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白芨葡甘聚糖的酶法精制及交联化凝胶的制备

作　者: 孔俊豪
导　师: 张卫明
学　校: 南京农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 白芨葡甘聚糖 酶法精制 乳化 醛基化 化学交联 质构 溶胀
分类号: TS202.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 23次
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内容摘要


白芨(Rhizoma Bletillae)为兰科白芨属植物[Bletilla striata. (Thunb.) Reichb. f.],其块茎可入药,含有30%以上的水溶性多糖。白芨多糖主要成分为葡甘聚糖,其甘露糖和葡萄糖两种糖基的比例约为4：1。白芨多糖具有较高的黏度,是一种优良的天然增稠剂和乳化稳定剂,因其良好的生物相容性和可降解性,可用作各种形式的载药敷料及生物修复材料。本课题主要开展了白芨多糖的酶法精制、白芨助乳剂的实验研究、醛基化白芨与交联化凝胶的制备工艺研究。实验主要研究内容如下：(1)开展了白芨多糖的酶法精制工艺研究,初步考察5种蛋白酶对白芨多糖的精制效果,并选择了木瓜蛋白酶进一步研究,考察了酶浓度、pH、温度和酶解时间对白芨多糖纯度和脱除蛋白的影响,确定了适宜的酶解条件：酶浓度8～10mg/g,pH7.0～7.5,作用温度45～50℃,酶解时间120-150min。精制白芨多糖中葡甘聚糖最高含量可达92.0%,蛋白含量从0.91%下降到0.32%。实验同时开展了酶法随程精制研究,获得的多糖纯度达到90.0%以上。该法提供了一条更为简单的白芨多糖提取和精制工艺。(2)以花椒精油为乳化对象,采用Tween60、Span20、单甘酯和白芨多糖胶为乳化剂或乳化助剂,对单组份及双组份配比的乳化效果进行评价,结合乳液微滴的相差显微观测,初步确定了花椒精油的乳化剂配方。由Span20和白芨多糖胶合理配伍,可获得具有良好的稳定性的O／W型乳化体系。白芨多糖胶是天然亲水性高分子,能有效增强Span、Tween对花椒精油的乳化效果,并赋予产品较好的表观稠度和厚重感。(3)以高碘酸钠为氧化试剂,对葡甘聚糖进行醛基化改性,获得了制备氧化白芨葡甘聚糖的最佳条件：高碘酸钠与白芨葡甘聚糖单体的摩尔比为0.8：1,反应温度25℃,反应时间20h,得到的氧化白芨醛基含量达到70%。(4)以氧化白芨多糖和壳聚糖为原料,经Schiff缩合反应进行交联化,获得二元多糖凝胶。用响应曲面法优化得到白芨-壳聚糖凝胶体系制备的最佳工艺条件是pH为2.6,溶胶总浓度3.85%,交联温度46.2℃,氧化白芨／壳聚糖配比0.41／0.59。(5)采用Design-Expert软件对凝胶硬度、稳定性、弹性、内聚性、和胶着性五个响应值建立了数学模型,并优化了白芨-壳聚糖凝胶制备的工艺条件。凝胶硬度、稳定性、弹性、内聚性、和胶着性五个响应值的模型均呈极显著性,拟合程度良好,并有很好的预测性。壳聚糖-白芨水凝胶,其溶胀行为受外界环境尤其是pH和温度溶胀时长的影响较大,为pH、温度双敏凝胶。当pH在酸性体系范围内,白芨／壳聚糖凝胶溶胀度较大,在碱性溶液范围内,其溶胀性能受到很大制约。

全文目录


摘要  7-9
ABSTRACT  9-11
第一章 文献综述  11-21
  1.白芨葡甘聚糖的理化性质  12
  2.白芨多糖胶的生物学活性  12-13
    2.1 体外清除羟自由基的作用  12-13
    2.2 对H202诱导的红细胞溶血作用  13
    2.3 对皮肤细胞的生物活性  13
    2.4 愈伤机理和活性探究  13
  3.白芨多糖胶的应用研究  13-15
    3.1 医学临床应用  13-14
    3.2 果蔬保鲜剂的成膜成分  14
    3.3 食用增稠剂、稳定剂  14-15
    3.4 天然日化产品的功能组分  15
  4.白芨多糖胶的提取、纯化工艺研究  15-16
    4.1 白芨粗多糖的提取工艺  15-16
    4.2 白芨粗多糖的精制和纯化  16
  5.多糖水凝胶的制备及形成机理  16-18
    5.1 水凝胶分类  16-17
    5.2 多糖水凝胶的形成机理  17
    5.3 复合多糖凝胶的制备  17-18
  6.选题意义和研究内容  18-19
  参考文献  19-21
第二章 白芨多糖胶的酶法精制工艺研究  21-33
  1 材料与方法  21-23
    1.1 材料与试剂  21-22
    1.2 仪器与设备  22
    1.3 方法  22-23
  2.结果与分析  23-29
    2.1 白芨粗多糖提取及成分测定  23-24
    2.2 不同蛋白酶对白芨粗多糖的处理效果  24
    2.3 木瓜蛋白酶酶解条件研究  24-27
    2.4 酶法精制在白芨多糖提取工艺中的应用  27
    2.5 白芨多糖精制前后的红外光谱  27-28
    2.6 精制白芨成分分析与流变特性对比  28-29
  3.讨论  29-30
  4.本章小结  30-31
  参考文献  31-33
第三章 白芨多糖胶对花椒精油乳液稳定性研究  33-39
  1.材料与方法  33-34
    1.1 原料与试剂  33
    1.2 主要仪器  33
    1.3 花椒精油的O/W型乳剂的制备  33-34
    1.4 乳化稳定性的测定  34
    1.5 HLB计算及稳定范围  34
    1.6 乳化微滴形态观察  34
  2.结果与分析  34-37
    2.1 单乳化组分对精油乳液的稳定性  34-35
    2.2 二元乳化体系对精油乳液的稳定性影响  35-36
    2.3 花椒精油乳化微滴形态的观察  36
    2.4 白芨多糖胶的适宜添加比例研究  36-37
  3.讨论  37-38
  4.本章小结  38
  参考文献  38-39
第四章 醛基化白芨的制备与表征  39-47
  1.材料与方法  39-41
    1.1 原料和试剂  39
    1.2 主要仪器  39-40
    1.3 醛基化白芨的制备:  40
    1.4 红外光谱(FT-IR)测试  40
    1.5 白芨氧化度的测定  40-41
  2.结果与分析  41-44
    2.1 醛基化白芨制备条件的研究  41-42
    2.2 氧化过程动力黏度变化分析  42-43
    2.3 白芨氧化前后的FT-IR分析  43-44
  3.讨论  44
  4.本章小结  44
  参考文献  44-47
第五章 白芨-壳聚糖复合凝胶的制备及溶胀性研究  47-65
  1.材料与方法  47-49
    1.1 原料和试剂  47-48
    1.2 主要仪器  48
    1.3 实验方法  48-49
    1.4 凝胶溶胀性能研究  49
  2.结果与分析  49-61
    2.1 凝胶质构特性研究  49-57
    2.2 影响水凝胶溶胀性能的因素分析  57-59
    2.3 凝胶FTIR分析  59-61
    2.4 凝胶SEM分析  61
  3.讨论  61-62
  4.本章小结  62
  参考文献  62-65
全文结论  65-67
文章创新点  67-69
致谢  69-71
硕士期间发表第一作者论文及奖励  71

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 一般性问题 > 食品原料及添加剂 > 食品添加剂
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