魔芋葡甘露聚糖的改性及其應(yīng)用性能研究.pdf

1、本文以魔芋葡甘露聚糖 (KGM) 為原料，利用甘露聚糖酶和氯乙酸對KGM改性。探討了酶解過程中KGM的摩爾質(zhì)量與酶解時間的關(guān)系和一定摩爾質(zhì)量高取代度的羧甲基葡甘露聚糖(CMKGM)的制備工藝；研究了CMKGM的生物安全性，CMKGM的取代度(DS)、摩爾質(zhì)量與吸濕、保濕之間的關(guān)系，并篩選得到具有最佳保濕效果的CMKGM，拓寬了KGM的應(yīng)用范圍。 在酶解反應(yīng)中，研究反應(yīng)條件對酶活性的影響。結(jié)果表明：甘露聚糖酶的最適pH為5.4；最

2、適溫度為 50℃。反應(yīng)介質(zhì)中乙醇的體積分?jǐn)?shù)小于10％對酶活力影響小；當(dāng)大于20％時，酶幾乎沒有活力。酶解時間對KGM降解產(chǎn)物特性粘度的影響最大，依次是加酶量、反應(yīng)溫度、pH、KGM的濃度。建立了以水為溶劑的條件下KGM的Mark—Houwink方程為[n]=5.3×10<'-2>Mw<'0.69>。在pH為7，1％的KGM條件下，酶解產(chǎn)物的重均摩爾質(zhì)量(Mw)的倒數(shù)與t成線性關(guān)系。 CMKGM制備工藝研究中，以取代度、表觀粘度為

3、指標(biāo)，建立了制備一定摩爾質(zhì)量的高DS的CMKGM的實驗室制備條件：反應(yīng)時間(5～6)h、理論取代度(2～3)、氫氧化鈉與氯乙酸摩爾比(2：1～3：1)、反應(yīng)溫度(55～65)℃、液料比(10：1～12：1)mL/g、乙醇體積分?jǐn)?shù)(50～70)％。通過SAS軟件中部分因子設(shè)計法發(fā)現(xiàn)理論取代度、氫氧化鈉與氯乙酸摩爾比、乙醇體積分?jǐn)?shù)對DS的影響顯著，利用響應(yīng)面優(yōu)化得到羧甲基葡甘露聚糖取代度的回歸方程：Y=0.761933+0.052013×X

4、<,1>+0.004675×X<,2>+0.007263×X<,3>-0.038692×X<,1>×X<,1>-0.006075×X<,1>×X<,2>-0.00785×X<,1>×X<,3>-0.130067×X<,2>×X<,2>+0.002225×X<,2>×X<,3>-0.019392×X<,3>×X<,3>(X<,1>理論取代度、X<,2>氫氧化鈉與氯乙酸摩爾比、X<,3>乙醇體積分?jǐn)?shù))CMKGM的紅外光譜圖表明：羧甲基化反應(yīng)

5、中，分子主鏈的一級結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變；但發(fā)生了脫乙酰基反應(yīng)。 設(shè)計不同取代度、不同濃度的CMKGM，采用體外培養(yǎng)的方法研究其細(xì)胞毒性。試驗結(jié)果表明：CMKGM細(xì)胞毒性評分為一級，無明顯的細(xì)胞毒性。通過正交試驗確定影響細(xì)胞活性的因素排序為 CMKGM 的濃度>取代度。兩因素方差分析表明CMKGM的濃度對L929細(xì)胞活性影響顯著，取代度的影響不顯著。 實驗還研究CMKGM的摩爾質(zhì)量、DS對吸濕、保濕性能的影響。CMKGM-Ⅲ-