酵母β-葡聚糖制备、改性增溶和溶液构象研究

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjx1978_0901
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
酵母β-葡聚糖因具有增强免疫力、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、降低胆固醇、防辐射、治愈伤口等诸多生理功能,一直以来备受国内外研究者的关注。但因其极差的溶解性制约了在食品、化妆品和医药领域的广泛应用。本文对酵母β-葡聚糖的制备和改性增溶工艺进行研究,比较了改性前后酵母β-葡聚糖和可溶性β-葡聚糖流变学特性和溶解性能的差异,并对可溶性β-葡聚糖的结构和溶液构象进行研究。主要研究结论如下:通过诱导自溶、高压微射流均质、复合酶解等技术确定了酵母β-葡聚糖制备的新工艺,即诱导自溶后高压微射流1处理条件为:压力210MPa,质量浓度湿重20%(w/w),循环3次;复合酶解参数为:酶解50min,酶添加量1.0%(w/w),温度55℃,pH7.0,料液比湿重1:4(g/ml);复合酶解后高压微射流2作用参数为:压力210MPa,循环3次。上述条件下制备的酵母β-葡聚糖纯度为81.07±0.82%,得率为14.73%,该方法具有工艺简单易行、作用条件温和、清洁环保等优点,是一种产业化可行的制备方法。制备过程HPM1、复合酶解与HPM2对产物总糖含量和β-葡聚糖纯度有极显著影响,总糖从70.17%增加到91.60%,β-葡聚糖纯度由48.85%增加到81.07%,总氮含量随各处理步骤而逐渐减少,由51.18%减少到3.26%。在制备过程中,酵母的椭圆形立体结构逐渐被破坏,最终β-葡聚糖呈不均匀的片状形态。比较了酵母β-葡聚糖在BmimAc、EmimAc、AmimCl等三种离子液体中的溶解时间,确定可最快速完全溶解酵母β-葡聚糖的离子液体为EmimAc。在此基础上对离子液体(EmimAc)结合高压微射流改性增溶酵母β-葡聚糖工艺进行优化,最佳工艺条件是:高压微射流压力175MPa,200ml离子液体处理9min,浓度0.5%(w/w),制得的可溶性葡聚糖的总糖含量为97.22±0.54%,得率为79.25%。对离子液体循环使用效果研究表明,离子液体循环使用3次后,可溶性葡聚糖得率仅下降12.28%。采用FTIR和1H NMR技术对新旧离子液体的结构进行比较,结果表明新、旧离子液体的结构基本相同,高压微射流处理不会破坏离子液体的结构。对比了改性前酵母β-葡聚糖(G)和改性后可溶性β-葡聚糖(WSG)的流变学性质。研究结果表明,酵母β-葡聚糖和可溶性β-葡聚糖溶液在不同多糖浓度、pH值和NaCl浓度条件下均为剪切变稀型流体。在低剪切速率条件下(0.1s-1),酵母β-葡聚糖溶液表观粘度值对多糖浓度的依赖性不大,但对强酸性(pH=2)和强碱性(pH=12)条件极敏感,表观粘度大幅下降,低浓度NaCl(1.0%)有助于提高溶液粘度,高浓度NaCl(>5.0%)会降低溶液粘度;可溶性β-葡聚糖溶液的表观粘度值与浓度有高度相关性,只对强碱性(pH=12)条件敏感,表观粘度显著下降,随着NaCl浓度增加(05.0%),表观粘度增大,过高的NaCl浓度(>5.0%)会显著降低溶液粘度。对于二者的粘弹性能研究发现,酵母β-葡聚糖溶液在25℃时G’’>G’,随着温度的增加,G’和G’’均增大,但二者始终未出现交点,体系粘性始终大于弹性。可溶性β-葡聚糖溶液在25℃时,G’>G’’,随着温度的增加,G’快速降低而G’’缓慢降低,在45℃左右出现交点,表明有凝胶结构形成,体系由弹性大于粘性转变为粘性大于弹性。考察了改性前后酵母β-葡聚糖在乙醇、丙酮、DMSO、离子液体和水中的溶解性能。改性前后酵母β-葡聚糖均不溶于乙醇和丙酮,可溶于DMSO和离子液体,二者在水中的溶解性能不同,改性前的酵母β-葡聚糖在水中只有约0.4%可溶,改性后的可溶性β-葡聚糖在水中约80%可溶。采用FTIR和13C NMR技术研究了酵母β-葡聚糖和可溶性β-葡聚糖的结构,结果表明,酵母β-葡聚糖和可溶性β-葡聚糖均为β-(1-3)糖苷键连接的葡聚糖分子,可溶性β-葡聚糖分子相比酵母β-葡聚糖分子,在C-6位取代度提高。并采用HPSEC-MALLS技术和粘度法对可溶性β-葡聚糖的溶液构象进行研究。可溶性β-葡聚糖25℃在0.1M NaNO3溶液中的Mark-Houwink方程为[η]=2.09×10-2Mw0.63(cm3g-1)。根据Yomakawa-Fujii-Yoshizaki(YFY)蠕虫状圆筒模型计算出可溶性酵母β-葡聚糖链的分子参数为:ML=752nm-1,q=3.7nm,表明可溶性酵母β-葡聚糖25℃在0.1MNaNO3溶液中呈介于柔顺链和刚性链之间的半刚性链构象。
其他文献
<正>云栖小镇是以云计算、大数据和智能硬件产业为核心的特色小镇。在浙江,有一批"非镇非区"的特色小镇,它们不是行政区划单元上的一个镇,也不是产业园区的一个区,而是按照创
开关阀是罐区设计中十分重要的设备,本文分析了某大型炼厂二甲苯罐区的关键控制点,结合开关阀执行机构及阀体的特性,对各类阀门进行分析比较,最终总结了实现不同功能的开关阀
我国著名的思想家、教育家孔子曾说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”培养学生学习兴趣,使学生好学、乐学。结合新编初中历史的教学实践,谈几点在课堂教学中激发学生
培养创新型人才在我国教育的现阶段具有重要作用。本文以《材料表面与界面化学》为例分析了材料类专业选修课的教学现状所存在的问题,并对其原因进行了研究。重要的是,结合实
由于经济的快速发展,造成了对生态环境平衡资源的严重浪费,国家现已提倡节能减排,建筑节能也作为一个崭新的课题,成为建筑安装工程的重要组成部分。为了能使节能工程质量和节能效
中日两国自古以来就是一衣带水的领邦,而且属于同一汉字文化圈。日语中的“顔”这一词语,在汉语中有“脸”、“面”与之相对应。作为一名日语学习者,我在从认知语言学的角度研究
根据Neumag公司涤纶短纤维高压环吹风工艺要求 ,对浙江大学空调机组在不同季节的能耗进行了计算 ,并与其它厂家空调机组的能耗进行了比较 ,证实所设计的空调机组能耗低于其它
目的 为探讨容许性高碳酸血症机械通气对重症哮喘的作用。方法 对14例重症哮喘合并呼吸衰竭患者使用了低潮气量、低频率的容许性高碳酸血症机械通气(PHCV)治疗。结果 PHCV可迅速改善动
将2004—2007年浙江省温州多普勒雷达VAD风廓线和相邻洪家探空站同期经修正的探空风廓线资料进行对比统计,分析了两者之间的差异和相关性;对不同高度层以及三种不同降水系统
装置单元间的热联合是炼油厂热量回收利用的一项重要措施。通过优化柴油加氢装置反应压力和循环氢纯度、反应温度、氢油比等,生产合格的重整原料,直接进入汽提塔,降低重整预