微波法制备羧甲基魔芋葡甘聚糖的工艺及产物性能研究

为对微波法制备羧甲基葡甘聚糖工艺及其产品的理化性质进行研究,采用单因素试验研究魔芋葡甘聚糖/氯乙酸物质的量比、魔芋葡甘聚糖/ 氢氧化钠物质的量比、微波反应时间和温度对羧甲基魔芋葡甘聚糖取代度的影响,在此基础上通过正交试验确定最佳工艺参数并研究所得产物的基本性质及其应用性能。结果表明：微波法制备羧甲基魔芋葡甘聚糖的最佳工艺是：氯乙酸、魔芋葡甘聚糖和氢氧化钠物质的量比值为1.1:1:2.5,反应温度75℃,反应时间8min,在此条件下产品的取代度为0.48;产品极易溶于水形成透明溶液,溶液稳定性增强;此外,随着取代度的提高,产品的吸潮性能和保水性能也逐渐增强。     

羧甲基化处理对魔芋葡甘聚糖成膜性能影响的研究

本文通过对反应时间、温度及乙酸钠的用量,制备出不同取代度的羧甲基魔芋葡甘聚糖,选取最接近取代度0.1、0.2、0.3、0.4、0.5的样品进行制膜并测定其机械性能及表征,筛选出最适制膜的取代度。最终确定取代度0.2980为最适制膜的取代度,此时对应的改性魔芋葡甘聚糖膜的拉伸强度为21.43 k Pa,断裂伸长率为32.1%,水蒸气透过系数和水蒸气透过率分别为8.9 g·mm/m2d·k Pa和11.4 g/h·m2,油脂氧化值为15.81 meq/kg。借助傅里叶红外光谱和扫描电镜的分析,进一步验证了魔芋葡甘聚糖羧甲基反应的发生及对成膜微观结构的影响。与未羧甲基化的膜相比,改性后膜的性能得到了很大的改善,为今后可食性魔芋葡甘聚糖薄膜的研究提供一定的技术基础。     

羧甲基魔芋葡甘聚糖的制备及应用于空心胶囊的研究

魔芋葡甘聚糖经羧甲基化改性后,其溶解性、抗潮性、成膜性能等明显改善,可用作空心胶囊的囊材。本文通过正交试验,得出了魔芋葡甘聚糖羧甲基化改性作囊材的最宜反应条件:6g魔芋精粉,6g氯乙酸,1.2g碘化钾,70℃水浴反应4h,所得产物的取代度为0.571。研究了改性后羧甲基魔芋葡甘聚糖的理化性能。     

高取代度磷酸魔芋葡甘聚糖酯的制备

以魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)、Na H_2PO_4与Na_2HPO_4混合盐为原料,采用真空辅助微波半干法制备高取代度磷酸魔芋葡甘聚糖酯(konjac glucomannan phosphate ester,KGMP),通过单因素试验研究了微波时间、微波温度、酯化剂与KGM摩尔比、真空处理时间、p H值、尿素用量对取代度的影响,并通过响应面试验确定最佳工艺参数并研究所得产物的基本性质。结果表明,真空辅助微波半干法制备高取代度KGMP的最佳工艺条件:微波时间7 min、微波温度100℃、磷酸盐与KGM摩尔比为0.72∶1、真空处理时间29 s、p H值5.0、尿素用量(质量分数)6%,KGMP的取代度为0.199;随着取代度的增加,产品的黏度适度降低,透光率增加;红外光谱表明,KGM上引入了磷酸基团,得到KGMP。     

魔芋葡甘聚糖醚化改性产物的流变学研究

魔芋葡甘聚糖羧甲基化是其醚化改性的主要途径。本文通过改性产物浓度、介质温度和剪切速率的变化考察了羧甲基魔芋葡甘聚糖水溶胶的流变性能。实验表明,在0～100℃范围内,粘度随溶胶温度上升而下降;浓度低于0.25%时,CMKGM溶胶近似于牛顿流体,当浓度高于0.25%时,其表现为假塑性流体,且其假塑性随浓度增大更为突显;剪切速率的增大,直接导致粘度递减,且高浓度溶液受其影响更明显;静态激光散射分析表明,羧甲基魔芋葡甘聚糖分子量较原魔芋葡甘聚糖下降约16.7%,根据第二维里系数的增大和均方根回转半径的较小改变反映出羧甲基魔芋葡甘聚糖溶胶的水溶性更好,这些均为魔芋葡甘聚糖在工业上的深入开发应用提供了参考依据。     

改性条件对凹凸棒石/魔芋葡甘聚糖复合材料力学性能的影响

以魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan,KGM）为基体,用硅烷偶联剂KH-570（γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷）对凹凸棒石改性后,采用溶液共混法制备改性凹凸棒石/魔芋葡甘聚糖复合材料。探讨改性凹凸棒石用量、KH-570用量、改性时间和改性温度对复合材料力学性能的影响。力学性能测试结果表明：魔芋葡甘聚糖和改性凹凸棒石共混明显改善了复合材料的力学性能。当改性凹凸棒石用量为魔芋葡甘聚糖用量的6%（质量分数,下同）、KH-570用量为凹凸棒石用量的2%、改性时间为35 min、改性温度为60 ℃时,改性凹凸棒石/魔芋葡甘聚糖复合材料的综合力学性能最好。傅里叶变换红外光谱（Fourier transform-infrared spectra,FT-IR）和扫描电子显微镜（scanning electron microscopy,SEM）测试分析结果表明：复合材料中魔芋葡甘聚糖和改性凹凸棒石之间存在强烈的相互作用和良好的相容性。     

魔芋葡甘聚糖羧甲基化改性方法研究

针对魔芋葡甘聚糖(KGM)分子结构特性进行羧甲基化改性,在乙醇介质中先混合醚化试剂,再进行碱化催化反应制备羧甲基魔芋葡甘聚糖(CMK)。通过单因素和正交试验,对其改性反应条件进行优化,以产物取代度(DS)和表观粘度(η)为评价指标,综合二者确定羧甲基化的最佳条件为:55℃、pH12反应3.0h。产物DS可高达0.5278,最大η为15.57Pa·s。     

魔芋葡甘聚糖复合膜对迷你黄瓜的保鲜性研究

对魔芋葡甘聚糖及其与大豆分离蛋白、分子蒸馏单甘酯、硬脂酸复配成膜的工艺条件和对迷你黄瓜的保鲜性能进行了研究.实验确定的最佳配比及工艺条件为w(魔芋葡甘聚糖)=2.0%,w(单甘酯)=0.5%,w(硬脂酸)=0.5%,m(魔芋葡甘聚糖):m(大豆蛋白粉)=1:1,pH=9,溶胀温度为35℃.该复配膜对减少迷你黄瓜的失重率、抑制呼吸强度效果理想.     

三聚磷酸钠对魔芋葡甘聚糖酯化交联改性研究

三聚磷酸钠对魔芋葡甘聚糖进行酯化交联改性。实验结果表明,反应最佳条件为三聚磷酸钠∶魔芋葡甘聚糖=1∶9(W/W),反应pH为2,反应温度60℃,反应时间2h。改性KGM透明度、粘度、冻融稳定性均比未改性KGM明显改善,并具有一定的耐酸、耐高温能力,且有相当的抑菌效果。     

魔芋葡甘聚糖-丙烯腈接枝共聚反应条件研究

以硝酸锫铵为引发剂,研究了丙烯腈单体接枝到魔芋葡甘聚糖基体的反应条件,探讨了引发剂浓度、单体浓度、反应温度、反应时间等聚合条件对接枝反应的影响。结果表明:以魔芋葡甘聚糖为原料,丙烯腈为单体,通过硝酸锫铵引发制得接枝魔芋葡甘聚糖的最佳工艺为:引发剂浓度0.01mol/L,单体浓度1.6mol/L,反应温度50℃,反应时间3h。红外光谱和X衍射表明魔芋葡甘聚糖与丙烯腈发生了接枝共聚反应。     

魔芋葡甘露聚糖羧甲基化过程的优化

羧甲基葡甘露聚糖是魔芋葡甘露聚糖的重要产物。文中以反应时间、理论取代度、反应温度、NaOH与氯乙酸摩尔比、液料比、乙醇的体积分数作为葡甘露聚糖羧甲基化的影响因素,根据Box-Benhnken的中心组合实验设计原理,在confounded fractional factorial designs的基础上,采用三因素三水平的响应面分析法对羧甲基化过程进行优化。结果表明:羧甲基化的最佳条件为,理论取代度2.8、NaOH与氯乙酸摩尔比值为2.5、乙醇的体积分数70%时,可得到取代度0.772 9羧甲基葡甘露聚糖。     

魔芋葡甘露聚糖羧甲基化改性条件的优化

研究了反应条件对羧甲基化改性魔芋葡甘露聚糖的影响。结果表明,以不同理化特性为主要指标时,魔芋葡甘露聚糖羧甲基化改性的优化条件不同。而且,NaOH浓度对改性产物的取代度、粘度及浊度的影响最大,乙醇体积分数对改性产物的气味和颜色的影响最大。     

羧甲基魔芋葡甘露聚糖/海藻酸钠的微囊制备及拉伸性能研究

通过二步加碱法对魔芋葡甘露聚糖进行改性以达到不同取代度的羧甲基魔芋葡甘露聚糖。将改性后的羧甲基魔芋葡甘露聚糖与海藻酸钠共混,采用锐孔法制备微囊。以牛血清蛋白作为模型药物,对微囊的包封率和载药率进行测定。参照GB/T1040.3-2006方法测定其拉伸性能。研究发现:当取代度为75%,羧甲基魔芋葡甘露聚糖与海藻酸钠质量比为3:1,温度为50.0 ℃,pH为7.0时,共混后的羧甲基魔芋葡甘露聚糖与海藻酸钠具有良好的拉伸性能;当牛血清蛋白质量为30.0 mg时,包封率和载药率分别为74%和76%,达到良好的包封和载药效果,这在生物医药领域具有潜在的应用价值。     

亲水胶体对小麦玉米混合粉及馒头品质的影响

以玉米粉和小麦粉为原料,研究了黄原胶、瓜尔豆胶、羧甲基纤维素钠、魔芋胶4种亲水胶体不同的添加量(0.5%、1%、1.5%、2%)对混合粉粉质特性(吸水率、面团形成时间、稳定时间、弱化度)和小麦玉米混合粉馒头品质(比容、硬度、弹性、感官评分)的影响。用粉质仪测定混合粉的粉质特性,用体积测定仪测定小麦玉米混合粉馒头的比容,用质构仪测定小麦玉米混合粉馒头的硬度和弹性。结果表明:四种胶体均能增大混合粉的吸水率、面团形成时间、稳定时间,降低弱化度,但有一定的差异。黄原胶对粉质特性的影响最显著,然而添加了黄原胶的小麦玉米混合粉馒头品质较差。添加适量的瓜尔豆胶、羧甲基纤维素钠、魔芋胶可改善小麦玉米混合粉馒头的品质。其中,2%魔芋胶的比容最大,0.5%魔芋胶的硬度最小,2%羧甲基纤维素钠的弹性最大,感官评分最高。     

正交试验优化醇碱法脱除魔芋葡甘露聚糖乙酰基工艺

为提高魔芋葡甘露聚糖在面食中的添加量,通过脱乙酰降低其吸水倍率。以魔芋葡甘露聚糖为材料,对影响其乙酰基脱除效果的乙醇体积分数、NaOH溶液浓度、反应温度、处理时间等条件进行了优化,采用红外光谱法分析并测定吸水倍率对其验证,结果表明：乙酰基脱除的适宜工艺条件为乙醇体积分数40%、NaOH溶液浓度0.12 mol/L、反应温度60 ℃、处理时间12 min,在此条件下乙酰基完全脱除,且吸水倍率为原样品的9.32%。醇碱法可有效脱除魔芋葡甘露聚糖乙酰基,降低吸水倍率,增大其在面粉中的添加比例,改善面粉粉质特性。     

木薯羧甲基淀粉的机械活化固相化学法制备、表征及其特性

以木薯淀粉为原料,氯乙酸钠为醚化剂,氢氧化钠为催化剂,采用机械活化固相化学反应法制备羧甲基淀粉。以取代度为评价指标,通过单因素和正交试验设计优化确定最佳制备工艺,采用傅里叶红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）、X-射线衍射（x-ray diffraction,XRD）、扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）对羧甲基淀粉的结构进行表征,并考察羧甲基淀粉的理化特性。结果表明,最佳工艺参数为淀粉与氯乙酸钠物质的量比1∶1、反应温度50?℃、反应时间1.5?h、氢氧化钠溶液质量分数18.8%、搅拌速率380?r/min、球磨介质堆体积500?mL,在此条件下制备的羧甲基淀粉取代度为0.540?1。FTIR、XRD、SEM检测进一步证实木薯淀粉发生了羧甲基化反应。理化特性结果显示,羧甲基淀粉的黏度升高,溶解度增大,吸水性、保水性、冻融稳定性、抗酸碱性、抗酶解性等均得到较好的提高。     

葡甘露聚糖微波法磷酸酯化改性研究

采用Na2HPO4与NaH2PO4质量比为2∶1的混合盐为酯化剂对葡甘露聚糖（konjac glucomannan,KGM）进行磷酸酯化改性,以酯化取代度为指标,微波法改性的最佳工艺条件为反应温度60 ℃、微波辐射时间7 min、pH 4.0、磷酸盐的质量分数30%、微波功率800 W,获到酯化取代度为0.055 4的葡甘露聚糖磷酸单酯（konjacglucomannan phosphate,KGMP）。红外光谱表明,KGM主链分子上引入磷酸基团,得到KGMP。电镜扫描显示,KGMP颗粒体积大,结构更紧密。     

机械活化协同微波法制备高取代度柠檬酸酯淀粉

在微波辐射条件下,以不同机械活化时间的木薯淀粉为原料,柠檬酸为酯化剂,氢氧化钠为催化剂制备柠檬酸酯淀粉。以取代度和反应效率为指标,分别探讨机械活化时间、微波功率、微波辐射时间、淀粉含水量、柠檬酸用量及氢氧化钠用量对木薯淀粉柠檬酸酯化反应的影响,并对影响因素进行了正交优化。结果表明,木薯淀粉经机械活化后,对微波功率、微波辐射时间、酯化剂用量、催化剂用量、淀粉含水量的依赖性明显降低,取代度和反应效率均为原木薯淀粉的2倍多。通过正交试验确定了制备柠檬酸酯淀粉的最佳工艺条件:微波功率800 W、微波辐射5.0 min、淀粉含水量35%、柠檬酸质量分数50%、氢氧化钠质量分数6%,所得产品的取代度为0.399 8,反应效率为88.84%。并采用红外光谱和X-射线衍射对木薯淀粉、活化淀粉及高取代度柠檬酸酯淀粉进行了表征。     

五种魔芋中主要营养成分及重金属元素分析

采用分光光度法、全自动凯氏定氮法、索氏抽提法和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测技术对白魔芋(Amorphophallus albus)、黑魔芋(Amorphophallus nigrum)、滇魔芋(Amorphophallus yunnanensis Engl)、珠芽魔芋(Amorphophallus bulbifer)和汀盛1号魔芋中葡甘露聚糖、蛋白质、脂肪、粗纤维和重金属元素进行测定分析。结果表明,魔芋中的葡甘露聚糖含量较为丰富,可达干质量的60%左右,脂肪含量较少为0.06%~0.54%之间,蛋白质含量为4.16%~7.86%,粗纤维含量为3.10%~4.70%,重金属元素中Mn含量最高,为8.170~53.290 mg/kg,其中黑魔芋中最高为53.290 mg/kg,且不同品种的魔芋中葡甘露聚糖、脂肪、蛋白质、粗纤维、微量元素的含量均有显著差异,但白魔芋整体营养价值最高。本研究可为当前发展林下特色产业,选择魔芋种植品种、魔芋市场价值定位和精深加工等产业链提供理论依据。