硫酸酯化魔芋葡甘聚糖的制备及其应用研究

目的制备硫酸酯化魔芋葡甘聚糖(sulfated konjac glucomannan,SKGM)并研究其与大分子黄原胶的复配作用机制。方法用市售魔芋精粉为原料,采用创新的乙醇-超滤沉淀法获得高纯度的魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM),在氯磺酸的作用下制备出硫酸酯化魔芋葡甘聚糖,以粘度为指标,分析讨论SKGM与大分子黄原胶(xanthan gum,XG)的作用机制。结果制备的魔芋葡甘聚糖冻干粉纯度为98.61%,此时粘均分子量179万,粘度870 mpa/s;合成硫酸酯化魔芋葡甘聚糖最佳反应条件是时间3 h,温度为70℃,氯磺酸6 m L,通过计算得知取代度为1.053。硫酸酯化魔芋葡甘聚糖和黄原胶复配物因为氢键作用使得粘度显著增加。结论该研究获得一种精制高粘度魔芋葡甘聚糖及其酯化产物的方法,并得到其酯化产物SKGM和XG的复配机制。     

魔芋葡甘聚糖基热可逆凝胶研究进展

魔芋葡甘聚糖(KGM)凝胶具有良好的生物降解性、生物相容性,以及环境敏感性、保水性、吸水性、抗菌性等特殊性能,被广泛应用于食品、医药、化工、功能材料领域等。然而,传统魔芋葡甘聚糖凝胶为单一组分凝胶,具有如低内聚性、较弱的机械性能和结构完整性、对加工和环境条件的稳定性不足、外观不可接受、保质期短以及明显的脱水收缩等局限性。魔芋葡甘聚糖基热可逆凝胶是将魔芋葡甘聚糖与其它多糖共混形成的,分子之间通过很强的协同相互作用形成稳定性更好、弹性更高的凝胶。本文从分子组装的角度综述了魔芋葡甘聚糖分别与卡拉胶、琼脂、纤维素衍生物、结冷胶、黄原胶和刺槐豆胶等多糖形成热可逆凝胶的协同增效作用,旨在为改善魔芋葡甘聚糖基热可逆凝胶的强度和体系的稳定性,扩大其应用范围提供参考。     

魔芋葡甘聚糖/明胶复配胶液表观粘性研究

该文研究了胶液浓度、pH、剪切速率对魔芋葡甘聚糖及明胶溶液表观粘度影响,并将两者进行复配,研究了pH、复配胶溶液浓度、复配比例对复配胶液表观粘度影响。研究结果表明,魔芋葡甘聚糖和明胶溶液表观粘度随浓度增加而增加;随pH增高呈现出先升后降趋势。魔芋葡甘聚糖溶液表观粘度随剪切速率升高而降低,并表现出了剪切变稀假塑性。明胶溶液表观粘度随剪切速率增加而趋于稳定。复配胶液表观粘度随魔芋葡甘聚糖所占比例增加而增大,随复配胶液浓度变大而变大,随pH增加先升后降;在总胶浓度为2%、魔芋葡甘聚糖与明胶为7∶5的配比、pH=8情况下,复配胶液表现出较好流动性,且形成富有弹性和咀嚼性凝胶体。     

响应面优化魔芋葡甘聚糖/普鲁兰多糖半互穿网络水凝胶工艺研究

该实验研究制备魔芋葡甘聚糖/普鲁兰多糖半互穿网络水凝胶,经过KGM浓度、PULL浓度、Na2CO3浓度、搅拌时间4个单因素实验,选取KGM浓度、PULL浓度、Na2CO3浓度为因素,以凝胶强度为响应值进行响应面优化设计。结果表明:KGM、PULL、Na2CO3三者浓度均是凝胶强度的显著影响因子,两两交互作用对凝胶强度影响显著,其浓度分别为1.730%、2.693%和0.972%时,模型预测凝胶强度强度达到最大值141.01。经过验证,误差在1%以内,即模拟方程预测值具有较高的准确性及可信度。     

魔芋葡甘聚糖与黄原胶复配凝胶的协同作用及其流变特性

研究魔芋葡甘聚糖与黄原胶复配凝胶的协同作用及其流变特性。研究表明,魔芋葡甘聚糖与黄原胶复配比低于3∶7时,随魔芋葡甘聚糖含量的增加,复配凝胶的储能模量G′和凝胶强度逐渐增大;当魔芋葡甘聚糖与黄原胶复配比高于3∶7时,随魔芋葡甘聚糖含量的增加复配凝胶的储能模量G′逐渐减小,凝胶强度逐渐减弱,且不同复配比的复配凝胶的变化趋势不随总质量分数而变化;当魔芋葡甘聚糖与黄原胶复配比在3∶7时的协同作用最大,凝胶强度最强。通过对不同复配比的复配凝胶在线性黏弹区内的稳态储能模量Gc′与临界应变值随总质量分数变化的曲线进行拟合,发现两者随总质量分数的变化符合power-law模型Gc′∝Cn,γc∝Cn′,魔芋葡甘聚糖与黄原胶复配比在1∶9～4∶6之间,幂律系数n随魔芋葡甘聚糖含量的增加而减小,说明在此复配比范围黄原胶对复配凝胶起主导作用;当两者复配比高于4∶6时n值随魔芋葡甘聚糖含量的增加而增加,说明魔芋葡甘聚糖对复配凝胶起主导作用;n’值均为负值且始终随魔芋葡甘聚糖含量的增加而增大,说明总质量分数越高复配凝胶的临界应变值越小,凝胶的韧性越弱;魔芋葡甘聚糖含量越高复配凝胶的临界应变值受总质量分数的影响越小。温度扫描试验表明,不同复配比的复配凝胶在加热过程中表现出相同的趋势,即随着温度的升高G′逐渐降低,在60℃左右达到平衡;冷却过程中复配凝胶的凝胶化开始,温度随黄原胶含量的增加而升高。蠕变试验表明,复配凝胶的瞬时弹性系数E1在两者复配比为5∶5时达到最大值,其它复配比条件下随魔芋葡甘聚糖含量的增加而减小,延迟弹性系数E2和黏性系数η1均在魔芋葡甘聚糖与黄原胶复配比等于3∶7时达到最大值。     

魔芋葡甘聚糖/κ-卡拉胶复合凝胶制备条件的优化

为了优化κ-卡拉胶-魔芋葡甘聚糖复合凝胶制备条件,以期改善以魔芋葡甘聚糖为原料的复合凝胶质产品,使其具备较佳的特性黏度。本研究以κ-卡拉胶(KC)、魔芋葡甘聚糖(KGM)为实验对象,以复合胶液黏度作为指标,在单因素实验的基础上,通过建立三因素三水平响应面优化设计实验,对水浴温度、搅拌时间及底物配比工艺参数进行优化分析。结果表明:水浴温度、搅拌时间及底物配比是复合胶液黏度的显著影响因子(p<0.05),各因素间交互作用对复合胶液的黏度影响效果显著(p<0.05);当水浴温度为76 ℃,搅拌时间为1.5 h及底物配比(KGM:KC)为5:3时,实验所得复合胶液黏度值为68.87 Pa·s,与模型预测值69.1397 Pa·s接近,误差为0.39%<1%,说明经过优化所得的最佳工艺参数可靠合理。     

魔芋胶/威兰胶复合膜的制备及性能

以魔芋葡甘聚糖(KGM)和威兰胶(WG)为基材,制备了一系列复合膜。通过单因素试验和正交试验,探讨了魔芋粉和威兰胶复合溶液浓度、WG/KGM比例、烘干温度、烘干时间等因素对复合膜的制备及复合膜透明度、水溶性、水蒸汽透过系数等性能的影响。并采用分子模拟方法,研究了KGM、脱乙酰KGM(da-KGM)与WG之间的相互作用。结果表明,膜制备的最佳工艺条件为:复合溶液浓度0.6%,WG/KGM比例2∶8(g/g)、烘干温度70℃、烘干时间7 h。KGM(daKGM)和威兰胶分子间存在氢键相互作用,da-KGM和威兰胶分子间比KGM与威兰胶间的氢键更多,相互作用更强。     

精制对魔芋葡甘聚糖及其与κ-卡拉胶复配凝胶性质的影响

本论文主要研究魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan,KGM）的精制条件及精制前后的KGM与κ-卡拉胶复配凝胶的理化性质和结构表征,并进一步解析KGM的理化性质与其复配体系凝胶特性之间的相关性。结果表明,KGM的最佳精制条件为:乙醇浓度为60%,溶胀时间为2 h,溶胀温度为50 ℃;在此精制条件下的KGM的葡甘聚糖含量、粘度、亮度和白度分别增加了34.43%、128.55%、17.94%和28.29%,其与κ-卡拉胶复配体系的凝胶强度、硬度、咀嚼性和胶着性分别显著提高了47.39%、60.47%、55.44%和45.87%（P < 0.05）,复配体系的氢键作用力增强,凝胶网络结构更加平滑紧密;相关性分析结果表明,精制后KGM的葡甘聚糖含量、粘度、色泽、气味是提高复配体系凝胶特性等品质的关键因素。本论文为开发高凝胶强度的KGM与卡拉胶复配凝胶的研究提供了一种高效简单的精制KGM的方法,并为后续精制KGM的工业化生产奠定了理论基础。     

魔芋葡甘聚糖/明胶流变特性及其成膜研究

研究了复配胶溶液浓度、复配比例、pH对魔芋葡甘聚糖-明胶复配溶液流变特性及复配膜拉伸特性的影响,然后选取最佳复配工艺,以拉伸强度为指标用响应面法对其进行优化。研究结果表明复配溶液的表观黏度和复配膜的拉伸强度随魔芋葡甘聚糖所占比例的增加而增大,随着复配溶液浓度的变大而变大,随着pH值的增加先升高后下降;在总胶质量浓度为2.0 g/100 mL、魔芋葡甘聚糖与明胶的比例为7:5、pH为8的情况下,复配胶液表现出较好的流动性,形成富有弹性和咀嚼性的凝胶体,且制得的复配膜拉伸强度最佳。响应面优化结果说明了3个因素对复配膜拉伸强度有显著的影响,且试验得出的真实最佳参数:质量浓度为2.13g/100 mL、魔芋葡甘聚糖/明胶为1.46、pH为8.13,在此条件下,魔芋葡甘聚糖-明胶复配膜拉伸强度的理论预测值为42.9 MPa,验证值为42.3 MPa。     

应用于空心胶囊氧化魔芋葡甘聚糖-马铃薯淀粉复合膜制备及性能测试

魔芋葡甘聚糖(KGM)氧化改性后与马铃薯淀粉复配,用于制备新型植物空心胶囊。该文通过正交试验分析了氧化魔芋葡甘聚糖(OKGM)/马铃薯淀粉配比、胶液浓度、反应温度和反应时间对制备OKGM–马铃薯淀粉复合膜的影响。结果显示制备复合膜的最佳工艺参数为:OKGM/马铃薯淀粉配比1∶3、胶液浓度1.25%、反应温度60℃、反应时间3 h;此条件下制备的复合膜拉伸强度为20.8 MPa,断裂伸长率为21.3%,透光率为21.9%,透湿系数为5.1×10–9g/(mm·h·mmHg),吸湿量为7.6%,水滴渗透时间为33 min/mm。     

焦磷酸钠对魔芋葡甘聚糖酯化交联改性研究

焦磷酸钠对魔芋葡甘聚糖进行酯化交联改性,实验结果表明:反应最佳条件为焦磷酸钠∶魔芋葡甘聚糖=1∶8(w/w)、pH3、温度50℃、时间2h。改性KGM溶胶透明度、黏度、冻融稳定性及抗菌性明显改善,改性KGM膜耐洗刷性比未改性KGM膜明显增强。     

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.     

羧甲基纤维素与魔芋葡苷聚糖复配溶胶研究

通过单因素和L9(34)正交实验研究了羧甲基纤维素(CMC)与魔芋葡苷聚糖(KGM)的复配比例、搅拌时间、温度、p H及放置时间等因素对CMC/KGM复配溶胶粘度的影响。结果表明:CMC与KGM复配具有协同增稠效应;随着放置时间的延长,CMC与KGM复配溶胶粘度的稳定性优于单体KGM溶胶;CMC与KGM复配溶胶的最佳制备条件:CMC与KGM的质量比为2∶8(复配溶胶的总浓度为10g/L),搅拌时间为4h,温度为30℃,p H为7,其粘度值为38063m Pa·s。     

魔芋葡甘聚糖/明胶胶囊工艺优化及其特性分析

利用魔芋葡甘聚糖和明胶作为壁材,制备魔芋葡甘聚糖/明胶复合空心胶囊,以魔芋葡甘聚糖/明胶胶囊壳成囊性为指标,探究其最佳的制备工艺。在魔芋葡甘聚糖与明胶的比例、甘油浓度、pH、蘸胶温度四个因素的单因素实验基础上,采用Box-Behnken设计,得到最佳制备工艺条件为:魔芋葡甘聚糖/明胶比值为1.25,甘油浓度为4.88%,pH为10.1预测魔芋葡甘聚糖/明胶胶囊壳成囊性为(10.66±0.05)分。扫描电镜结果显示胶囊表面略显凹凸不平,无空洞。以5-氨基水杨酸为模型药物,对最优条件制备出的魔芋葡甘聚糖/明胶胶囊,在模拟胃液中进行药物释放性能测试,60 min累积释放度为95.5%±5.3%;崩解时限为(106.2±5.3) min,胶囊脆碎度为0;干燥失重为13.5%±0.0;炽灼残渣为0.7%±0.0;研究结果可以为研发胃滞留剂提供技术支持。     

中国魔芋资源研究及其在食品中的应用

中国魔芋资源十分丰富,有２１ 个品种,花魔芋和白魔芋等种葡甘聚糖含量高,经济价值大。魔芋葡甘聚糖加工以“干法”为主,但正向提高纯度、透明度、溶胀速度方向发展。魔芋葡甘聚糖溶胶为假塑性液体,粘度高,并与某些物质协同增稠。在碱性加热条件下可形成热不可逆凝胶;与黄原胶等可协同形成热可逆凝胶。魔芋葡甘聚糖具有降血脂、降血糖、减肥、通便等保健作用。利用上述性质和保健功能,可开发生产多种凝胶类食品或保健食品,添加到其它食品中,提高产品质量。魔芋的开发应用具有较大潜力。     

魔芋葡甘聚糖与瓜尔豆胶协同相互作用及其凝胶化研究

魔芋葡甘聚糖(也称魔芋胶)与瓜尔豆胶均为非凝胶多糖，但二者共按一定比例共混可以得到凝胶，这是多糖分子间相互作用的结果．当总糖浓度为1％，魔芋胶与瓜尔豆胶的共混比例为60／40，制备温度为80℃，体系盐离子(Ca^2 )浓度为0．1mol／L时可得到协同相互作用的最大值，从FT-IR谱图上分析了两种多糖分子间相互作用的机理。     

不同魔芋葡甘聚糖降解物抑制肿瘤活性的比较研究

为了进一步明确不同品种魔芋抗肿瘤活性的差异,分别以白魔芋和花魔芋为原料,先对其所含的魔芋葡甘聚糖(KGM)进行辐照酶解处理制备魔芋葡甘聚糖片段(KF),再通过体内外抑瘤试验,分别探究两种降解产物的抗肿瘤活性,并作分析比较。结果表明:两个品种的魔芋葡甘聚糖片段浓度的增加,宫颈癌细胞株的存活率逐渐降低,艾氏腹水瘤(EAC)小鼠的移植性实体瘤和脏器指数均有不同程度的增强;白魔芋葡甘聚糖片段的抑制肿瘤活性比花魔芋葡甘聚糖片段的强。     

魔芋葡甘聚糖与瓜尔豆胶协同相互作用及其凝胶化研究

魔芋葡甘聚糖( 也称魔芋胶)与瓜尔豆胶均为非凝胶多糖,但二者共按一定比例共混可以得到凝胶,这是多糖分子间相互作用的结果。当总糖浓度为 1%,魔芋胶与瓜尔豆胶的共混比例为 60/40,制备温度为 80OC,体系盐离子(Ca2 )浓度为 0.1mol/L时可得到协同相互作用的最大值,从 FT-IR 谱图上分析了两种多糖分子间相互作用的机理。     

魔芋葡甘聚糖酯化交联改性研究

三偏磷酸钠为魔芋葡甘聚糖进行酯化交联改性。结果表明，反应最佳条件为三偏磷酸钠；魔芋葡甘聚糖=1：10(w／w)，反应PH为2，反应温度50℃，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。     

魔芋水晶软糖生产工艺研究

本文提出一种以魔芋精粉及卡拉胶、黄原胶复配生产水晶软糖的方法。由于复配胶中分子间的协同增效作用，使得凝胶软糖的制备更为方便、廉价。