学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

酶法制备苹果渣低聚木糖的研究

作　者: 胡彪
导　师: 刘芳
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 低聚木糖苹果渣木聚糖酶薄层层析分离纯化
分类号: TQ929.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 78次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

由于具有促进双歧杆菌增殖,不被人体消化吸收等生理特点,功能性低聚糖成为了保健食品研发中最为热门的课题之一。低聚木糖(xylooligosaccharides XOs),是指由2-7个木糖通过β-(1→4)糖苷键连接起来形成的直键或支键低聚糖的总称,其中以木二糖(X2)和木三糖(X3)为主。低聚木糖除具有促进双歧杆菌增值、抗龋齿、提高免疫力、降血压血脂等的生理作用外,还具有有效用量小、稳定性好等特点。苹果渣是果汁加工中的主要副产物,苹果渣中木聚糖占绝干物料的25.5%,若能将其中的木聚糖充分利用,不但能解决苹果渣的污染问题,还可以提高苹果的综合利用率,有利于增加苹果加工厂的经济和社会效益,更有利于我国苹果产业的发展。当前,用于制备低聚木糖主要原料为玉米芯,有关于苹果渣酶法制各低聚木糖的研究还未见报道,本研究是对苹果渣酶解制备低聚木糖的最佳工艺及对产物的分离纯化进行研究。本研究首先采用碱性过氧化氢法提取制备苹果渣木聚糖,然后以木聚糖酶酶解苹果木聚糖,以酶解产物中还原糖含量、可溶性总糖含量及酶解产物平均聚合度为指标,在对酶浓度、pH值、底物浓度、酶解温度、酶解时间对酶解产物影响的研究基础上,采用正交实验得出酶解苹果木聚糖制备低聚木糖的最佳工艺条件,并采用活性炭-硅藻土层析柱对酶解产物进行分离提纯得到淡黄色的不定形晶体—低聚木糖,主要研究结果如下：1.采用碱性过氧化氢法提取苹果渣木聚糖,对影响木聚糖提取的过氧化氢浓度、溶液pH值、反应时间、反应温度进行正交实验分析,确定最佳的工艺条件：过氧化氢浓度3.0%,pH 12.5,反应温度50℃,反应时间为8小时,在此条件下木聚糖的提取率达85%以上。2.采用木聚糖酶酶解苹果木聚糖,先对影响酶解效果的各因素进行单因素分析,采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)来检测酶解液中还原糖(RS)的含量,结果表明：在1-12 h内,酶解液RS含量随着时间的增加而增加；RS随底物浓度的上升而上升,在底物浓度4.08%时RS为50.87 mg,但木聚糖水解率随着底物浓度的上升而下降,遂选取4.08%作为最佳底物浓度且在正交实验中不再考虑其交互作用；加酶量在1500 U时,RS含量和可溶性总糖(STS)含量达到最大值(分别为63.42 mg和129.85 mg),此时酶解产物的平均聚合度(DP)为2.05；pH 5.0时酶的反应活性最大,且此时的DP为2.09,其主要产物为木三糖(X3)；在40℃时,RS含量和STS含量几乎达到最大值(分别为63.40 mg和134.03 mg),在50℃后迅速降低。正交实验得出最佳的酶解工艺条件：加酶量1500 U,溶液pH 5.0,温度40℃,反应8个小时,此时RS与STS的含量分别为6.42 mg/ml和13.28mg/ml, DP为2.07。3.采用活性炭-硅藻土层析柱对酶解液进行分离纯化,先用去离子水洗脱吸附在层析柱上的单糖、盐类等杂质,再用30%乙醇解吸得到XOs,当脱体积达175 m1时,XOs开始被洗脱出来,到225 ml时,XOs的洗脱浓度达到最大值16.79mg/ml,并保持不变直到洗脱体积为250 m1时才开始下降,375 m1时,XOs基本被完全洗脱。4.低聚木糖(XOs)薄层层析显示,苹果木聚糖经酶解的主要产物是X2、X3,且X3的含量大于X2的含量。经过层析分离能很好的去除酶解液中的单糖成分,得到XOs产品。经旋转蒸发回收乙醇及真空冷冻干燥后得到淡黄色的不定形低聚木糖晶体。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-27
  1.1 低聚木糖概述  11-19
    1.1.1 低聚木糖的基本性质  11-13
    1.1.2 低聚木糖的研究现状  13-17
    1.1.3 低聚木糖的应用  17-19
  1.2 木聚糖酶概述  19-23
    1.2.1 木聚糖酶的基本性质  20
    1.2.2 木聚糖酶的研究现状  20-23
  1.3 木聚糖的提取  23-25
  1.4 苹果渣概述  25-26
    1.4.1 我国苹果资源及苹果渣营养成分  25
    1.4.2 苹果渣利用现状  25-26
  1.5 本课题研究的目的和意义  26-27
2 碱性过氧化氢提取苹果渣木聚糖的研究  27-37
  2.1 材料与方法  28-30
    2.1.1 材料与试剂  28
    2.1.2 主要实验仪器  28
    2.1.3 实验方法  28-30
  2.2 结果与分析  30-36
    2.2.1 木聚糖含量测定  30-31
    2.2.2 影响木聚糖提取率单因素分析  31-36
  2.3 本章小结与讨论  36-37
3 酶法制备苹果渣低聚木糖  37-55
  3.1 材料与方法  37-42
    3.1.1 材料与试剂  37-38
    3.1.2 主要实验仪器  38
    3.1.3 实验方法  38-42
  3.2 实验结果  42-53
    3.2.1 木糖标准曲线  42
    3.2.2 酶活的测定  42-43
    3.2.3 苹果木聚糖的酶解  43-53
  3.3 本章小结  53-55
4 低聚木糖的分离纯化  55-61
  4.1 材料与方法  55-57
    4.1.1 材料与试剂  55-56
    4.1.2 主要实验仪器  56
    4.1.3 实验方法  56-57
  4.2 结果与分析  57-60
    4.2.1 活性炭洗脱结果  57-60
  4.3 本章小结  60-61
5 结论与展望  61-64
  5.1 结论  61-63
    5.1.1 碱性过氧化氢法提取苹果渣木聚糖的最佳工艺  61
    5.1.2 木聚糖酶解制备低聚木糖的最佳工艺  61-62
    5.1.3 活性炭-硅藻土层次纯化低聚木糖  62
    5.1.4 酶解液及低聚木糖的薄层层析  62-63
  5.2 展望  63-64
参考文献  64-73
附录  73-74
致谢  74

酶法制备苹果渣低聚木糖的研究

内容摘要

全文目录

相似论文