灵芝孢子低聚糖的制备及其改性研究

论文摘要

本文以开平健之源保健食品有限公司提供的破壁去油后的灵芝孢子粉为原料,经羧甲基化改性获得羧甲基灵芝孢子粉,再经酶降解获得羧甲基灵芝孢子低聚糖。1、对破壁去油后的灵芝孢子粉进行羧甲基化改性,以取代度为指标优化改性条件,得出最佳条件为:乙醇浓度80%、碱化时间2h、NaOH浓度1.5mol/L、氯乙酸浓度0.625mol/L、醚化温度45℃、醚化时间20h。此条件下,羧甲基取代度达到0.78;接着研究了影响改性样品溶解率的因素,得出较佳溶解条件为:pH值5.15、取代度0.78（最高DS）、溶解温度50℃、溶解时间3d;分别用水煮法、冻融-水煮法、超声波-水煮法提取破壁去油后的灵芝孢子粉中总糖,测得总糖提取率分别为:3.12%、3.68%、4.36%;DS为0.78的羧甲基灵芝孢子粉（以下简称改性样品）充分溶解后,测得总糖提取率为24.6%,是水煮法提取率的7倍以上;2、苯酚硫酸法测定了取代度为0.721的改性样品溶液以及高速离心后上清液中总糖含量,实验得出改性样品中总糖含量占样品干重的26.7%,其中可溶性糖含量占样品干重的23.8%,即可溶性糖占改性样品中总糖的80.9%;改性样品通过纤维素酶降解,获得羧甲基灵芝孢子低聚糖。为获得聚合度在6～10的低聚糖,确定了纤维素酶降解改性样品的适合条件为:pH 4.4,酶解温度50℃,酶用量200U/g底物,酶解时间2h。在此条件下,所得到的羧甲基灵芝孢子低聚糖的平均聚合度为7.7;3、分别以1%的葡萄糖和不同浓度羧甲基灵芝孢子低聚糖作为碳源,培养青春双歧杆菌。通过测定培养液的pH值、620nm波长下的吸光值以及菌体质量浓度,考察青春双歧杆菌的生长繁殖情况。实验得出,羧甲基灵芝孢子低聚糖对双歧杆菌的增殖效果明显,且糖浓度越高,增殖倍数越大。糖浓度从0.5%～3%,菌体增长倍数依次为:2.2、2.9、3.3、3.6。但在同一糖浓度水平上,葡萄糖在双歧杆菌体外增殖方面要优于羧甲基灵芝孢子低聚糖;4、对羧甲基灵芝孢子粉和羧甲基灵芝孢子低聚糖的工业化生产作了粗略设计,主要设计内容有:工艺流程、关键工艺参数、车间组成及其平面布局,为其工业化生产提供一定的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 灵芝及孢子粉研究现状
• 1.1.1 灵芝栽培技术
• 1.1.2 灵芝子实体及孢子粉有效成分及药理作用
• 1.1.3 灵芝及孢子粉相关产品及待解决的问题
• 2 萃取技术'>1.2 灵芝孢子粉破壁技术及超临界CO₂萃取技术
• 1.2.1 灵芝孢子粉破壁技术
• 2 萃取灵芝孢子油'>1.2.2 超临界 CO₂萃取灵芝孢子油
• 1.3 羧甲基化改性
• 1.3.1 羧甲基化改性的方法
• 1.3.2 羧甲基化改性原料及其应用
• 1.4 生物酶在低聚糖生产中的应用
• 1.5 双歧杆菌
• 1.6 本研究的前提、意义及内容
• 1.6.1 本研究的前提及意义
• 1.6.2 本实验主要研究内容
• 第二章 灵芝孢子粉羧甲基改性研究
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 实验设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 羧甲基改性
• 2.2.2 羧甲基取代度（DS）的测定
• 2.2.3 溶解性实验
• 2.2.4 物理法提取总糖
• 2.2.5 物理方法提取液与改性样品溶液中总糖含量比较
• 2.2.6 不同加工程度的灵芝孢子粉羧甲基化改性
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 羧甲基改性条件优化实验结果
• 2.3.2 羧甲基化样品溶解性实验结果
• 2.3.3 物理方法提取液与改性样品溶液糖含量比较结果
• 2.3.4 不同加工的灵芝孢子粉羧甲基改性样品的得率及溶解率比较
• 2.4 本章小结
• 第三章 羧甲基灵芝孢子粉的纤维素酶降解
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 实验试剂
• 3.1.3 实验仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 DS 为0.721 的改性样品中总糖及可溶性糖含量测定
• 3.2.2 DNS 法测定还原糖含量
• 3.2.3 改性样品的纤维素酶降解实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 改性样品中总糖和可溶性糖含量
• 3.3.2 改性样品纤维素酶降解实验及酶解产物聚合度测定
• 3.3.3 酶解产物聚合度的测定
• 3.4 本章小结
• 第四章 羧甲基灵芝孢子低聚糖对双歧杆菌体外增殖效果研究
• 4.1 实验原料、试剂及仪器
• 4.1.1 实验原料
• 4.1.2 实验试剂
• 4.1.3 实验设备
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 培养基的配制
• 4.2.2 双歧杆菌培养
• 4.2.3 测定指标及方法
• 4.3 结果和讨论
• 4.3.1 不同低聚糖浓度的培养液培养不同时间后pH 值的变化
• 4.3.2 不同低聚糖浓度的培养液培养不同时间后620nm 下吸光值的变化
• 4.3.3 不同低聚糖浓度的培养液培养不同时间后菌体浓度的变化
• 4.4 本章小结
• 第五章 羧甲基灵芝孢子粉和羧甲基灵芝孢子低聚糖工业生产初步设计
• 5.1 设计理念
• 5.2 设计任务
• 5.3 工艺流程图
• 5.3.1 羧甲基灵芝孢子多糖生产工艺流程图
• 5.3.2 羧甲基灵芝孢子低聚糖生产工艺流程
• 5.4 主要设计工艺参数
• 5.4.1 羧甲基化反应阶段
• 5.4.2 乙醇洗涤、离心阶段
• 5.4.3 真空干燥阶段
• 5.4.4 粉碎阶段
• 5.4.5 二次干燥阶段
• 5.4.6 检验阶段
• 5.4.7 包装阶段
• 5.4.8 乙醇回收
• 5.4.9 溶解阶段
• 5.4.10 过滤阶段
• 5.4.11 酶解阶段
• 5.4.12 中和阶段
• 5.4.13 真空浓缩阶段
• 5.4.14 喷雾干燥阶段
• 5.4.15 检验阶段
• 5.4.16 包装阶段
• 5.5 产品应用
• 5.6 车间组成及其布局图
• 5.6.1 车间组成
• 5.6.2 各车间布局
• 5.7 本章小结
• 结论与展望
• 一、结论
• 二、创新点
• 三、展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附表