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动态超高压对豆渣半纤维素结构及生理功能的影响
作 者: 阚苗
导 师: 张彧
学 校: 大连工业大学
专 业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 动态超高压微射流技术 半纤维素 结构 生理功能
分类号: TS209
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
半纤维素是膳食纤维的重要组成部分,但其结构的复杂性及大分子量却限制了它的应用。动态超高压微射流技术(DHPM)是一种全新物理改性手段。经研究表明,DHPM能使大分子发生断裂,降低分子量,从而改善物料的多种性质。本课题对从豆渣膳食纤维中分离纯化得到的半纤维素B(HCLB)的两个组分HCLB-1和HCLB-2采用DHPM技术处理,研究DHPM对其结构和生理功能的影响,以期为半纤维素物理改性提供理论依据,为半纤维素的改性提供一种新方法,并为研究开发半纤维素B资源提供理论依据。本论文的实验和研究结果如下:(1)采用碱液浸提-乙醇沉淀法分离半纤维素B,用95%乙醇醇沉HCLB时,最佳体积比为1:2;采用DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析对HCLB粗多糖进行纯化,得到组分HCLB-1、HCLB-2。经过紫外光谱分析和高效液相凝胶渗透色谱检测发现HCLB-1和HCLB-2中不含核酸和蛋白质等杂质;HCLB-1和HCLB-2的示差图谱显示HCLB-1和HCLB-2均为纯多糖。研究表明DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析纯化速度快,方法简便,效率高,且方便放大生产。(2)采用高效液相凝胶渗透色谱对HCLB多糖进行相对分子量测定,其两个组分HCLB-1、HCLB-2的相对分子量大小分别为3890451、2454708Dal.。通过GC分析,HCLB-1主要是由木糖与阿拉伯糖组成,还含有葡萄糖、半乳糖和鼠李糖。HCLB-2的单糖种类与HCLB-1相同,只是含量略有不同。通过甲基化、红外与核磁共振等手段联合分析,HCLB以1,4-β-D-吡喃木糖为主链,糖链中有在O-2和/或O-3上的取代基或短链。(3)HCLB经DHPM处理后,其分子量下降,部分大分子量的组分被破碎成小分子物质;经DHPM处理后,特征吸收峰出现轻微蓝移或者红移;经DHPM处理后,其长丝状且具有“火柴头”的结构发生了长丝断裂、“火柴头”脱落的变化。(4)HCLB经DHPM处理后,对双歧杆菌和乳酸菌有明显的增殖作用,对大肠杆菌有抑制作用,有调节肠道菌群的作用。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-11 第一章 绪论 11-25 1.1 半纤维素概述 11-15 1.1.1 半纤维素的定义 11 1.1.2 半纤维素的化学结构 11-12 1.1.3 半纤维素的理化性质 12-13 1.1.4 半纤维素的生理功能 13-14 1.1.5 半纤维素产品的应用现状 14-15 1.2 半纤维素多糖结构的国内外研究进展 15-18 1.2.1 半纤维素提取分离 15 1.2.2 半纤维素多糖的纯化 15-16 1.2.3 纯度鉴定及分子量测定 16-17 1.2.4 结构分析 17-18 1.3 半纤维素改性的研究进展 18-20 1.3.1 化学改性 18-19 1.3.2 物理改性 19-20 1.4 动态超高压微射流技术国内外研究进展 20-23 1.4.1 动态超高压技术原理 20-22 1.4.2 动态超高压微射流技术国内外研究进展 22-23 1.5 选题意义 23 1.6 本课题的主要研究内容 23-25 第二章 半纤维素 B 的分离纯化及纯度鉴定 25-35 2.1 引言 25 2.2 实验材料与设备 25-26 2.2.1 实验原料 25 2.2.2 实验试剂 25 2.2.3 仪器设备 25-26 2.3 实验方法 26-29 2.3.1 半纤维素 B 的分离工艺流程及操作要点 26 2.3.2 醇沉体积对 HCLB 得率影响的研究 26 2.3.3 半纤维素 B 的纯化研究 26-29 2.4 结果与讨论 29-33 2.4.1 HCLB 醇沉体积的确定 29-30 2.4.2 柱层析纯化 HCLB 多糖单因素实验结果 30-32 2.4.3 纯度鉴定结果 32-33 2.5 本章小结 33-35 第三章 半纤维素 B 的分子量测定、多糖组成及结构研究 35-49 3.1 引言 35 3.2 实验材料与设备 35-36 3.2.1 实验原料 35-36 3.2.2 实验试剂 36 3.2.3 实验设备 36 3.3 实验方法 36-40 3.3.1 HPGPC 法测定 HCLB-1、HCLB-2 的分子量 36-37 3.3.2 气相色谱法分析单糖组成 37-39 3.3.3 甲基化分析 39 3.3.4 红外光谱分析 39-40 3.3.5~(13)C-NMR 光谱分析 40 3.4 结果与讨论 40-48 3.4.1 HPGPC 法测定 HCLB-1、HCLB-2 的分子量 40-41 3.4.2 单糖组分分析 41-43 3.4.3 甲基化结果分析 43-44 3.4.4 红外光谱分析 44-46 3.4.5 13C-NMR 核磁光谱分析 46-48 3.5 本章小结 48-49 第四章 动态超高压微射流对半纤维素结构的影响 49-56 4.1 引言 49 4.2 实验材料与设备 49-50 4.2.1 实验材料 49 4.2.2 实验试剂 49 4.2.3 实验设备 49-50 4.3 实验方法 50 4.3.1 HCLB-1、HCLB-2 相对分子质量分布的测定 50 4.3.2 半纤维素官能团的分析 50 4.3.3 半纤维素颗粒形貌的分析超 50 4.4 结果与讨论 50-54 4.4.1 DHPM 对 HCLB-1、HCLB-2 相对分子量分布的影响 50-51 4.4.2 DHPM 对半纤维素官能团的影响 51-53 4.4.3 DHPM 对 HCLB 颗粒形貌的影响 53-54 4.5 本章小结 54-56 第五章 动态超高压微射流对半纤维素生理功能的影响 56-63 5.1 引言 56 5.2 实验材料与设备 56-57 5.2.1 实验材料 56 5.2.2 实验试剂 56-57 5.2.3 实验设备 57 5.3 实验方法 57-59 5.3.1 培养基的制备 57 5.3.2 菌液的制备 57-58 5.3.3 含 HCLB 培养基的制备 58 5.3.4 发酵培养 58 5.3.5 接种 58 5.3.6 培养识别 58 5.3.7 菌落计数 58-59 5.4 结果与讨论 59-61 5.4.1 HCLB 经 DHPM 处理对双歧杆菌的影响 59-60 5.4.2 HCLB 经 DHPM 处理对大肠杆菌的影响 60 5.4.3 HCLB 经 DHPM 处理对乳酸菌的影响 60-61 5.4.4 HCLB 经 DHPM 处理对小鼠肠道菌群的影响 61 5.5 本章小结 61-63 第六章 结论与展望 63-65 6.1 结论 63-64 6.2 展望 64-65 参考文献 65-71 致谢 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 > 食品工业副产品加工与利用
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