（2）SHMP溶液pH對DS的影響

按SHMP:KGM=1:7稱取SHMP0.5g，KGM3.5g，用60mL水溶解SHMP，用鹽酸調(diào)至pH=2，pH=3，pH=4，pH=5，pH=6，在機械攪拌下邊攪拌邊加入KGM，待混合均勻后在超聲55℃下反應1.5h后冷卻，反應后用40%的乙醇攪拌清洗樣品直至檢測不出磷結(jié)束，過濾，干燥，得到不同程度的EKGM進行測定分析，見圖3。

從圖3可以得出如下結(jié)論：隨著pH值的增加，EKGM的DS先升高后降低，當pH值較低時，KGM水解為單糖，減小KGM分子之間的相互作用有利于酯化反應，從而得出酯化反應在酸性條件下相對穩(wěn)定。隨著pH值的進一步升高，磷酸鹽的分布和存在形式發(fā)生了變化，對酯化反應的進行不利，從而DS降低；在上述固定條件下得知，pH=3時DS最大。

（3）加熱反應溫度對DS的影響

按SHMP:KGM=1:7稱取SHMP0.429g，KGM3g，將SHMP用60mL水溶解，用鹽酸調(diào)節(jié)pH至3，在機械攪拌下加入KGM，攪拌混合均勻，然后在超聲45℃，50℃，55℃，60℃，65℃的條件下反應1.5h后冷卻，后用40%的乙醇攪拌清洗樣直至檢測不出磷結(jié)束，過濾，于烘箱中干燥后可最終得到不同取代度的EKGM測定、分析，見圖4。

由圖4可知，隨著反應溫度的升高EKGM的DS先增大后減小，當反應溫度較低時，促進酯化反應的程度很小，則取代度?。坏珳囟容^高時，可能已酯化的EKGM受到高溫的影響，不穩(wěn)定的酯鍵斷裂，則取代度變??；在上述固定條件下得知，溫度55℃時取代度最大。

（4）加熱反應時間對DS的影響

按SHMP:KGM=1:7稱取SHMP0.5g，KGM3.5g，用60mL水溶解SHMP，用鹽酸調(diào)節(jié)到pH為3，在機械攪拌條件下加入KGM，攪拌混合均勻后在超聲55℃條件下分別反應0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h冷卻，反應后用40%的乙醇攪拌清洗樣品直至檢測不出磷結(jié)束，過濾、干燥，得到取代度不同的EKGM進行測定、分析，見下圖圖5。

從圖5可以看出，隨著反應時間的增長EKGM的DS趨勢是先提高后降低，當反應時間過短時，酯化改性還在緩慢進行，則取代度較低；但反應時間過長，可能會發(fā)生酯鍵脫落、斷裂，不利于酯化反應進行，從而取代度也會降低；在上述固定條件，發(fā)現(xiàn)在反應時間為1.5h時DS最大。

2、響應面實驗結(jié)果與分析

基于單因素實驗，根據(jù)Box-Behnken中心組合實驗設(shè)計原理，選擇超聲波反應溫度、超聲波反應時間、SHMP：KGM質(zhì)量比、SHMP溶液pH，進行四因素三水平的響應面分析方法，確定EKGM的最佳改性條件，結(jié)果見表1。利用DesignExpert10.0.7軟件對數(shù)據(jù)進行二次多元回歸擬合，得到EKGM取代度(Y)對自變量：

SHMP:KGM質(zhì)量比(X).pH(X₂)、反應時間(X₃)和溫度(X₄)之間的二次多項回歸方程：

Y=1.78+0.13X₁+0.15X₂+0.044X₃-0.016X₄+0.16X₁X₂+0.097X₁X₃-0.030X₁X₄+0.11X₂X₃-
0.14X₂X₄-0.015X₃X₄-0.49X₁²-0.43X₂²-0.31X₃²-0.35X₄²

該回歸模型的方差，結(jié)果見表2。從表2可以看出，擬合P＜0.0001，表明擬合的響應回歸模型達到了非常顯著水平，失擬項P=0.9632＞0.05，表明失擬不顯著，R²=0.9607是模型的校正系數(shù)，該模型可以解釋96.07%響應值的變化，模型擬合良好。模型R²_Adj=0.9215是修正相關(guān)系數(shù)，該系數(shù)表示擬合模型的響應值的變化有92.15%來源于所選變量，該模型回歸方程擬合情況合理可靠。模型響應值的變異系數(shù)CV值為10.68%，較低，表明實驗操作是可信的，因此用此模型可以對EKGM的DS進行分析和預測。根據(jù)回歸模型的方差分析結(jié)果，方程一次項X₁、X₂、X₄，二次項X₁²、X₂²、X₃²、X₄²和交互項X₁X₂、X₂X₄、X₂X₃對EKGM取代度的影響均達極顯著水平，一次項X₃和交互項X₁X₄，X₃X₄對EKGM取代度的影響不顯著。從而表明各個影響因素與響應值之間不是簡單的線性關(guān)系，此外根據(jù)F值的大小得到各因素影響EKGM取代度的主次序：溫度(X₄)>pH(X₂)>質(zhì)量比(X)>時間(X₁)，交互項影響作用的主次序：質(zhì)量比和pH(X₁X₂)>pH和溫度(X₂X₄)＞pH和時間(X₂X₃)＞質(zhì)量比和時間(X₁X₃)＞質(zhì)量比和溫度(X₁X₄)＞時間和溫度(X₃X₄₎。交互效應的強弱大小由等高線的形狀反映，圓形和橢圓形分別代表不同的意義，圓形意味著兩因素交互作用是不顯著的，而橢圓形或馬鞍形則表明兩因素交互作用是顯著的。為了進一步研究相關(guān)變量之間的相互作用，本文使用響應面曲面和等高線圖來可視化分析。

聲明：本文所用圖片、文字來源《中國食品添加劑》，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請與本網(wǎng)聯(lián)系

相關(guān)鏈接：磷酸鹽，乙醇，pH值