燕麦β-葡聚糖纯化及理化性质分析

论文摘要

燕麦β-葡聚糖是存在于燕麦胚乳和糊粉层细胞壁的一种非淀粉多糖。研究表明,它具有许多重要的生理功能。本文以燕麦麸为原料,对燕麦β-葡聚糖纯化工艺进行优化,同时测定燕麦β-葡聚糖产品的其它成分含量及理化性质,为燕麦β-葡聚糖的研究提供了有价值的参考。本文重点研究燕麦β-葡聚糖纯化工艺流程,首先采用果胶酶去除浸提液中的果胶,离心除去其中的蛋白质等杂质；然后通过耐高温α-淀粉酶去除淀粉：最后采用二次醇析工艺制得燕麦β-葡聚糖产品。实验考察了果胶酶反应pH值、温度、果胶酶加入量及反应时间,并通过正交试验进一步优化果胶酶反应参数。在耐高温α-淀粉酶的最适pH值和最佳反应温度下确定其加入量及反应时间。考察二次醇析工艺的最佳乙醇浓度。燕麦β-葡聚糖纯化工艺参数为：果胶酶反应pH值5.5,温度60℃,果胶酶加入量0.06mg/（5g原料）,反应时间5min。耐高温α-淀粉酶加入量15U/（5g原料）,反应时间10min。二次醇析工艺最佳乙醇浓度为80%。经过本纯化工艺制备的燕麦p-葡聚糖,得率为4.18%,纯度为67.14%。测得燕麦β-葡聚糖产品中其它成分含量为：水分10.82%,灰分0.77%,蛋白质1.68%,脂肪1.03%。经本提取纯化工艺得到的产品中杂质含量明显少于市售产品。通过sepharose CL-4B琼脂糖凝胶层析柱测得经本纯化工艺制备的燕麦β-葡聚糖的相对分子质量为5.0×105。燕麦β-葡聚糖产品溶解性良好且稳定,溶解度优于市售产品。温度对燕麦β-葡聚糖溶液粘度影响较为显著,随着温度的升高溶液粘度下降。溶液pH值对粘度影响不大。温度和pH值对本实验制备产品和市售产品的影响趋势十分一致,说明本实验制备产品与市售产品在这方面的理化性质基本相同。无论是本实验制得产品还是市售产品,pH值为7.0的溶液热稳定性均比pH值4.0的好,而本实验制备产品的热稳定性优于市售产品。该提取纯化方法工艺简单,所得产品纯度较高,溶解性良好,有利于燕麦β-葡聚糖的进一步研发和利用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 燕麦简介
• 1.1.1 燕麦的分布情况
• 1.1.2 燕麦的营养成分及保健功能
• 1.1.3 燕麦的开发及利用
• 1.2 燕麦麸研究现状
• 1.3 燕麦β-葡聚糖的研究进展
• 1.3.1 燕麦β-葡聚糖的化学结构及功能
• 1.3.2 燕麦β-葡聚糖的提取方法
• 1.3.3 燕麦β-葡聚糖的分离纯化
• 1.3.4 燕麦β-葡聚糖的定量分析
• 1.3.5 燕麦β-葡聚糖相对分子质量的测定方法
• 1.3.6 燕麦β-葡聚糖的结构测定方法
• 1.3.7 燕麦β-葡聚糖的流变学特性和凝胶特性
• 1.4 本课题的立题意义及研究内容
• 1.4.1 课题的立题意义
• 1.4.2 论文研究内容
• 第二章 实验方法
• 2.1 实验材料与仪器
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 实验仪器
• 2.2 燕麦β-葡聚糖含量的测定
• 2.2.1 燕麦β-葡聚糖标准曲线的绘制
• 2.2.2 提取液中燕麦β-葡聚糖含量的测定
• 2.2.3 燕麦β-葡聚糖产品的纯度测定
• 2.2.4 燕麦β-葡聚糖得率及纯度计算公式
• 2.3 燕麦β-葡聚糖的纯化
• 2.3.1 燕麦β-葡聚糖提取纯化工艺流程
• 2.3.2 去除果胶的单因素实验
• 2.3.2.1 果胶酶反应pH值对燕麦β-葡聚糖的影响
• 2.3.2.2 果胶酶反应温度对燕麦β-葡聚糖的影响
• 2.3.2.3 果胶酶加入量对燕麦β-葡聚糖的影响
• 2.3.2.4 果胶酶反应时间对燕麦β-葡聚糖的影响
• 2.3.3 去除果胶的工艺参数优化
• 2.3.4 去除果胶后燕麦β-葡聚糖的纯度测定
• 2.3.5 淀粉去除工艺条件的优化
• 2.3.6 淀粉去除后燕麦β-葡聚糖的纯度测定
• 2.3.7 二次醇析工艺条件的确定
• 2.3.8 燕麦β-葡聚糖纯度及得率的测定
• 2.4 燕麦β-葡聚糖中其它成分的分析
• 2.5 燕麦β-葡聚糖理化性质的研究
• 2.5.1 燕麦β-葡聚糖相对分子质量的分布
• 2.5.1.1 凝胶层析柱的校准
• 2.5.1.2 标准曲线的绘制
• 2.5.1.3 燕麦β-葡聚糖相对分子质量的测定
• 2.5.2 溶解度的测定
• 2.5.3 粘度的测定
• 2.5.3.1 温度对粘度的影响
• 2.5.3.2 pH值对粘度的影响
• 2.5.4 热稳定性的测定
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 燕麦β-葡聚糖标准曲线的绘制
• 3.2 燕麦β-葡聚糖的纯化工艺
• 3.2.1 去除果胶的单因素实验
• 3.2.1.1 果胶酶反应pH值对燕麦β-葡聚糖的影响
• 3.2.1.2 果胶酶反应温度对燕麦β-葡聚糖的影响
• 3.2.1.3 果胶酶加入量对燕麦β-葡聚糖的影响
• 3.2.1.4 果胶酶反应时间对燕麦β-葡聚糖的影响
• 3.2.2 去除果胶的工艺参数优化
• 3.2.3 去除果胶后燕麦β-葡聚糖的纯度测定
• 3.2.4 淀粉去除工艺条件的优化
• 3.2.5 淀粉去除后燕麦β-葡聚糖的纯度测定
• 3.2.6 二次醇析工艺条件的确定
• 3.2.7 燕麦β-葡聚糖纯度及得率的测定
• 3.3 燕麦β-葡聚糖中其它成分的分析
• 3.4 燕麦β-葡聚糖理化性质的研究
• 3.4.1 燕麦β-葡聚糖相对分子质量的测定
• 3.4.1.1 凝胶层析柱的校准
• 3.4.1.2 标准曲线的绘制
• 3.4.1.3 燕麦β-葡聚糖相对分子质量的测定
• 3.4.2 溶解度的测定
• 3.4.3 粘度的测定
• 3.4.3.1 温度对粘度的影响
• 3.4.3.2 pH值对粘度的影响
• 3.4.4 热稳定性的测定
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢