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微波处理甘蔗渣酶法制备低聚木糖的研究

作　者: 张晋博
导　师: 孙卫东
学　校: 广西大学
专　业: 制糖工程
关键词: 微波甘蔗渣低聚木糖木聚糖响应面活性炭柱层析纯化
分类号: TS249.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

低聚木糖是功能性低聚糖的一种,具有很强的促双歧杆菌增值能力,对人体健康有重要作用。本实验研究了一种高效率、无污染、低成本的以甘蔗渣为原料酶法生产低聚木糖的预处理方法。本文以酶解效果作为评判标准,以还原糖含量为响应值作响应面分析,依据回归方差分析确定各工艺条件的影响因子,研究了低聚木糖生产工艺中甘蔗渣的预处理方法:酸法、碱法、双氧水法。同时采用微波处理甘蔗渣酶法制备低聚木糖。结果表明:1.微波处理甘蔗渣酶法制备低聚木糖的最佳工艺条件为:微波消解压力0.9MPa,微波消解时间17min,木聚糖酶用量0.7%(相对于原料甘蔗渣),在此条件下酶解液中还原糖含量可达9.21 mg/mL。2.TLC结果显示:微波处理甘蔗渣酶解液主要成分是木二糖、木三糖和木四糖,还有很少量的木糖。3.XRD显示:微波处理后的甘蔗渣没有破坏甘蔗渣中纤维素结晶结构。在微波处理后甘蔗渣的衍射峰强度比原料甘蔗渣的衍射峰强度更强,说明有大量木聚糖溶出。4.低聚木糖糖液纯化:以活性炭柱层析、乙醇溶液为洗脱液、分离纯化低聚木糖的方法,可以去除糖液中的大部分色素,脱色率达到94.3%。洗脱液成分的TLC显示:水洗脱液的主要成分是色素和高聚糖,乙醇洗脱液的主要成分是木二糖、木三糖和木四糖,还有很少量的木糖。5.采用高效液相色谱(HPLC)法测定低聚木糖的含量,结果表明:低聚木糖溶液中低聚木糖含量为50.9%,木二糖至木四糖含量为48.9%,单糖的含量为9.7%。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章前言  11-23
  1.1 研究的目的和意义  11-16
  1.2 国内外研究现状  16-21
  1.3 研究存在的问题  21
  1.4 研究内容  21-23
第二章材料与方法  23-30
  2.1 试验材料  23-24
    2.1.1 原料  23
    2.1.2 主要试剂  23-24
    2.1.3 主要仪器设备  24
  2.2 实验方法  24-28
    2.2.1 甘蔗渣中主要成分的测定  24-26
    2.2.2 甘蔗渣的预处理  26-27
    2.2.3 微波处理  27
    2.2.4 酶解  27
    2.2.5 响应面试验  27
    2.2.6 X—射线衍射实验  27-28
    2.2.7 活性炭柱层析分离低聚木糖  28
  2.3 分析方法  28-30
    2.3.1 3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定还原糖的含量  28
    2.3.2 地衣酚—盐酸法测定可溶性木聚糖的含量  28-29
    2.3.3 紫外分光光度法测定糠醛的含量  29
    2.3.4 薄层层析色谱(TLC)法分析低聚木糖各组成成分  29
    2.3.5 高效液相色谱(HPLC)法测定低聚木糖的含量  29-30
第三章结果与讨论  30-61
  3.1 原料甘蔗渣主要成分测定结果  30
  3.2 微波处理蔗渣制备低聚木糖的影响因素  30-48
    3.2.1 H_2SO_4浓度的影响  30-32
    3.2.2 NaOH浓度的影响  32-34
    3.2.3 H_2O_2浓度的影响  34-35
    3.2.4 微波处理不同预处理甘蔗渣酶解液薄层层析色谱(TLC)分析  35-36
    3.2.5 微波消解预处理甘蔗渣酶解液中还原糖含量、木聚糖提取率和糠醛含量比较  36-38
    3.2.6 微波消解压力的影响  38-41
    3.2.7 微波消解时间的影响  41-43
    3.2.8 固液比的影响  43-46
    3.2.9 加酶量的影响  46-48
    3.2.10 小结  48
  3.3 微波处理蔗渣酶法制备低聚木糖工艺条件的响应面分析  48-54
    3.3.1 响应面分析因素与水平的选取  48-49
    3.3.2 响应面分析方案及结果  49-50
    3.3.3 响应面图  50-51
    3.3.4 回归方差分析  51-53
    3.3.5 最佳条件下微波处理甘蔗渣酶解液成分分析  53-54
    3.3.6 小结  54
  3.4 X—射线衍射法研究预处理过程对甘蔗渣纤维素的影响  54-55
  3.5 低聚木糖分离纯化研究  55-59
    3.5.1 活性炭吸附容量的测定  55-56
    3.5.2 上样量的确定  56-57
    3.5.3 活性炭柱层析结果  57-58
    3.5.4 低聚木糖分离纯化结果  58-59
  3.6 高效液相色谱(HPLC)法测定低聚木糖的含量  59-61
第四章结论  61-62
第五章展望  62-63
参考文献  63-67
附录  67-69
致谢  69-70
攻读学位期间发表的学术论文  70

微波处理甘蔗渣酶法制备低聚木糖的研究

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