高壓微射流對(duì)酵母甘露聚糖流變學(xué)性質(zhì)與溶液構(gòu)象的影響.pdf

1、我國(guó)擁有豐富的釀酒酵母資源，但針對(duì)其副產(chǎn)物廢啤酒酵母的回收利用卻較少，一般用作飼料或者直接作為廢物排放，不僅污染環(huán)境且浪費(fèi)資源。酵母甘露聚糖存在于釀酒酵母細(xì)胞壁的外層，具有抗菌、消炎、增強(qiáng)免疫力等功效。研究利用酵母甘露聚糖，能夠提高酵母細(xì)胞壁的附加值，也可以促進(jìn)該多糖在食品工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。
　　高壓微射流（dynamic high-pressure micro-fluidization，DHPM）作為一種新興的加工處理技術(shù)，已在

2、酵母甘露聚糖(Yeast mannans，YM)的制備中應(yīng)用，而該處理過(guò)程對(duì)酵母甘露聚糖的影響還未深入探究。因此，為了全面深入地研究DHPM處理前后，YM溶液流變學(xué)性質(zhì)與構(gòu)象的變化，本研究采用熱水浸提結(jié)合酶法制備不同純度的YM，并對(duì)其流變學(xué)性質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)一步對(duì)純化YM進(jìn)行DHPM處理，探討其對(duì)YM的性質(zhì)及溶液構(gòu)象的影響。
　　通過(guò)水提醇沉、木瓜蛋白酶、鏈霉蛋白酶處理，分別得到Y(jié)M1、YM2、YM3樣品，其純度依次升高。在剪切

3、速率0.1-1001/s范圍內(nèi)，YM1、YM2的表觀粘度η逐漸下降，YM3基本不變，在相同剪切速率下，YM1、YM2的η高于YM3。在5-85℃范圍內(nèi)，η均逐漸下降，其中，YM2的粘溫依賴性最弱;恒溫條件下，YM1、YM2呈剪切變稀趨勢(shì)，非牛頓指數(shù)(n)分別在0.23-0.30、0.35-0.41之間，YM1的非牛頓性始終強(qiáng)于YM2;在5℃下，YM3的n為0.914，為假塑性流體。初始添加鹽離子引起η下降，繼續(xù)添加，三種樣品η沒有顯著變

4、化。在掃描頻率范圍內(nèi)，YM2樣品的G'始終高于YM1，頻率高于101/s時(shí)，YM1與YM2的凝膠結(jié)構(gòu)被破壞。YM的純度提高時(shí)，溶液由假塑性流體轉(zhuǎn)化為牛頓流體，從而影響其在外界條件下的流變學(xué)性質(zhì)。
　　通過(guò)方程擬合得到酵母甘露聚糖的特性粘度值分別為0.166 dl/g和0.131 dl/g，與未經(jīng)處理的樣品相比，隨著DHPM處理壓力的增大，樣品的特性粘度先上升，后逐漸下降。在所測(cè)濃度條件下，溶液均呈現(xiàn)牛頓流體性質(zhì);在溫度從25到85

5、℃范圍內(nèi)，溶液的表觀粘度均逐漸下降，20％(w/v)溶液對(duì)溫度變化更敏感。在pH4.0-10.0范圍內(nèi)，溶液的粘度基本保持不變，而當(dāng)pH為2.0時(shí)，溶液粘度顯著升高(P＜0.05);在剪切速率501/s下，初始添加鹽離子均會(huì)引起溶液粘度略微的降低，當(dāng)繼續(xù)添加時(shí)，溶液粘度沒有顯著變化(p＞0.05);與未經(jīng)處理樣品相比，隨著壓力的增大，溶液粘度逐漸下降。
　　隨著DHPM壓力的增大，酵母甘露聚糖表面逐漸變的疏松多孔，從致密的鱗片聚集

6、逐漸變的疏松多孔的海綿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。DHPM處理前后五個(gè)樣品的紅外掃描光譜基本一致。通過(guò)Mark-Houwink和Flory計(jì)算酵母甘露聚糖相關(guān)構(gòu)象參數(shù)，α和b分別為0.15和0.39，推測(cè)其在溶液中為具有較多短分支的球形聚合物構(gòu)象，未經(jīng)處理及經(jīng)過(guò)50、100、150、200MPa處理后酵母甘露聚糖的重均分子量分別為1.27×105、1.28×105、1.26×105、1.16×105、1.12×105 g/mol，多分散系數(shù)分別為1.12