬電極表面可能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致物料的重金屬污染。不同類(lèi)型歐姆加熱過(guò)程,電極表面電化學(xué)腐蝕程度不同,一般順序?yàn)橹绷鳎窘涣鳎久}沖。

    1.2 脈沖電場(chǎng)

    脈沖電場(chǎng)是通過(guò)對(duì)金屬電極間的物料反復(fù)施加高電壓的短脈沖(20~80 kV/cm、0~100 μs),從而達(dá)到處理目的的一種新型的非熱力加工技術(shù),具有能耗低、處理時(shí)間短和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。如圖1B所示,高壓脈沖電場(chǎng)由電源和樣品處理室兩個(gè)部分構(gòu)成,其工作過(guò)程為利用高壓電源對(duì)電容器進(jìn)行充電,電容器放電時(shí)產(chǎn)生高頻脈沖波作用于與其連接的兩個(gè)金屬極板,從而在金屬極板間形成高壓脈沖電場(chǎng)。低強(qiáng)度脈沖電場(chǎng)處理可誘導(dǎo)酶分子極化,改善-淀粉酶、麥芽-淀粉酶等的活性,在淀粉酶法改性中有著較大應(yīng)用前景;高強(qiáng)度脈沖電場(chǎng)則可破壞淀粉的顆粒和結(jié)晶結(jié)構(gòu),促進(jìn)帶電化學(xué)試劑定向遷移,從而提升淀粉化學(xué)改性的速率。與歐姆加熱相比,脈沖電場(chǎng)產(chǎn)生的電化學(xué)污染大大降低,在淀粉深加工領(lǐng)域的應(yīng)用前景更為廣闊。但是,在極端的化學(xué)反應(yīng)條件下(如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等),脈沖電場(chǎng)處理依然可導(dǎo)致物料的重金屬污染。

    1.3 感應(yīng)電場(chǎng)

    感應(yīng)電場(chǎng)是以變壓器為基本結(jié)構(gòu),以液體物料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的次級(jí)金屬線圈,通過(guò)磁電誘導(dǎo)產(chǎn)生電場(chǎng)的方式對(duì)導(dǎo)電樣品進(jìn)行處理,屬于電磁誘導(dǎo)類(lèi)電場(chǎng)技術(shù)(圖1C)。Sastry等于2000年分析了該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),感應(yīng)電場(chǎng)不僅具有傳統(tǒng)電場(chǎng)技術(shù)提高傳熱傳質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),而且可在不使用電極的情況下以磁感應(yīng)電壓來(lái)處理閉合管路中的樣品,因而在強(qiáng)化加工效率的同時(shí)成功解決了電化學(xué)污染和電極腐蝕等問(wèn)題,在食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域的應(yīng)用前景良好。然而,傳統(tǒng)非磁性原料具有極低的磁導(dǎo)率(相對(duì)磁導(dǎo)率接近于1),難以直接對(duì)交變磁場(chǎng)產(chǎn)生響應(yīng),導(dǎo)致感應(yīng)電場(chǎng)技術(shù)的發(fā)展停滯不前?;诖?,徐學(xué)明教授團(tuán)隊(duì)2015年起開(kāi)始搭建感應(yīng)電場(chǎng)加工系統(tǒng),并在之后的6 年里不斷對(duì)感應(yīng)電場(chǎng)的磁路和流路結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,攻克了感應(yīng)電場(chǎng)的技術(shù)難題,目前該團(tuán)隊(duì)已與英都斯特公司合作,開(kāi)發(fā)工業(yè)化樣機(jī)數(shù)臺(tái),經(jīng)技術(shù)合格后將規(guī)模生產(chǎn)并投入市場(chǎng)。李丹丹等利用感應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)化淀粉等多糖的酸解反應(yīng),結(jié)果表明感應(yīng)電場(chǎng)可顯著提高淀粉酸解的效率和選擇性,且促進(jìn)作用與反應(yīng)單元、系統(tǒng)等效阻抗、輸出功率、加載功率因子以及溫度等因素相關(guān)。

    2 電場(chǎng)處理強(qiáng)化淀粉改性的機(jī)理

    2.1 熱效應(yīng)

    在電場(chǎng)作用下,電流通過(guò)有阻抗的樣品時(shí),電流做功而消耗電能,產(chǎn)生焦耳熱效應(yīng)。根據(jù)焦耳定律,產(chǎn)生的熱效應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的平方和樣品電導(dǎo)率成正比。溫度的變化將顯著影響反應(yīng)體系的活化能并改變酶活力,從而導(dǎo)致淀粉化學(xué)/酶法改性效率的變化。但值得注意的是,在常規(guī)熱處理過(guò)程中,熱能由體系外部向內(nèi)部傳遞,淀粉顆粒吸水膨脹、解組裝后形成的高黏度糊狀溶液會(huì)抑制傳熱傳質(zhì),導(dǎo)致反應(yīng)不均勻(圖2A);而在電場(chǎng)處理過(guò)程中,帶電粒子快速遷移,與淀粉分子快速碰撞導(dǎo)致熱效應(yīng),因而淀粉糊的高黏度對(duì)傳熱傳質(zhì)效率影響較小(圖2B)。脈沖電場(chǎng)處理具有脈沖短、功率低的特點(diǎn),產(chǎn)生的熱效應(yīng)可忽略不計(jì)(溫升通常低于5 ℃),但歐姆加熱和感應(yīng)電場(chǎng)處理過(guò)程的熱效應(yīng)明顯,不可忽略。

    圖2 傳統(tǒng)熱處理(A)和電場(chǎng)處理(B)過(guò)程中的傳熱傳質(zhì)特性Fig.2 Heat and mass transfer characteristics of traditional heating (A)and electric field (B) treatment

    2.2 非熱效應(yīng)

    除熱效應(yīng)外,外加電場(chǎng)亦可直接改變核外電子、原子及分子等粒子的微觀運(yùn)動(dòng),進(jìn)而影響宏觀的傳質(zhì)過(guò)程及反應(yīng)的發(fā)生和進(jìn)行。Pinto等報(bào)道,相同處理溫度時(shí),歐姆加熱可誘導(dǎo)帶電粒子的快速定向遷移,從而顯著提高狄爾斯-阿爾德反應(yīng)、親核取代、-烷基化和Suzuki偶聯(lián)4種有機(jī)合成的反應(yīng)速率和產(chǎn)物得率。電場(chǎng)亦可誘導(dǎo)分子內(nèi)部電荷流動(dòng)導(dǎo)致分子極化變形。極性分子內(nèi)部的正負(fù)電荷向相反方向位移,產(chǎn)生電偶極距,發(fā)生位移極化;同時(shí),由于極性分子中電荷分布不均,其固有偶極距趨向于沿電場(chǎng)方向排列,發(fā)生取向極化。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)體系來(lái)說(shuō),分子內(nèi)部電荷的流動(dòng)將會(huì)改變中間產(chǎn)物的穩(wěn)定性,從而提高反應(yīng)速率。2016年Aragonès等首次在上發(fā)文證實(shí)反應(yīng)底物化學(xué)鍵間電荷轉(zhuǎn)移速率的加快是電場(chǎng)提高狄爾斯-阿爾德反應(yīng)速率和選擇性的根本原因。對(duì)于酶反應(yīng)體系來(lái)說(shuō),酶分子大多為帶電荷的極性蛋白分子。電場(chǎng)可驅(qū)動(dòng)帶電的酶分子定向遷移,產(chǎn)生熱效應(yīng);同時(shí),酶分子中的氨基和羧基由于帶不同電荷,在電場(chǎng)作用下會(huì)朝著不同方向遷移,從而導(dǎo)致酶分子極化,其構(gòu)象和活性發(fā)生變化。通常,低強(qiáng)度電場(chǎng)作用下酶活性增加,而高強(qiáng)度電場(chǎng)則會(huì)導(dǎo)致酶的失活。

    3 電場(chǎng)處理強(qiáng)化淀粉改性的研究進(jìn)展

    3.1 電場(chǎng)處理影響淀粉結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究

    歐姆加熱、脈沖電場(chǎng)和感應(yīng)電場(chǎng)處理對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)的影響見(jiàn)表1。

    表1 電場(chǎng)處理影響淀粉結(jié)構(gòu)性質(zhì)的研究Table 1 Recent studies on effect of electric field treatment on starch structure and properties

    3.1.1 歐姆加熱

    歐姆加熱可從物料內(nèi)部快速、均勻產(chǎn)熱。低強(qiáng)度歐姆加熱產(chǎn)生的熱量不足以糊化淀粉,作用效果與退火處理類(lèi)似,將使淀粉糊化溫度升高、糊化溫度范圍變窄。但是,與傳統(tǒng)的退火處理方法(水浴)相比,歐姆加熱對(duì)淀粉糊化特性的影響更顯著。Knirsch等報(bào)道,除了熱效應(yīng)外,歐姆加熱亦可產(chǎn)生非熱效應(yīng)致淀粉體系的變化。Saboktakin等發(fā)現(xiàn)羧甲基淀粉納米復(fù)合物在高頻電場(chǎng)作用下會(huì)沿電場(chǎng)線方向有序排列形成鏈狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致體系電流變學(xué)性質(zhì)的變化。高強(qiáng)度歐姆加熱會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,引起淀粉的快速糊化。韓忠的研究結(jié)果表明直流電場(chǎng)加熱至65 ℃,玉米淀粉顆粒吸水、膨脹,半結(jié)晶被破壞,淀粉開(kāi)始糊化。Kanjanapongkul報(bào)道,與傳統(tǒng)電飯鍋蒸煮法相比,歐姆加熱可促進(jìn)水分?jǐn)U散和大米顆粒的膨脹,加速大米熟化,節(jié)約大約70%的能量,且處理后不存在容器底部結(jié)垢的問(wèn)題。

    歐姆加熱的電場(chǎng)頻率通常固定為50 Hz(國(guó)內(nèi))或60 Hz(國(guó)外)。因此,歐姆加熱對(duì)淀粉糊化的影響主要與淀粉類(lèi)型、電場(chǎng)強(qiáng)度和電導(dǎo)率等因素有關(guān)。Martínez-Bustos等報(bào)道,123 V歐姆電場(chǎng)處理10 min后,豆薯淀粉的糊化度達(dá)70%而木薯淀粉的糊化度僅為39%。An等的研究證明隨著電場(chǎng)強(qiáng)度從20 V/cm增加到70 V/cm,大米淀粉懸浮液加熱速率從4 ℃/min增加到61 ℃/min。Lee等的研究結(jié)果表明,淀粉懸浮液的表觀黏度與歐姆加熱過(guò)程的加熱速率成正相關(guān)關(guān)系,而加熱速率與電場(chǎng)強(qiáng)度的平方和樣品電導(dǎo)率成正比。值得注意的是,在歐姆加熱過(guò)程中,淀粉未糊化時(shí),體系電導(dǎo)率隨溫度的升高呈線性增加;而淀粉糊化后,由于體系黏度迅速增加,電導(dǎo)率增加速率變緩。例如,Shim等報(bào)道大米-水混合物的電導(dǎo)率在52~62 ℃溫度區(qū)間的增加速率變緩。Li Fade等發(fā)現(xiàn)不同預(yù)糊化度玉米淀粉和馬鈴薯淀粉的電導(dǎo)率-溫度曲線在糊化溫度范圍均會(huì)出現(xiàn)吸熱峰(電導(dǎo)率增速降低導(dǎo)致),且該吸熱峰的大小和形狀與差示掃描量熱曲線類(lèi)似。綜上,歐姆加熱可導(dǎo)致淀粉的糊化,且糊化性質(zhì)由電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)頻率和電導(dǎo)率等因素決定;另外,電場(chǎng)處理過(guò)程中淀粉體系的電導(dǎo)率-溫度曲線可用于表征淀粉的糊化性質(zhì)。

    3.1.2 脈沖電場(chǎng)

    脈沖電場(chǎng)可破壞淀粉的顆粒和半結(jié)晶結(jié)構(gòu)、打斷淀粉分子鏈、降低淀粉分子質(zhì)量,進(jìn)而引起淀粉理化性質(zhì)的變化。通常,脈沖電場(chǎng)處理會(huì)導(dǎo)致淀粉的糊化溫度、糊化焓和淀粉糊黏度均降低。Giteru等綜述了脈沖電場(chǎng)對(duì)生物大分子包括多糖和蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性和功能特性的影響,表明電場(chǎng)處理可影響多糖的微觀結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、溶解度、膨脹力、顆粒尺度、黏性、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和熱穩(wěn)定性。Han Zhong等報(bào)道50 kV/cm脈沖電場(chǎng)處理后,玉米淀粉的顆粒保持完整,結(jié)晶類(lèi)型未發(fā)生變化,但淀粉的相對(duì)結(jié)晶度略有下降,淀粉表面變粗糙,顆粒間發(fā)生聚集,分子質(zhì)量降低,淀粉糊化溫度、糊化焓和黏度均顯著降低。Abduh等在1.1 kV/cm脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度下處理馬鈴薯發(fā)現(xiàn),馬鈴薯內(nèi)部淀粉未發(fā)生明顯變化,但馬鈴薯表面淀粉的糊化溫度范圍變窄、消化性降低。木薯淀粉、蠟質(zhì)大米淀粉和粳米淀粉等也被發(fā)現(xiàn)在脈沖電場(chǎng)作用下顆粒結(jié)構(gòu)和結(jié)晶結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一定程度的變化,導(dǎo)致淀粉糊黏度的顯著降低。脈沖電場(chǎng)對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響與脈沖電場(chǎng)的處理?xiàng)l件有關(guān),其中電場(chǎng)強(qiáng)度是最關(guān)鍵的處理因素。例如,隨著脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度從30 kV/cm增加到50 kV/cm,蠟質(zhì)大米淀粉的摩爾質(zhì)量從10.15h10g/mol降低到8.90h10g/mol,相對(duì)結(jié)晶度從35.1%降低至28.7%,糊化焓從9.9 J/g降低至6.8 J/g。脈沖電場(chǎng)對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)的影響亦與淀粉種類(lèi)有關(guān)。相同電場(chǎng)處理?xiàng)l件下(50 kV/cm),玉米淀粉的摩爾質(zhì)量從102h10g/mol降低至13h10g/mol,但蠟質(zhì)大米淀粉的摩爾質(zhì)量保持不變。Li Qian等對(duì)比研究3種不同晶型淀粉——小麥淀粉(A型)、馬鈴薯淀粉(B型)和豌豆淀粉(C型)在2.86、4.29、5.71、7.14 kV/cm和8.57 kV/cm脈沖電場(chǎng)作用下結(jié)構(gòu)的變化,發(fā)現(xiàn)馬鈴薯淀粉結(jié)構(gòu)變化最為明顯,相對(duì)結(jié)晶度和分子質(zhì)量均發(fā)生一定程度的下降。Han Zhong等也發(fā)現(xiàn)馬鈴薯淀粉對(duì)脈沖電場(chǎng)的敏感度顯著高于玉米淀粉。

    脈沖電場(chǎng)是一種典型的非熱力加工技術(shù),一般認(rèn)為是其強(qiáng)脈沖產(chǎn)生的電荷極化效應(yīng)導(dǎo)致了淀粉結(jié)構(gòu)性質(zhì)的變化。在脈沖電場(chǎng)作用下,淀粉溶液中的帶電粒子定向遷移并聚集在淀粉顆粒表面,形成宏觀的空間電荷。當(dāng)達(dá)到一定電場(chǎng)強(qiáng)度后,淀粉顆粒外層會(huì)產(chǎn)生瞬間高壓放電,從而導(dǎo)致淀粉顆粒的裂解。但是,也有研究者認(rèn)為由于歐姆效應(yīng),脈沖電場(chǎng)在處理過(guò)程中不可避免會(huì)產(chǎn)生熱,淀粉顆粒表面特殊的電導(dǎo)性質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致脈沖電場(chǎng)處理過(guò)程中在淀粉顆粒表面產(chǎn)生局部過(guò)熱。因而,淀粉表面會(huì)發(fā)生部分糊化,從而導(dǎo)致顆粒表面變粗糙、顆粒間發(fā)生聚集、平均粒徑增加、淀粉糊化溫度和黏度降低。與大米、小麥等谷物淀粉(A型結(jié)晶)相比,馬鈴薯淀粉呈B型結(jié)晶,晶胞中包含更多的水分,導(dǎo)致其電導(dǎo)性質(zhì)與其他類(lèi)型淀粉相比存在一定差異,在脈沖電場(chǎng)作用下其結(jié)構(gòu)變化更顯著。但目前關(guān)于脈沖電場(chǎng)影響淀粉結(jié)構(gòu)性質(zhì)的機(jī)制還不明確,尚需進(jìn)一步研究。

    3.1.3 感應(yīng)電場(chǎng)

    感應(yīng)電場(chǎng)的電信號(hào)類(lèi)型與歐姆加熱類(lèi)似,理論上對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)的影響也類(lèi)似。但目前關(guān)于感應(yīng)電場(chǎng)處理淀粉的研究極少,僅有Li Dandan等報(bào)道在激勵(lì)電壓75 V條件下處理30~96 h后,馬鈴薯淀粉的糊化溫度升高、糊化焓降低、淀粉糊峰值黏度和回生值大大降低。有研究報(bào)道,電場(chǎng)作用下多糖分子鏈會(huì)沿著電場(chǎng)線排列,導(dǎo)致體系流變學(xué)特性的變化或多糖可食用膜強(qiáng)度的增加。通過(guò)紅外光譜和X射線衍射分析馬鈴薯淀粉短程和長(zhǎng)程結(jié)構(gòu)在感應(yīng)電場(chǎng)作用下的變化規(guī)律發(fā)現(xiàn),淀粉的結(jié)晶短程結(jié)構(gòu)有序性和相對(duì)結(jié)晶度增加,說(shuō)明電場(chǎng)可驅(qū)動(dòng)淀粉分子鏈重新排列,增加其結(jié)構(gòu)有序性。但是,Zhu Fan認(rèn)為感應(yīng)電場(chǎng)處理過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱效應(yīng)也可能引起淀粉的退火,從而提高淀粉結(jié)構(gòu)有序性。因此,為了探明感應(yīng)電場(chǎng)是否會(huì)產(chǎn)生非熱效應(yīng)影響淀粉的結(jié)構(gòu)有序性,還需在相同溫度條件下對(duì)比研究傳統(tǒng)加熱和感應(yīng)電場(chǎng)作用下淀粉結(jié)構(gòu)性質(zhì)的差異。

    3.2 電場(chǎng)輔助淀粉酶法改性的研究

    電場(chǎng)輔助淀粉酶法改性的研究總結(jié)見(jiàn)表2。

    表2 電場(chǎng)輔助淀粉酶法改性的研究Table 2 Recent studies on enzymatic modification of starch by electric field techniques

    3.2.1 歐姆加熱

    大量實(shí)踐證明低強(qiáng)度電場(chǎng)可大幅提升酶活性,與菌株篩選、基因工程菌株構(gòu)建等復(fù)雜方法相比,具有操作簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。Varella等首次證實(shí)歐姆加熱處理可代替?zhèn)鹘y(tǒng)水浴加熱或蒸汽加熱以加速-淀粉酶催化木薯淀粉液化過(guò)程。此后,關(guān)于電場(chǎng)激活淀粉酶活性的研究被廣泛報(bào)道。例如,Samaranayake等研究發(fā)現(xiàn)1 V/cm電場(chǎng)作用下-淀粉酶的活力最高可提高41%。Li Dandan等研究發(fā)現(xiàn)交變電場(chǎng)可用于強(qiáng)化-淀粉酶催化玉米淀粉降解制備多孔淀粉。楊慧等證實(shí)60 Hz的低頻電磁場(chǎng)可促進(jìn)-淀粉酶催化降解玉米淀粉。酶的催化活性與其空間構(gòu)象緊密相關(guān)。王志勇利用分子動(dòng)力學(xué)手段研究了葡萄糖氧化酶在低強(qiáng)度電場(chǎng)作用下(0.001 V/nm)結(jié)構(gòu)的變化,結(jié)果表明隨著電場(chǎng)處理時(shí)間的延長(zhǎng),該酶的總能量增加,運(yùn)動(dòng)性增加,但整體結(jié)構(gòu)變化不大。楊慧等發(fā)現(xiàn)低頻低強(qiáng)度電磁場(chǎng)對(duì)淀粉酶一級(jí)結(jié)構(gòu)的影響不顯著,但可導(dǎo)致酶分子二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)的可逆性變化。

    歐姆加熱對(duì)淀粉酶活性的影響與電場(chǎng)強(qiáng)度和電導(dǎo)率顯著相關(guān)。電場(chǎng)強(qiáng)度和電導(dǎo)率的增加會(huì)提高熱效應(yīng)強(qiáng)度,在一定范圍內(nèi)可增加反應(yīng)體系的活化能,提高酶促反應(yīng)速率;但超過(guò)酶最適反應(yīng)溫度后,酶構(gòu)象被破壞,催化活性降低。更重要的是,除了熱效應(yīng)外,電場(chǎng)亦會(huì)誘導(dǎo)酶分子發(fā)生極化。低強(qiáng)度歐姆電場(chǎng)作用下,酶分子發(fā)生輕微極化、活性基團(tuán)外露、酶活性中心與底物的親和力增加,致使酶的催化活性增加;但高強(qiáng)度歐姆加熱則誘導(dǎo)酶分子的劇烈極化,破壞維持酶構(gòu)象的次級(jí)鍵,從而導(dǎo)致酶活性的喪失。電場(chǎng)頻率亦會(huì)顯著影響酶活力。Samaranayake等通過(guò)分析淀粉酶和果膠酶在電場(chǎng)強(qiáng)度1 V/cm、電場(chǎng)頻率1~400 Hz條件活力及其遷移模式變化規(guī)律發(fā)現(xiàn),電場(chǎng)頻率小于60 Hz時(shí),酶分子沿著電場(chǎng)線方向平動(dòng)的位移大于水分子間的間距,酶活力增加;但電場(chǎng)頻率大于60 Hz時(shí),電場(chǎng)方向快速變化限制了酶分子沿電場(chǎng)線方向平動(dòng)的位移,酶活力不變或略有下降。總的來(lái)說(shuō),低強(qiáng)度歐姆加熱可在一定程度上改善淀粉酶的活性,但由于淀粉顆粒本身致密的半結(jié)晶結(jié)構(gòu)在低強(qiáng)度電場(chǎng)作用下變化不大或甚至結(jié)構(gòu)有序性略有增加(3.1.1節(jié)),對(duì)生淀粉酶解效率的提升作用仍有限,因而電場(chǎng)技術(shù)在生淀粉酶解中的應(yīng)用尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

    3.2.2 脈沖電場(chǎng)

    與歐姆加熱類(lèi)似,脈沖電場(chǎng)對(duì)淀粉酶活性的影響也與電場(chǎng)強(qiáng)度顯著相關(guān)。通常地,低強(qiáng)度脈沖電場(chǎng)可通過(guò)改變酶的二級(jí)和空間結(jié)構(gòu),增加其結(jié)構(gòu)有序性,從而改善某些酶的活性。田美玲、王金花、余雅倩和李超群等系統(tǒng)研究了脈沖電場(chǎng)對(duì)-淀粉酶、啤酒麥芽-淀粉酶、啤酒麥芽-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和淀粉轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶等淀粉酶活力的影響。例如,李超群利用脈沖電場(chǎng)輔助處理啤酒麥芽,結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)1.5~7.5 kV/cm脈沖電場(chǎng)處理后,大麥發(fā)芽勢(shì)、根長(zhǎng)、-葡聚糖酶活力、-淀粉酶活力和-淀粉酶活力提高的幅度分別為38.96%、43.33%、21.46%、26.48%和23.57%。王金花利用脈沖電場(chǎng)強(qiáng)化處理經(jīng)-淀粉酶和淀粉轉(zhuǎn)葡萄糖苷酶混合酶液水解玉米淀粉得到的多孔淀粉,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度11.5 kV/cm、處理時(shí)間18 ms、酶解時(shí)間3.9 h條件下制備的多孔淀粉吸油率可達(dá)129.892%。國(guó)外關(guān)于脈沖電場(chǎng)提高淀粉酶活性的研究較少,但亦有大量研究證實(shí)低強(qiáng)度電場(chǎng)作用下酶的活性會(huì)增加。例如,Ohshima等利用12~13 kV/cm脈沖電場(chǎng)處理過(guò)氧化物酶、烯醇化酶、-半乳糖苷酶、乳酸脫氫酶、轉(zhuǎn)化酶和葡萄糖淀粉酶,發(fā)現(xiàn)6種酶的活力可提高5%~20%。除了電場(chǎng)強(qiáng)度、頻率、脈沖寬度、脈沖數(shù)等電場(chǎng)參數(shù)外,金屬離子尤其是Ca的添加亦會(huì)顯著影響電場(chǎng)作用下的淀粉酶活力。例如,在電壓10 kV、頻率500 Hz、脈沖寬度7 μs和處理時(shí)間12 min時(shí),添加質(zhì)量濃度80 mg/L CaCl,麥芽中淀粉酶活力和糖化率分別提高34.82%和28.44%。

    低強(qiáng)度脈沖電場(chǎng)處理提高淀粉酶活性的機(jī)制可能是維持酶蛋白分子結(jié)構(gòu)的次級(jí)鍵在電場(chǎng)作用下發(fā)生改變,酶分子重新折疊,更多色氨酸等芳香族氨基酸殘基暴露,使酶結(jié)構(gòu)更為有序和靈活,更加容易與底物結(jié)合,進(jìn)而酶的活性增加。田美玲研究發(fā)現(xiàn)12~15 kV/cm脈沖電場(chǎng)處理-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和果膠酶后,3種酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)未發(fā)生明顯變化,但二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)改變,結(jié)構(gòu)有序性增加,活力分別增加22.13%、20.74%和21.89%,且這3種酶的貯藏穩(wěn)定性增強(qiáng)、最適溫度范圍增加。Ca可穩(wěn)定淀粉酶的構(gòu)象,提升脈沖電場(chǎng)作用下酶的活性和穩(wěn)定性。李超群等發(fā)現(xiàn)Ca輔助脈沖電場(chǎng)處理后,麥芽中-淀粉酶和-淀粉酶的活性均顯著增加??偟膩?lái)說(shuō),低強(qiáng)度脈沖電場(chǎng)作用下,淀粉酶構(gòu)象發(fā)生輕微極化,酶分子活性中心外露,與底物間的結(jié)合能力增強(qiáng),酶活力增加。但脈沖電場(chǎng)在較低強(qiáng)度時(shí)淀粉保持完整的顆粒結(jié)構(gòu)和致密的半結(jié)晶結(jié)構(gòu)(3.1.2節(jié)),這將導(dǎo)致生淀粉的酶解效率較低,從而限制了脈沖電場(chǎng)在淀粉酶解的工業(yè)化應(yīng)用。

    3.2.3 感應(yīng)電場(chǎng)

    目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于感應(yīng)電場(chǎng)在淀粉酶法改性領(lǐng)域應(yīng)用的報(bào)道尚缺乏。張夢(mèng)月研究發(fā)現(xiàn)50 ℃時(shí),感應(yīng)電場(chǎng)(激勵(lì)電壓900 V、激勵(lì)頻率20 kHz)處理使蘋(píng)果汁多酚氧化酶的相對(duì)活力增加15.12%,過(guò)氧化物酶的相對(duì)活力增加26.01%,初步證實(shí)了感應(yīng)電場(chǎng)在加速酶法改性領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

    3.3 電場(chǎng)輔助淀粉化學(xué)改性的研究

    如何有效地調(diào)控、闡釋、設(shè)計(jì)和應(yīng)用化學(xué)反應(yīng),使得反應(yīng)朝著人們所需要的方向最快速、最大程度地轉(zhuǎn)化和進(jìn)行,一直是綠色化學(xué)的目標(biāo)。電場(chǎng)作為常用的物理加工手段,其特有的電學(xué)特性在化工合成強(qiáng)化方面表現(xiàn)出了高適應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)用電流作為替代試劑時(shí),可避免使用有毒或危險(xiǎn)的試劑、保護(hù)基團(tuán)和有機(jī)合成中常用的催化劑;此外,電合成可以減少或消除反應(yīng)器冷卻或加熱工序,減少能源消耗。因此,電催化技術(shù)已成為追求更安全、更環(huán)保、更廉價(jià)的有機(jī)合成工藝領(lǐng)域的新寵。Aragonès等通過(guò)實(shí)驗(yàn)和量化計(jì)算發(fā)現(xiàn)在Diels-Alder反應(yīng)的成鍵及斷鍵過(guò)程中,定向電場(chǎng)(電場(chǎng)方向與化學(xué)鍵方向一致)會(huì)導(dǎo)致含帶電基團(tuán)的過(guò)渡態(tài)產(chǎn)物趨于穩(wěn)定或者失穩(wěn),使正處于過(guò)渡態(tài)的共振結(jié)構(gòu)朝著最穩(wěn)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)變,從而宏觀上表現(xiàn)為電場(chǎng)直接促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生和進(jìn)行。黃曉艷等證明了通過(guò)改變外加電場(chǎng)強(qiáng)度和方向,可以選擇性調(diào)控化學(xué)反應(yīng)所需的活化能、改變中間產(chǎn)物的穩(wěn)定性并影響體系的過(guò)渡態(tài)等,從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)行高效清潔的綠色化學(xué)合成。除了外加電場(chǎng)對(duì)反應(yīng)速率的作用效果明顯外,外加電場(chǎng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的選擇性也有顯著影響。Gorin等發(fā)現(xiàn)外加定向電場(chǎng)可顯著改變氧化鋁催化的順式-2,3-二苯基環(huán)氧乙烷的重排反應(yīng),產(chǎn)物醛和酮的物質(zhì)的量之比由未加電場(chǎng)下的1∶4轉(zhuǎn)變?yōu)橥饧与妶?chǎng)后的17∶1,變化比例高達(dá)63 倍。這些研究證明了電場(chǎng)在化學(xué)反應(yīng)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。然而,利用電場(chǎng)技術(shù)強(qiáng)化淀粉化學(xué)改性的研究還較少,具體如下。

    3.3.1 歐姆加熱

    歐姆加熱和微波加熱均屬于電磁場(chǎng)加工方法。微波加熱已被證明對(duì)淀粉的酸解、酯化、交聯(lián)和接枝共聚等化學(xué)改性均有較好的強(qiáng)化作用。Pinto等報(bào)道,與微波加熱和油浴相比,歐姆加熱不僅可快速均勻產(chǎn)熱,還可促進(jìn)帶電底物的快速定向遷移,從而顯著縮短有機(jī)合成的時(shí)間并增加產(chǎn)物的得率。因此,理論上歐姆加熱對(duì)淀粉化學(xué)改性也具有較好的改善作用。但是,歐姆加熱是通過(guò)對(duì)金屬電極施加電壓的方式產(chǎn)生電場(chǎng)。在淀粉化學(xué)改性的過(guò)程中,通常需要加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,這將導(dǎo)致電極表面的電化學(xué)腐蝕和產(chǎn)品的重金屬污染。因此,為實(shí)現(xiàn)歐姆加熱技術(shù)在淀粉化學(xué)改性領(lǐng)域的應(yīng)用,尚需解決電極表面氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致的樣品電化學(xué)污染問(wèn)題。

    3.3.2 脈沖電場(chǎng)

    脈沖電場(chǎng)作用下,淀粉顆粒和結(jié)晶結(jié)構(gòu)被破壞,與化學(xué)試劑的親和力增加,化學(xué)改性效率增加;同時(shí),脈沖電場(chǎng)可驅(qū)動(dòng)帶電粒子的定向遷移,加速淀粉和化學(xué)試劑間的碰撞幾率。目前關(guān)于脈沖電場(chǎng)強(qiáng)化淀粉改性的研究還較少,主要集中于淀粉酯化。洪靜等報(bào)道脈沖電場(chǎng)可顯著增加玉米淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉和木薯淀粉的酯化度,且增強(qiáng)效果與脈沖強(qiáng)度、處理時(shí)間、乙酸酐添加量顯著相關(guān)。以馬鈴薯淀粉為例,在脈沖電場(chǎng)強(qiáng)度3.5 kV/cm、處理時(shí)間60 min、淀粉乳質(zhì)量濃度30 g/mL時(shí),馬鈴薯淀粉的酯化度可達(dá)0.130。與原淀粉相比,酯化淀粉的糊化溫度降低、水溶性增加,凝膠穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性增加;與未經(jīng)脈沖電場(chǎng)處理的酯化淀粉相比,脈沖電場(chǎng)處理得到的酯化淀粉更不易回生。Chen Boru等利用2~6 kV/cm的脈沖電場(chǎng)強(qiáng)化馬鈴薯淀粉與辛烯基琥珀酸酐之間的酯化反應(yīng),結(jié)果表明脈沖電場(chǎng)可使反應(yīng)效率提高6.1%~39.1%,并且脈沖電場(chǎng)處理制備的辛烯基琥珀酸淀粉酯的糊化溫度降低7.6~15.1 ℃,而未經(jīng)脈沖電場(chǎng)處理的樣品僅降低3 ℃。綜上,脈沖電場(chǎng)處理可縮短淀粉化學(xué)改性時(shí)間、提高化學(xué)改性效率并提高改性淀粉的取代度。與歐姆加熱常用的直流電、交流電相比,脈沖電場(chǎng)是通過(guò)脈沖的方式產(chǎn)生電場(chǎng),電極表面的電化學(xué)反應(yīng)可被顯著降低或避免。但是,淀粉化學(xué)改性一般需在較為劇烈的反應(yīng)條件下(強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等)進(jìn)行,金屬電極的使用依然可能造成設(shè)備的損害和樣品的污染。因此,為利用電場(chǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的淀粉化學(xué)改性,最根本的解決方案是開(kāi)發(fā)一種無(wú)須使用金屬電極的電場(chǎng)技術(shù)。

    3.3.3 感應(yīng)電場(chǎng)

    與歐姆加熱和脈沖電場(chǎng)相比,感應(yīng)電場(chǎng)無(wú)需使用金屬電極,故而可在加速淀粉化學(xué)改性的同時(shí),避免在電極表面電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致樣品重金屬污染和設(shè)備損壞等問(wèn)題。目前,感應(yīng)電場(chǎng)已被證實(shí)可強(qiáng)化淀粉、纖維素、殼聚糖、瓜爾膠和果膠等多糖的酸解。李丹丹系統(tǒng)研究了感應(yīng)電加工效率與勵(lì)磁電參數(shù)、介質(zhì)導(dǎo)電性和底物帶電性質(zhì)間的關(guān)聯(lián),探明了電場(chǎng)調(diào)控淀粉等多糖酸解效率和選擇性的熱/非熱機(jī)制。以玉米淀粉為研究對(duì)象,證實(shí)磁感應(yīng)電場(chǎng)作用下H快速、定向攻擊多糖分子鏈,可同時(shí)提高淀粉酸解的速率和選擇性(圖3)。勵(lì)磁電壓增加,帶電粒子運(yùn)動(dòng)速率增加,與底物間碰撞幾率增加,酸解效率和選擇性均增加;勵(lì)磁頻率增加,帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向變化頻率增加,酸解效率變化不大,但酸解選擇性顯著增加;介質(zhì)電導(dǎo)率增加,反應(yīng)體系中電能利用率增加,酸解效率和選擇性均增加。以馬鈴薯淀粉為研究對(duì)象,研究發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電場(chǎng)作用下淀粉的酸解過(guò)程分3 步進(jìn)行:首先,H攻擊淀粉顆粒表面的結(jié)晶硬層,淀粉顆粒表面變粗糙、相對(duì)結(jié)晶度略有增加;其次,淀粉內(nèi)部的無(wú)定形層和結(jié)晶層被同時(shí)水解,但由于無(wú)定形層更疏松,H攻擊位于無(wú)定形層的淀粉分子鏈速率更快,淀粉相對(duì)結(jié)晶度增加、顆粒尺寸和相對(duì)分子質(zhì)量迅速降低;最后,剩余的結(jié)晶層被緩慢水解,淀粉顆粒和結(jié)晶結(jié)構(gòu)被完全破壞。周宇益等研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,感應(yīng)電場(chǎng)處理后,淀粉酸解液中還原糖含量可增加52.07%。以上研究均證實(shí)了感應(yīng)電場(chǎng)技術(shù)在淀粉化學(xué)改性領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。但是,該項(xiàng)技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室探索階段,且在淀粉化學(xué)改性的應(yīng)用集中于淀粉酸解,關(guān)于淀粉酯化、交聯(lián)、醚化等的研究有待進(jìn)一步探究。

    圖3 感應(yīng)電場(chǎng)對(duì)淀粉酸解效率和選擇性的影響[26]Fig.3 Effect of induced electric field on the efficiency and selectivity of acid hydrolysis of starch[26]

    有關(guān)電場(chǎng)輔助淀粉化學(xué)改性的研究總結(jié)見(jiàn)表3。

    表3 電場(chǎng)輔助淀粉化學(xué)改性的研究Table 3 Recent studies on chemical modification of starch by electric field techniques

    4 結(jié) 語(yǔ)

    電場(chǎng)處理作為食品加工常用的物理手段,具有綠色、高效、快速等特點(diǎn),從而在淀粉深加工領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。歐姆加熱和感應(yīng)電場(chǎng)主要誘導(dǎo)產(chǎn)生焦耳熱效應(yīng):低強(qiáng)度時(shí),淀粉結(jié)晶有序性增加,糊化溫度升高,糊化溫度范圍變窄,發(fā)生退火;高強(qiáng)度時(shí),淀粉顆粒吸水膨脹破裂,顆粒結(jié)構(gòu)和結(jié)晶結(jié)構(gòu)被完全破壞,淀粉糊黏度顯著降低,發(fā)生糊化。脈沖電場(chǎng)屬于非熱力加工技術(shù),主要通過(guò)產(chǎn)生高強(qiáng)度脈沖作用于淀粉顆粒表面,在淀粉顆粒表面產(chǎn)生孔洞,并導(dǎo)致淀粉相對(duì)結(jié)晶度的降低。淀粉結(jié)構(gòu)的破壞有利于增加淀粉顆粒與化學(xué)/酶試劑間的親和力,提高淀粉化學(xué)/酶法改性效率。對(duì)于酶法反應(yīng)體系來(lái)說(shuō),電場(chǎng)破壞淀粉顆粒和半結(jié)晶結(jié)構(gòu)通常需較高的電場(chǎng)強(qiáng)度,此時(shí)維持淀粉酶構(gòu)象的次級(jí)鍵被破壞,淀粉酶活性會(huì)在一定程度上喪失,因而電場(chǎng)技術(shù)往往不適合用于淀粉的酶法改性。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)體系來(lái)說(shuō),電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的帶電粒子快速定向遷移,一方面會(huì)導(dǎo)致底物-底物/底物-催化劑間碰撞機(jī)率增加;另一方面會(huì)加速反應(yīng)中間產(chǎn)物間的電子流動(dòng),影響中間產(chǎn)物的穩(wěn)定性,從而在淀粉化學(xué)改性領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用前景。然而,淀粉化學(xué)改性通常需在較為極端的環(huán)境下(強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等)進(jìn)行,歐姆加熱和脈沖電場(chǎng)處理過(guò)程中,金屬電極表面會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕,從而極大地限制了其在淀粉化學(xué)改性領(lǐng)域的應(yīng)用。感應(yīng)電場(chǎng)可通過(guò)電磁感應(yīng)的方式直接在樣品內(nèi)部產(chǎn)生電場(chǎng),已有大量研究證實(shí)其可強(qiáng)化淀粉等多糖酸解的效率和選擇性,且處理過(guò)程無(wú)需使用金屬電極,不存在電化學(xué)污染問(wèn)題,因而在淀粉深加工領(lǐng)域的應(yīng)用前景看好。但目前關(guān)于感應(yīng)電場(chǎng)的研究尚處于探索階段,感應(yīng)電場(chǎng)設(shè)備開(kāi)發(fā)、感應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)化淀粉改性的案例和機(jī)制均有待進(jìn)一步探究。

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