林旭輝，董世瑞，郭俊杰，連喜軍※（. 天津商業(yè)大學(xué)天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 30034；. 天津商業(yè)大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系，天津 30034）

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玉米直鏈回生淀粉吸附含羥基紅曲紅色素的動(dòng)力學(xué)

林旭輝1，董世瑞1，郭俊杰2，連喜軍1※
（1. 天津商業(yè)大學(xué)天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134；2. 天津商業(yè)大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系，天津 300134）

摘要：為了提高玉米回生淀粉通過吸附分離含羥基紅曲紅色素的效率，深入了解玉米直鏈回生淀粉吸附含羥基紅曲紅色素的機(jī)理，該文通過回生法制備分子量分布范圍分別為267～4.6×107、589～9.7×104、565～6.2×104、794～6.0×104g/mol的玉米直鏈淀粉，進(jìn)而利用這些淀粉吸附紅曲紅色素，研究不同淀粉在20、40、80 ℃溫度下對紅曲紅色素的吸附量和吸附速度，采用Dubinin-Radushkevich等溫吸附方程研究玉米直鏈回生淀粉吸附含羥基紅曲紅色素的動(dòng)力學(xué)規(guī)律。結(jié)果表明，回生1～4次玉米直鏈回生淀粉在80℃、140 h吸附紅曲紅色素量最多，吸附量分別達(dá)到0.56、0.84、1.04、1.10 mg/g，直鏈回生淀粉分子量分布范圍越窄，吸附溫度越高，吸附速度越快。經(jīng)Dubinin-Radushkevich等溫吸附方程式計(jì)算所有樣品平均吸附自由能低于8 J/g，玉米直鏈回生淀粉吸附紅曲紅色素方式為物理吸附。電子顯微鏡圖結(jié)果表明，吸附紅曲紅色素的玉米直鏈淀粉干燥后結(jié)構(gòu)更加蓬松。研究結(jié)果為玉米直鏈回生淀粉分離、純化含羥基紅曲紅色素工藝條件的設(shè)計(jì)和探索提供理論參考。

關(guān)鍵詞：淀粉；吸附；動(dòng)力學(xué); 紅曲紅色素

林旭輝，董世瑞，郭俊杰，連喜軍. 玉米直鏈回生淀粉吸附含羥基紅曲紅色素的動(dòng)力學(xué)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32（2）：294－299.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.02.042http://www.tcsae.org

Lin Xuhui， Dong Shirui， Guo Junjie， Lian Xijun. Adsorption kinetics of monascus red pigments with hydroxyls by retrograded corn starch [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering （Transactions of the CSAE）， 2016， 32（2）: 294－299. （in Chinese with English abstract）doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.02.042http://www.tcsae.org

Email：lianliu2002@163.com

0　引　言

紅曲紅色素是紅曲色素中呈現(xiàn)紅色的色素，是中國科技人員近年來利用現(xiàn)代生物技術(shù)液態(tài)發(fā)酵法制備出來的一種天然色素，具有色價(jià)高、著色力強(qiáng)、耐高溫等特點(diǎn)，廣泛用于火腿腸、腐乳、飲料等食品中[1-2]。液體發(fā)酵法生成的紅曲紅色素里面含有少量紅曲霉發(fā)酵過程殘留的糖類、氨基酸、水溶性蛋白、多肽等物質(zhì)[3]，這些物質(zhì)的存在對色素的貯藏和加工穩(wěn)定性帶來不確定因素。吸附法是純化色素常用的方法，采用的吸附材料有大孔吸附樹脂、甲殼胺纖維、微孔淀粉、陰離子淀粉等[4-9]。這些方法可選擇性吸附色素，一次性將大量雜質(zhì)除去，較常規(guī)方法分離色素效率高[10]。大孔吸附樹脂和甲殼胺纖維合成過程中使用了苯乙烯和甲殼胺，吸附過程中這些物質(zhì)的殘留給色素分離純化帶來干擾，給食品用色素帶來安全隱患。甲殼胺纖維的價(jià)格比較高，大量使用成本太高，不能成為工業(yè)化生產(chǎn)中分離紅曲紅色素的可行方法。陰離子淀粉僅限于分離可進(jìn)行離子交換的色素物質(zhì)，成功用于紅曲紅色素大分子吸附分離尚未見報(bào)道。普通淀粉和微孔淀粉可用于紅曲紅色素的吸附[8， 11]，但吸附后的色素洗脫比較難，因?yàn)橛袡C(jī)溶劑不容易透過原淀粉材料[12]，洗脫法脫色不容易實(shí)現(xiàn)。用堿液溶解淀粉時(shí)，普通淀粉和微孔淀粉都會(huì)因?yàn)榉肿恿看蠖纬赡z體[13]，色素也無法溶解到水中。而回生淀粉吸附色素后，淀粉可在堿液中完全溶解，釋放出色素，再通過乙醇沉淀淀粉即可得到純化后的色素，具有潛在的開發(fā)前景。為了開發(fā)回生淀粉這種吸附色素的材料，本文選用分子量分布范圍不同的4組玉米直鏈回生淀粉，分子量分布范圍為267～4.6×107、589～9.7×104、565～6.2×104、794～6.0×104g/mol，選用課題組新發(fā)現(xiàn)的含羥基紅曲紅色素作為待吸附色素[14-15]，在不同溫度（20、40、80℃）下吸附純化后的含羥基紅曲紅色素，測定不同色素吸附量，研究玉米回生淀粉吸附紅曲紅色素的規(guī)律及機(jī)制。論文的研究成果為開發(fā)回生淀粉作為色素吸附材料探索了新的途徑，為高效分離發(fā)酵液中包括紅曲紅色素在內(nèi)的含羥基有機(jī)物探尋一種新方法。同時(shí)，回生淀粉的水不溶性為清除水中含羥基污染物找到一種新的材料，這種材料可溶解于堿液中釋放污染物，調(diào)節(jié)中性后干燥回生淀粉又能還原回來[16]，可重復(fù)使用。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

玉米淀粉，市售；紅曲紅（純度86%，液體發(fā)酵法生產(chǎn)），山東中惠食品有限公司；紅曲紅色素標(biāo)準(zhǔn)品，上海一基實(shí)業(yè)有限公司；薄層層析硅膠板GF254 （20 cm×20 cm），青島海洋化工有限公司；柱層析硅膠（200～300目），青島海洋化工有限公司；甲醇、無水乙醇、二氯甲烷、正己烷、乙酸乙酯、四氯化碳（分析純），天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司。

YXQG02手提式電熱壓力蒸汽消毒器，山東安德醫(yī)療科技有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州賽普實(shí)驗(yàn)儀器廠；DH-101-3BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司；BCD-229KB海爾冰箱，青島海爾股份有限公司；LXJ-Ⅱ離心機(jī)，上海醫(yī)用分析儀器廠；FA1104N電子天平、YD202N電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52AA型，上海亞榮生化儀器廠；Lambda25紫外分光光度計(jì)，美國PerkinElmer公司；KER3100-08S型精密恒溫工作臺(tái)，南京凱爾儀器有限公司；SCD 500離子濺射噴鍍儀，LEO 1450 VP高分辨率掃描電鏡（德國LEO公司）。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1紅曲紅色素提純

參考文獻(xiàn)[11]和[14]，稱取市售液體發(fā)酵法生產(chǎn)紅曲紅色素30 g裝入紙包，放置于索式提取器中。分別用200 mL正己烷、乙酸乙酯、甲醇作為索氏提取溶劑，按先后順序分別進(jìn)行3次索氏提取。將正己烷和乙酸乙酯提取液棄掉，將所得甲醇提取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮（50℃、55 r/min）、干燥（65℃）至恒質(zhì)量。將0.5 g色素溶解于5 mL甲醇中，吸取0.05 mL滴于薄層色譜板（20 cm×20 cm），用乙醇/石油醚（3∶7體積比）做展開劑展開10 cm后，層析板轉(zhuǎn)90°后用甲醇/二氯甲烷（1∶1體積比）做展開劑繼續(xù)展開10 cm。使用刮刀將紅色色帶刮下，甲醇溶解、過濾，自然干燥得純紅曲紅色素，純度為99%。 [17-19]的方法。取10 g淀粉溶于100 mL蒸餾水中，90℃糊化20 min，放入高壓鍋中120℃高壓（4.62 Pa）30 min，取出冷卻后放冰箱4℃老化48 h。取出老化后淀粉添加0.6 mL高溫淀粉酶（200 000 U/mL）在95℃水解20 min后離心（×3 050 g）得到沉淀，加100 mL蒸餾水?dāng)嚢枨逑春箅x心（×3 050 g），得到沉淀溶解于50 mL 4.0 mol/L KOH中，用6.0 mol/L HCl調(diào)節(jié)至中性，加入150 mL正丁醇離心（×3 050 g）沉淀，經(jīng)水洗60℃干燥至恒質(zhì)量后為第1次回生淀粉，粉碎過200目篩子備用。第2次、第3次、第4次分別以前一次所得回生淀粉為原料，重復(fù)以上試驗(yàn)操作。采用高效液相離子交換色譜法測定回生1～4次所得玉米直鏈淀粉分子量分布分別為267～4.6×107、589～9.7×104、565～6.2×104、794～6.0×104g/mol。

1.2.2玉米直鏈回生淀粉的制備

1.2.3玉米回生直鏈淀粉吸附紅曲紅色素

加0.5 mg左右純化后色素于10 mL水中，使整個(gè)溶液中色素的吸光度為1.0左右。將0.5 mg回生1～4次的玉米直鏈淀粉樣品加入濃度為0.09 mg/mL色素液，分別在20、40和80℃溫度下吸附10、20、40、60、80、100、120和140 min，離心（×3 050 g）5 min后，取出淀粉樣品溶于5 mL 4.0 mol/L KOH中（目的是打開淀粉之間及淀粉與含羥基紅曲紅色素之間的氫鍵，使色素溶于溶液中，準(zhǔn)確測定淀粉吸附色素量），再用6.0 mol/L鹽酸中和，去離子水定容到10 mL，分光光度法測定色素含量。具體測定方法參考文獻(xiàn)[20]。準(zhǔn)確稱取50 mg分離純化后紅曲紅色素溶于100 mL蒸餾水中，配置成濃度為500.0 μg/mL的色素液，分別準(zhǔn)確吸取0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、2.1、2.4、2.7、3.0、3.3、3.6、3.9、4.2、4.5、4.8、5.1、5.4、5.7mL，定容至25mL，配置成0、12.0、24.0、36.0、48.0、60.0、84.0、96.0、108.0、120.0、132.0、144.0、156.0、168.0、180.0、192.0、204.0、216.0、228.0 μg/mL色素液，在最大吸收波長490.0 nm處測定各自吸光度，繪制色素液濃度測定標(biāo)準(zhǔn)曲線。所得回歸方程為Y（吸光度）＝0.0022x（色素濃度）＋0.0101，回歸方程的決定系數(shù)（R2）為0.9994。淀粉吸附紅曲紅色素一段時(shí)間后，離心（×3 050 g）5 min后取出淀粉沉淀，上清液定容到10 mL，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出濃度，得出未吸附色素量，淀粉吸附量等于色素液中原有色素量減去未吸附色素量。吸附速度等于吸附色素量除以吸附淀粉量和吸附時(shí)間。

玉米直鏈回生淀粉吸附紅曲紅色素機(jī)制判斷采用Dubinin-Radushkevich等溫吸附方程式

式中qe為吸附平衡時(shí)色素離子的吸附量，mmol/g；Ce為平衡時(shí)溶液中色素離子的濃度，mmol/L；QDR代表紅曲紅色素飽和吸附量，mmol/g；β代表與平均自由能有關(guān)的常數(shù)，mol2/kJ2；ε表示Polanyi勢能，J/mol；EDR表示平均吸附自由能，kJ/mol；R為氣體常數(shù)，8.314 J/（mol·K）；T代表華氏溫度，K。

根據(jù)EDR可判斷吸附類型[21]：EDR＝8～16，說明吸附為離子交換吸附；EDR＜8時(shí)吸附為物理吸附。

1.2.4淀粉電鏡觀察

取未吸附色素的回生1～4次的玉米直鏈淀粉及在80℃溫度下吸附140 min的樣品，60℃溫度下干燥至恒質(zhì)量，研磨過200目篩子。然后用雙面膠帶將淀粉粘附于載物臺(tái)上，用SCD 500離子濺射噴鍍儀對其進(jìn)行噴金，然后用高分辨率掃描電鏡觀察淀粉粒形態(tài)與結(jié)構(gòu)，并照相，電鏡加速電壓為10 kV。

1.2.5數(shù)據(jù)處理

2　結(jié)果與分析

2.1不同分子量分布范圍的玉米直鏈回生淀粉吸附紅曲紅色素規(guī)律

表1和圖1為不同分子量分布范圍的玉米直鏈回生淀粉吸附紅曲紅色素的最大吸附量和不同時(shí)間淀粉吸附色素的速率。由表1可知，在20℃、吸附10 min后，分子量分布范圍窄的淀粉吸附色素量少；隨著吸附時(shí)間延長，吸附到40 min時(shí)，回生1～3次玉米直鏈淀粉吸附紅曲紅色素基本達(dá)到平衡，吸附量在0.50 mg/g左右，而回生4次的玉米直鏈淀粉吸附到120 min時(shí)才達(dá)到平衡，吸附量為0.74 mg/g。這主要是因?yàn)榛厣螖?shù)多得到的玉米直鏈淀粉分子量分布范圍更窄，因而形成的回生淀粉結(jié)晶度更高[22-23]，同樣質(zhì)量的淀粉，非晶表面面積可能更大，低溫下，晶體和非晶體均為表面吸附，色素進(jìn)入晶體內(nèi)部少，回生4次的淀粉吸附色素量大也證明了這個(gè)推測。當(dāng)溫度升至40℃、吸附10 min時(shí)，隨著淀粉回生1～4次，色素吸附量從0.25 mg/g提高到了0.51 mg/g，由于隨著回生次數(shù)增多，淀粉晶體含量越多，推測回生淀粉晶體在此溫度下可將色素吸附到淀粉晶體內(nèi)部?；厣?～3次玉米直鏈淀粉在此溫度下吸附100 min基本達(dá)到平衡，最大吸附量分別為0.49、0.54、0.69 mg/g，而回生4次的淀粉在此溫度下需要120 min達(dá)到吸附平衡，最大吸附量為0.80 mg/g，比回生1次的淀粉吸附量提高了63.26%。當(dāng)溫度升至80℃、吸附10 min時(shí)，隨著淀粉回生1～4次，色素吸附量從0.07 mg/g提高到了0.64 mg/g，各淀粉吸附色素的趨勢與40℃基本相同，但回生次數(shù)多的淀粉吸附量更大。回生1次的玉米直鏈淀粉在80℃溫度下吸附紅曲紅色素80 min前，色素的吸附很低，這可能是此溫度下沒有結(jié)晶的直鏈淀粉與水發(fā)生了糊化反應(yīng)[24]，吸附水后的淀粉吸附色素量降低。隨著吸附時(shí)間延長，這部分糊化的淀粉逐漸溶解到水中，回生淀粉晶體暴露出來，可以吸附更多色素。但吸附平衡總量與其他溫度差異不大，顯示回生1次淀粉形成的晶體不能將色素吸附到淀粉晶體內(nèi)部，只能在表面形成吸附。80℃溫度下回生2～4次的玉米直鏈淀粉在吸附100 min到達(dá)首次平衡，吸附量分別達(dá)到0.72、0.84、1.10 mg/g。在所有溫度條件下，回生4次的玉米直鏈淀粉吸附色素最大平衡吸附量比回生1次的淀粉的色素吸附量0.57 mg/g提高了92.9%。回生次數(shù)多的玉米直鏈淀粉分子量分布范圍窄，形成的回生淀粉結(jié)晶度更高[22-23]，回生淀粉中的無定形區(qū)域減少，無定形區(qū)中游離羥基與水分子形成的凝膠會(huì)阻礙色素進(jìn)入淀粉內(nèi)部，所以相比較回生次數(shù)少的玉米直鏈淀粉，回生次數(shù)多的淀粉能讓更多的色素進(jìn)入淀粉內(nèi)部，吸附更多色素。由圖2可知，所有玉米回生直鏈樣品均在10 min左右吸附速度最大。在20℃溫度下，回生1次的玉米直鏈回生淀粉吸附速度最快為0.045 mg/（g·min），其他2個(gè)溫度下都是回生4次的玉米直鏈淀粉吸附速度最快，而在80℃溫度下吸附速度最快達(dá)到最大0.064 mg/（g·min）。玉米回生1次直鏈淀粉中的無定形非結(jié)晶淀粉較多，低溫下該部分淀粉黏度大[25]，有利于紅曲紅色素物理吸附，隨著溫度升高，這部分淀粉黏度變小，吸附的色素部分又會(huì)回到溶液中，吸附速度降低。而回生次數(shù)多的淀粉中結(jié)晶淀粉比較多，吸附溫度低時(shí)，回生晶體黏度小[26]，物理吸附色素能力相比較無定形淀粉弱一些，所以吸附速率低；當(dāng)溫度升高時(shí)，色素分子在水溶液中運(yùn)動(dòng)速度加快，可以克服玉米回生直鏈淀粉晶體分子空間阻力，從而色素分子可進(jìn)入晶體內(nèi)部，色素吸附量和吸附速度均明顯升高。對于回生次數(shù)少的、分子量分布范圍寬的玉米直鏈回生淀粉，由于其結(jié)晶度低，其中的無定形淀粉含量多，溫度升高色素分子運(yùn)動(dòng)加速不足以克服這些淀粉與水形成的凝膠體系，色素?zé)o法進(jìn)入淀粉內(nèi)部，只能形成表面吸附，所以色素吸附量和吸附速度不高。

表1　不同玉米回生淀粉吸附紅曲紅色素量Table 1　Absorption capacity of monascus red pigments by different corn retrograded amyloses

圖1　不同回生玉米直鏈淀粉吸附紅曲紅色素速度隨時(shí)間變化曲線圖Fig.1 Diagrams of absorption speeds of monascus red pigments by different corn retrograded amylases

2.2不同分子量分布范圍的玉米直鏈回生淀粉吸附紅曲紅色素機(jī)制

根據(jù)方程和表1計(jì)算Dubinin-Radushkevich等溫吸附方程中各參數(shù)，其中色素濃度計(jì)算時(shí)按照紅曲紅色素分子量為303.5計(jì)算，結(jié)果見表2。由表2可知，所有樣品平均吸附自由能均低于8 J/g，說明玉米回生直鏈淀粉對含羥基紅曲紅色素的吸附機(jī)制為物理吸附，由參考文獻(xiàn)[14]可知，該色素含有羥基，在水溶液中有可能解離出氫離子，但玉米回生直鏈淀粉不能解離出正負(fù)離子，因而無法與色素分子發(fā)生離子交換，所以二者吸附過程為非離子交換吸附?；厣矸壑薪Y(jié)晶部分比非結(jié)晶部分吸附紅曲紅色素能力強(qiáng)很多，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，其吸附具體方式有待進(jìn)一步研究。

表2　Dubinin-Radushkevich等溫吸附方程數(shù)據(jù)Table 2　Data for Dubinin-Radushkevich isothermal equation

2.3不同分子量分布范圍的玉米直鏈回生淀粉吸附紅曲紅色素前后電鏡圖

圖2為不同回生玉米直鏈淀粉吸附紅曲紅色素前后電鏡掃描圖。由圖2可知，所有玉米回生直鏈淀粉吸附紅曲紅色素后，樣品表面出現(xiàn)白色彎曲狀紋路，淀粉結(jié)構(gòu)顯得更加疏松。含羥基紅曲紅色素溶液與玉米直鏈回生淀粉混合后，淀粉吸水過程中，紅曲紅色素先在淀粉表面與之吸附，隨著溫度升高，色素不斷向回生淀粉晶體深入，當(dāng)這些淀粉干燥后，這部分色素支撐起回生淀粉晶體內(nèi)部空間，阻礙了淀粉羥基之間結(jié)合，使吸附色素的淀粉結(jié)構(gòu)變得疏松。

圖2　不同回生玉米直鏈淀粉吸附紅曲紅色素前后電鏡掃描圖（×1300）Fig.2　 SEM of different corn retrograded amyloses before and after absorbing monascus red pigments

綜合分析玉米回生直鏈淀粉吸附含羥基紅曲紅色素吸附量、吸附速度、等溫吸附方程數(shù)據(jù)和淀粉吸附色素前后電鏡圖片可知，溫度越高、分子量分布越窄玉米回生直鏈淀粉吸附含羥基紅曲紅色素越多，說明此吸附過程為吸熱過程。分子量分布范圍窄的玉米直鏈淀粉更容易形成規(guī)則的回生淀粉晶體，形成晶體的融解溫度也越高，這樣就能避免溫度過高引起非完全晶體融解，淀粉糊化，淀粉糊化后會(huì)阻礙色素進(jìn)入回生淀粉內(nèi)部，從而減少吸附量。溫度較低條件下色素的快速吸附可能與回生淀粉與色素之間形成氫鍵有關(guān)，20℃和40℃下形成的氫鍵結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。但低溫下色素不容易克服物理障礙進(jìn)入回生淀粉晶體內(nèi)部，從而造成吸附量不高。

3　結(jié)　論

1）在所有溫度條件（20、40、80℃）下，回生4次的玉米直鏈淀粉吸附色素最大吸附量比回生1次的淀粉的色素吸附量0.57 mg/g提高了92.9%。

2）在20℃溫度下，回生1次的玉米直鏈回生淀粉吸附速度最快為0.045 mg/（g·min），40℃和80℃溫度下都是回生4次的玉米直鏈淀粉吸附速度最快，而在80℃溫度下吸附速度最快達(dá)到最大0.064 mg/（g·min）。

3）玉米回生直鏈淀粉對含羥基紅曲紅色素的吸附機(jī)制為物理吸附。

致謝：天津商業(yè)大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)1101班張曉斌同學(xué)負(fù)責(zé)完成了該論文的試驗(yàn)部分，特此感謝。

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Adsorption kinetics of monascus red pigments with hydroxyls by retrograded corn starch

Lin Xuhui1, Dong Shirui1, Guo Junjie2, Lian Xijun1※
（1. Tiɑnjin Key Lɑborɑtory of Food Biotechnology, Depɑrtment of Biologicɑl Technology ɑnd Food Science, Tiɑnjin University of Commerce, Tiɑnjin 300134， Chinɑ;2. School of Science， Tiɑnjin University of Commerce， Tiɑnjin 300134， Chinɑ）

Abstract:Retrograded corn amylose is a kind of resistant starch which is formed by the interaction of amyloses through hydrogen bonds. Those bonds hinder the combination of starch and water/amylase， which makes retrograded amylose insoluble and resists amylase hydrolysis. Some of retrograded corn amyloses can form regular crystal with identical characteristic named B-type structure. Such crystal structure provides possibility to absorb organic compounds containing hydroxyls. There are residual carbohydrates， amino acids， water soluble protein and peptides and so on in fermentation broth in the production of monascus red pigments by fermentation liquid method. It is difficult to isolate those substances from pigments in the following process， so the pigments are mixed with impurities in the product. These impurities reduce the degree of pigment purity and bring uncertainties to the stability of pigments in use. The retrograded starch is insoluble in water and contains a lot of hydroxyls， so hydrogen bond can form between starch and hydroxyl-containing pigments or other organic compounds containing a large number of hydroxyl groups. Then the substance containing a lot of hydroxyls is absorbed by retrograded starch， but those ones having no or fewer hydroxyls will stay in solutions. Thus， the component containing hydroxyl groups will be separated from solutions. In this paper， the corn amyloses with different molecular weight distributions were made by retrogradation method and those amyloses were used to absorb monascus red pigments. Absorption capacity and speed of monascus red pigments by those amyloses were determined. The results showed that the maximum absorption capacities of monascus red pigments by amyloses retrograded for 1-4 times were 0.56， 0.84， 1.04， and 1.10 mg/g respectively， when the absorption temperature was 80℃ and the absorption time was 140 h. The narrower the molecular weight distribution of amylose and the higher the absorption temperature， the higher the absorption speed. The average absorption free energies of all samples， which were calculated by Dubinin-Radushkevich adsorption isotherm equation， were less than 8 J/g. Such calculated results suggested that the pattern for retrograded corn amylose to absorb monascus red pigment belonged to physical absorption. The results of the scanning electron microscope （SEM） indicated after drying those retrograded corn amyloses presented some kinds of more bouffant structure when they were combined with monascus red pigments. In order to increase the pigment absorption content of retrograded corn amylose， the regular crystal should be cultured from amylose with the narrowest distribution of molecular weight. So the method of preparing those materials became vital. Only identical amylose with special chain length could involve in retrograded amylose， so amylose with narrow distribution of molecular weight could be obtained by repeated retrogradation. The results of the paper provide a reference for isolating and purifying monascus red pigments with hydroxyls.

Keywords:starch; absorption; kinetics; monascus red pigments

作者簡介：林旭輝，男（漢族），副教授，研究方向：回生淀粉。天津天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，300134。Email：lxhui@tjcu.edu.cn※通信作者：連喜軍，男，陜西澄城縣人，博士，副教授，研究方向：回生淀粉。天津天津商業(yè)大學(xué)天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室300134。

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31271935; 31571834）；天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目（14JCYBJC30800）；天津市高等學(xué)校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)規(guī)劃資助項(xiàng)目（TD12-5049）；天津市高等學(xué)校國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201510069051）聯(lián)合資助

收稿日期：2015-09-04

修訂日期：2015-11-24

中圖分類號：TS231

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-6819（2016）-02-0294-06

doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.02.042