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长丝杜仲胶提取中酶化学方法的应用
作 者: 成川
导 师: 张学俊
学 校: 贵州大学
专 业: 发酵工程
关键词: 纤维素酶 杜仲胶 提取 角质层 石油醚
分类号: TQ461
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 49次
引 用: 1次
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内容摘要
杜仲胶(Eucommia ulmoides gum)是杜仲中含有的天然生物高分子材料,因其具有独特的性质和功能而备受瞩目,是近年来材料工程领域研究的热点之一。本论文研究了五种纤维素酶的酶学特性,通过实验得到了这五种纤维素酶的相对酶活;对NaOH水解角质层进行了实验研究,优化了工艺条件;将五种纤维素酶应用于杜仲叶细胞壁的水解,通过对水解效果的比较,筛选得到了最适合的纤维素酶,并且得出了该酶水解杜仲叶细胞壁植物纤维的最适条件;应用碱-酶综合作用的方法对杜仲叶中的杜仲胶进行了提取。研究表明,1g杜仲叶加入20mL1%的NaOH溶液在70℃处理7h时,杜仲叶角质层的去除效果较为彻底;通过对五种纤维素酶水解效果的比较,筛选得到ZSL-1300液体纤维素酶为最适合的酶,该纤维素酶在55℃、pH为4.8的体系中作用2.5h时,体系中仅存少许杜仲叶的导管组织,大部分的杜仲胶被析出;在此基础上,运用石油醚加热冷冻循环的方法提取杜仲胶,即用石油醚于85℃下提取2h(料液比为1∶9),于-20℃析胶,经过两次提取杜仲胶得率可达2.15%,高于粉碎提取法1.28%的得率,所得杜仲胶拉伸强度为60.5MPa,断裂伸长率为24%,撕裂强度为36kN/m,而粉碎提取法所得杜仲胶拉伸强度为0.02MPa,断裂伸长率为0,撕裂强度为0.5kN/m。无论是得率还是品质都优于常规粉碎提取方法所得的杜仲胶。本论文从提高杜仲胶产率和生产过程清洁化的角度出发,研究了溶剂预处理与酶法组合工艺在提取杜仲胶方面的应用,为研发杜仲胶环境友好型生产工艺提供理论依据与技术支持。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-7 第一章 绪论 7-19 1.1 杜仲胶形态及在杜仲树中的分布 7-9 1.1.1 杜仲胶的形态 7-8 1.1.2 含胶细胞的发生发育 8-9 1.1.3 杜仲生长含胶量特性 9 1.2 杜仲胶的结构及理化性质 9-11 1.3 杜仲胶的应用 11-12 1.4 杜仲胶的提取研究现状 12-16 1.4.1 杜仲胶的常规提取方法 12-14 1.4.2 杜仲细胞壁的降解 14-16 1.5 本论文的研究目的及主要内容 16-18 1.5.1 已有的研究基础 16-17 1.5.2 本论文的研究目的及主要内容 17-18 1.6 本研究的创新 18-19 第二章 纤维素酶学特性实验 19-34 2.1 纤维素酶水解作用机理 19-23 2.1.1 纤维素的结构 19-20 2.1.2 纤维素酶的水解机理 20 2.1.3 影响纤维素水解的主要因素 20-22 2.1.4 应用纤维素酶于天然产物提取中的优点 22-23 2.2 纤维素酶学特性实验 23-32 2.2.1 实验材料、试剂与设备 23-24 2.2.2 DNS测定还原糖机理 24 2.2.3 实验方法 24-26 2.2.4 实验结果与数据分析 26-32 2.3 本章小结 32-34 第三章 纤维素酶的筛选 34-50 3.1 杜仲叶的预处理—去除角质层 34-42 3.1.1 植物的角质层 34-35 3.1.2 角质层对酶解的阻碍 35-37 3.1.3 去除角质层 37-41 3.1.4 小结 41-42 3.2 纤维素酶的筛选 42-44 3.2.1 实验材料、试剂与设备 42 3.2.2 实验方法 42-43 3.2.3 数据记录及结果讨论 43-44 3.3 纤维素酶水解杜仲叶植物纤维参数优化 44-49 3.3.1 实验材料、试剂及仪器设备 44-45 3.3.2 实验内容 45-49 3.4 本章小结 49-50 第四章 杜仲胶的提取 50-58 4.1 前言 50-51 4.2 参数考察 51-53 4.2.1 实验材料、试剂及仪器设备 51 4.2.2 实验内容 51-53 4.3 碱-酶综合提取杜仲胶 53-57 4.3.1 新方法与传统方法提取杜仲胶的比较 54-57 4.4 本章小结 57-58 第五章 环境保护及可持续发展 58-64 5.1 碱液的回收利用及处理 58-62 5.1.1 回收碱液的标定 58-59 5.1.2 绿原酸的回收 59-62 5.2 石油醚的回收利用 62-63 5.3 本章小结 63-64 第六章 总结与展望 64-67 6.1 总结 64-65 6.2 展望 65-67 参考文献 67-73 附录 73-74 致谢 74-75
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 制药化学工业 > 中草药制剂的生产
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