普鲁兰多糖的改性处理研究进展

通过对国内外普鲁兰多糖的改性处理进行分析和总结,从物理改性和化学改性两个方面介绍普鲁兰多糖改性处理的方法以及改性物的应用,概述普鲁兰多糖的改性处理研究进展,为进一步开发和应用普鲁兰多糖提供科学的研究基础。分析表明,普鲁兰多糖的改性处理可以改善其性能,或提供活性基团使其带有电负性,进一步拓展普鲁兰多糖的应用范围。然而,改性处理对普鲁兰多糖分子结构的变化的影响及官能团的取代位置还有待进一步的研究。     

羧甲基化改性对不同分子量水溶性大豆多糖乳化性的影响

目的研究羧甲基化改性对不同分子量水溶性大豆多糖(soluble soybean polysaccharides,SSPS)乳化性的影响,探索进一步改善水溶性大豆多糖乳化性的方法。方法从豆渣中提取水溶性大豆多糖,使用超滤法分离,获得两种不同分子质量的多糖组分(L-低分子质量,H-高分子质量),分别对SSPS(未分离)、L和H进行羧甲基化改性,通过调节改性条件获得两种不同取代度(D-低取代度,G-高取代度)的水溶性大豆多糖。以不同的水溶性大豆多糖为乳化剂制备乳化液(O/W),对其乳化活性、乳化稳定性和乳化液显微结构进行分析。结果改性前后SSPS(未分离)、L和H的乳化性强弱顺序均为HSSPS(未分离)L;SSPS(未分离)和H的乳化活性在改性之后显著减弱(P0.05),且取代度越高乳化活性越弱,而L的乳化活性在改性之后增强,且取代度越高乳化活性越强;SSPS(未分离)和L的乳化稳定性在改性之后显著减弱(P0.05),但在取代度升高后二者的乳化稳定性又有所改善;H的乳化稳定性在改性之后显著减弱(P0.05),且取代度越高乳化稳定性越弱。结论高分子质量水溶性大豆多糖的乳化性优于低分子质量多糖,且这一规律不受改性的影响。在本试验条件下,羧甲基化改性对不同水溶性大豆多糖乳化性的影响不同,对乳化性的改善有一定的积极作用。     

壶瓶碎米荠多糖硫酸化结构修饰及抗氧化活性研究

为探索壶瓶碎米荠多糖结构修饰以及修饰后多糖的生物活性变化规律,利用三氧化硫-吡啶法对壶瓶碎米荠多糖进行了硫酸化结构修饰,得到了五种不同取代度的硫酸化壶瓶碎米荠多糖,取代度分别为0.46、0.55、0.69、0.72、0.80。通过傅立叶变红外光谱初步对其改性效果进行了分析,在此基础上研究了改性壶瓶碎米荠多糖的抗氧化活性。结果显示：硫酸化改性壶瓶碎米荠多糖可以改善壶瓶碎米荠多糖的抗氧化活性,其中取代度为0.80的硫酸化壶瓶碎米荠多糖在ABTS自由基、羟自由基、DPPH自由基上具有较好的清除能力。该研究结果为壶瓶碎米荠多糖的结构以及活性研究提供了一定的试验基础。     

多功能性玉米麸质阿拉伯木聚糖芥子酸酯的制备及性能

该研究从玉米麸质中提取阿拉伯木聚糖(corn arabinoxylan, CAX),与芥子酸(sinapic acid, SA)酰氯酯化反应得到多糖改性产物阿拉伯木聚糖芥子酸酯(sinapic acid corn arabinoxylan esters, SA-CAX),用红外、核磁氢谱、核磁碳谱对其结构进行了分析,用高效液相色谱确定了SA在CAX上的取代度,改变SA的用量,可以得到不同取代度的改性多糖SA-CAX-n(n表示取代度),并用凝胶渗透色谱测定不同取代度的改性多糖的分子质量。然后对改性后多糖的性能进行测试,多糖溶液对紫外光波检测表明,CAX水溶液对紫外光无吸收,而SA-CAX-n对UVB波段的紫外光具有较好的屏蔽作用,此屏蔽作用随SA含量增加而加强;用流变仪测试CAX和SA-CAX-n水溶液的黏度,SA-CAX-n黏度比CAX高,且具有较好的黏弹性,黏度和黏弹性均随改性后多糖的支链程度的提高而提高;通过抗氧化能力指数对SA-CAX-n的抗氧化性进行评价,改性后SA-CAX-n的抗氧化性比改性前CAX有显著提高,取代度n越高,SA-CAX-n的抗氧化性随之升高。     

三元共混多糖成膜性能对卷烟保润性能的影响

采用共干燥技术,以普鲁兰多糖、海藻酸钠和藻酸丙二醇酯为原料,制备了普鲁兰多糖/海藻酸钠/藻酸丙二醇酯(PUL/ALG/PGA)三元共混多糖,利用超声、微波、超高压和γ-射线技术对其进行改性,研究各三元共混多糖膜的阻水性、机械性和透氧性对卷烟保润性能的影响。结果表明:(1)0~120 h,在解湿过程和吸湿过程中,三元共混多糖的成膜性能综合指数与卷烟保润性能具有很强的相关性,相关系数分别为0.99和0.86;(2)三元共混多糖成膜性能综合指数与烟丝抗破碎性正相关;(3)三元共混多糖改善了卷烟感官品质,主要表现在香气质较好,刺激性降低,其成膜性能综合指数与感官评价得分正相关。     

鱼腥草多糖硫酸酯化修饰及清除自由基活性

探讨硫酸酯化修饰对鱼腥草多糖清除自由基活性的影响,采用浓硫酸法对鱼腥草多糖进行硫酸酯化修饰,对不同取代度硫酸酯化鱼腥草多糖的羟自由基(·OH)和二苯基苦酰肼基自由基(DPPH·)体外清除活性进行比较,考察清除活性与取代度之间的关系。结果表明,在酯化时间分别为30, 60, 90, 120和150 min下得到的5个不同取代度改性产物(S-HCP 1、S-HCP 2、S-HCP 3、S-HCP 4和S-HCP 5),对DPPH·的清除活性随着浓度和取代度增加均增强,对·OH的清除活性在取代度大于0.6时,随浓度和取代度增加而增强,表明硫酸化多糖清除自由基活性与其硫酸化的取代度相关。     

硫酸酯化洋葱多糖的制备及其抗氧化活性的研究

以洋葱为原料,采用水提醇沉法制备洋葱多糖。用浓硫酸法对洋葱多糖进行硫酸酯法修饰,采用硫酸酯取代度为指标,对硫酸酯化反应的浓硫酸与正丁醇的体积比和反应时间进行优化,并对不同浓度的硫酸酯化洋葱多糖进行体外抗氧化实验。结果表明,制备硫酸酯化洋葱多糖的较佳工艺为浓硫酸和正丁醇体积比3∶1,反应时间20min和反应温度0℃,在此条件下多糖硫酸根取代度为0.51。同时,洋葱多糖硫酸酯化改性后可显著提高抗氧化性。     

灵芝多糖的羧甲基化修饰及其保润性能研究

以灵芝为原料提取灵芝多糖GLP,并制备了其羧甲基化产物(CM-GLP),以羧甲基化取代度为指标,采用正交试验对灵芝多糖羧甲基化修饰条件进行优化.以空白烟丝为对照,以烟丝含水率为指标对CM-GLP,GLP,丙二醇和甘油的物理保润性能进行测试,并以感官舒适度验证其在卷烟中的应用效果.结果表明:1)羧甲基化的最佳工艺条件为氯乙酸用量85 g,Na OH溶液浓度4.5 mol/L,反应温度60℃,反应时间2 h,在此条件下取代度均值为1.36;2)在低湿条件下,CM-GLP的保湿性能优于丙二醇和甘油,GLP的保湿性能略差于丙二醇,在高湿条件下,四者差异不明显;3)CM-GLP可使卷烟烟气柔和、圆润,减少刺激性,具有提升感官舒适性的作用.     

有机氮源对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖的影响

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC.11062为出发菌株,研究了六种有机氮源对普鲁兰多糖产量、结构、纯度及分子量的影响。结果表明:在不同有机氮源的发酵条件下,普鲁兰多糖产量由高到低依次为:酵母粉牛肉膏蛋白胨胰蛋白胨麦芽浸粉尿素,其中以酵母粉为有机氮源时,普鲁兰多糖产量达到60.64 g/L;普鲁兰多糖的结构和纯度受有机氮源种类的影响很小,相对稳定,表明该菌株能够适用于各种有机氮源生产普鲁兰多糖,适合工业化生产;不同有机氮源所生成的普鲁兰多糖分子量由大到小的顺序依次为:麦芽浸粉牛肉膏蛋白胨胰蛋白胨尿素酵母,重均分子量范围Mw在289039~604375 u之间,分子量分散指数在2.0~2.4。这些研究可为不同特性普鲁兰多糖的生产提供技术指导。     

仙人掌多糖的提取及其在卷烟中的应用

提取了仙人掌多糖,将其应用于卷烟,并考察仙人掌多糖对烟丝保润性能、烟叶表面润湿性以及感官舒适度的影响。结果显示,热水浸提法提取的仙人掌多糖添加在卷烟中后整体评吸效果较好,更适用于卷烟生产;仙人掌多糖具有较好的保润效果,能够在低湿条件下降低烟丝的失水率,减缓水分的散失,高湿条件下与丙二醇的吸湿性能较为接近;仙人掌多糖水溶液在烟叶表面的接触角较小,对烟叶表面的润湿性较好,更易浸湿烟丝;仙人掌多糖具有增加香气量,提高烟气细腻度,增强回甜感,减轻杂气等作用。     

硬脂酸-羧甲基魔芋葡甘聚糖酯的微波法制备工艺及其性能研究

魔芋葡甘聚糖通过微波加热引入亲水的羧甲基基团及疏水的硬脂酸基团进行复合改性,从而改善其理化性质,扩大其应用范围。采用单因素试验研究硬脂酸甲脂及氢氧化钠的用量、微波反应时间和温度对硬脂酸-羧甲基魔芋葡甘聚糖酯取代度的影响,在此基础上通过四元二次通用旋转组合设计确定最佳工艺参数并研究所得产物的理化性质。得出最佳改性条件:硬脂酸甲脂用量在14.0%~14.4%,NaOH用量5.85%~6.36%,反应温度85.9~87.5℃,反应时间10.1~10.4 min条件下,硬脂酸取代度在0.020以上有95%的可能;相比羧甲基魔芋葡甘聚糖,产品的黏度有所提高,抗碱性能力增强,乳化能力提高且稳定,是一种优良的乳化剂。     

普鲁兰多糖涂膜剂的制作及其在鸡蛋保鲜中的应用

为改善鸡蛋贮藏期间的品质变化,延长鸡蛋的货架期,以鸡蛋为原料,考察普鲁兰多糖(pululan polysaccharide,PLA)添加量、溶解温度、甘油添加量3个因素对普鲁兰多糖涂膜鸡蛋保鲜效果的影响。试验确定普鲁兰多糖涂膜剂的最佳制作工艺为:称取7 g的普鲁兰多糖粉末,加入100 mL的蒸馏水,45℃加热搅拌30 min,冷却后再添加2%的甘油并搅拌混匀。为进一步对普鲁兰多糖涂膜鸡蛋的保鲜效果进行评价,试验将上述方法制得的涂膜鸡蛋与壳聚糖涂膜的鸡蛋和未涂膜鸡蛋一起贮藏在温度为35℃、湿度为40%的环境下进行品质指标的测定。研究结果表明,普鲁兰多糖涂膜后的鸡蛋表面较光滑明亮、结构紧密;在贮存11 d后,未涂膜组鸡蛋蛋白、蛋黄均发生散黄现象,而普鲁兰多糖涂膜的鸡蛋蛋白、蛋黄均未发生散黄现象;普鲁兰多糖涂膜组鸡蛋与未涂膜组鸡蛋和壳聚糖涂膜组鸡蛋相比,在第11天时,其质量损失率分别降低了80.8%、68.7%,哈夫单位值分别提高了40.9%、4.4%。     

酵母粉对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖相对分子质量的影响

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC.11062为出发菌株,研究了不同质量浓度酵母粉对普鲁兰多糖产量、结构及相对分子质量的影响。结果表明酵母粉质量浓度对出芽短梗霉的产量和相对分子质量影响显著,而普鲁兰多糖的结构基本不受其影响。在未加酵母粉时,菌体质量浓度5.92 g/L,普鲁兰多糖产量34.74 g/L,残糖质量浓度44.18 g/L,而当酵母粉质量浓度为1.5 g/L时,普鲁兰多糖的产量出现最大峰值,达到了61.32 g/L,然而,过多的酵母粉供给造成了碳源流向生物体,普鲁兰多糖产量减少。未加酵母粉时生产的普鲁兰多糖相对分子质量最大,重均相对分子质量Mw为529 528,随着酵母粉质量浓度的增加,生成的普鲁兰多糖相对分子质量逐渐降低,重均相对分子质量Mw从529 528降低到183 278,表明酵母粉可能会诱导普鲁兰多糖降解酶的产生,并导致普鲁兰多糖相对分子质量及产量的降低。这些研究为不同特性普鲁兰多糖的生产提供技术指导。     

无机氮源对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖分子量的影响

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC No.11062为出发菌株,研究五种无机氮源对普鲁兰多糖产量、结构、纯度及分子量的影响。结果表明:无机氮源种类对普鲁兰多糖产量和分子量产生显著影响,未影响普鲁兰多糖结构和纯度。其中,以硫酸铵(1.5 g/L)为唯一氮源时普鲁兰多糖产量达到32.84 g/L,重均分子量(Weight-average Molecular Weight,Mw)最大,为799823ku。硫酸铵浓度对普鲁兰多糖的产量和分子量影响显著,而未显著影响普鲁兰多糖结构。随着硫酸铵浓度的增加,普鲁兰多糖产量和分子量同时增加;当硫酸铵浓度为1.5 g/L时,普鲁兰多糖的产量出现最大值,为32.45 g/L;而当硫酸铵浓度为2.1 g/L,普鲁兰多糖重均分子量(Mw)最大,达到1236958 ku。所有制得的普鲁兰多糖纯度在95%~99%之间。这些研究可为不同分子量普鲁兰多糖生产提供技术指导。     

改性红枣多糖的制备和结构表征

以哈密大枣为原料,采用水提醇沉法提取和脱脂脱蛋白透析获得红枣多糖,通过羧甲基化法、硫酸法和硒化法对红枣多糖进行改性,并对其改性后的红枣多糖进行初步结构表征。结果表明：红枣多糖分子量为136 413 Da、多糖含量为49.96%、;羧甲基化红枣多糖的得率最高为91.1%,取代度为0.42、多糖含量为36.51%、分子量为46 637 Da;硫酸化红枣多糖的取代度为1.65、多糖含量为42.73%、分子量为9970Da和6149Da;硒化红枣多糖硒元素含量为（580.15±11.96）μg/g、多糖含量为44.56%、分子量为136 153 Da。单糖组成分析中硒化红枣多糖半乳糖醛酸含量最高,为53.23%,硫酸化红枣多糖、羧甲基化红枣多糖与红枣多糖中半乳糖醛酸含量（48.17%）相比均有所降低,分别为30.51%和39.60%。红外光谱分析的表征结果可知改性后多糖仍具有多糖的官能团,其他红外指标的变化说明改性成功。     

淀粉质原料在普鲁兰多糖生物合成中的作用及生理机制

为了考察不同淀粉质原料对出芽短梗霉生物合成普鲁兰多糖的影响,本文分别选用来源于木薯、玉米、马铃薯、红薯和小麦等作物的淀粉作为碳源发酵生产普鲁兰多糖。结果发现,木薯淀粉有利于普鲁兰多糖的生物合成,最高产量达到23.96 g/L;红薯淀粉则不利于普鲁兰多糖的合成,显著（P<0.05）降低了普鲁兰多糖的产量和分子量。进一步地,对普鲁兰多糖分批发酵动力学参数和生理学指标进行分析比较,发现木薯淀粉提高了普鲁兰多糖合成关键酶活性和胞内前体物质尿苷二磷酸葡萄糖的含量,进而提高了普鲁兰多糖的合成能力和产量;而红薯淀粉则提高了普鲁兰多糖降解酶活性,显著（P<0.05）降低了普鲁兰多糖的分子量。对普鲁兰多糖分批发酵碳源成本进行估算,发现利用木薯淀粉合成普鲁兰多糖的碳源成本只有葡萄糖对照组的56.6%。该研究结果为普鲁兰多糖的廉价高效生产提供了可行的技术参考。     

普鲁兰多糖对籼米粉凝胶及老化特性的影响

探究不同添加量的普鲁兰多糖(0%、2%、4%、6%、8%)对籼米粉糊化特性、流变特性、凝胶质构以及微观结构的影响。结果表明,普鲁兰多糖的添加使米粉的糊化特性、流变特性、凝胶质构和微观结构发生显著变化。随着普鲁兰多糖添加量的增加,混合粉的峰值黏度、最低黏度、崩解值、回生值、弹性模量、黏性模量均逐渐降低,糊化温度略有升高,表明普鲁兰多糖抑制了大米淀粉的糊化;X-射线衍射的分析表明普鲁兰多糖的添加降低了淀粉的重结晶度,抑制了淀粉老化;普鲁兰多糖添加后的凝胶呈现出多孔状结构,表明淀粉连续性的凝胶结构被破坏,从而导致凝胶的硬度、弹性、黏聚性、胶着度、咀嚼性逐渐降低。     

不同取代度羧甲基淀粉钠纸张增强性能的研究

介绍了一种用于造纸工业的淀粉衍生物--羧甲基淀粉钠(CMS).主要研究了不同取代度的CMS对纸张的增强作用,研究表明:不同取代度的CMS对纸张增强效果不同,取代度为0.91的CMS对纸张的增强效果最好.     

硬脂酸淀粉酯的酶促合成及其乳化稳定性

硬脂酸淀粉酯是通过淀粉酯化而得到的乳化剂,它是由淀粉及其衍生物与硬脂酸、硬脂酸甲酯、硬脂酸酰氯或硬脂酸酸酐反应得到的酯化产品.硬脂酸淀粉酯由于疏水性有机碳链的引入,淀粉的疏水性增加,使之具备了亲油和亲水的双亲性质,可广泛应用于日用化学、食品、纺织化工,生物降解材料、医药等工业.目前合成硬脂酸淀粉酯所用方法主要是水媒法、溶剂法、熔融法等.本实验采用脂肪酶LipozymeTL IM为催化剂,马铃薯淀粉与硬脂酸为反应底物、焦磷酸钠为辅助剂,合成硬脂酸淀粉酯.在脂肪酶添加量为淀粉质量10%的条件下,考察了底物比,辅助剂用量,反应时间,反应温度对酯化效果的影响,确定了酶法合成硬脂酸淀粉酯的最佳条件:淀粉6.0g,硬脂酸20.0g,焦磷酸钠1.5g,反应时间42h,反应温度65℃,制得取代度为0.036的淀粉酯产品.所得淀粉酯具有良好的乳化能力.     

几种海藻多糖在卷烟中的应用研究

以四种(海带、紫菜、洋栖菜、麒麟菜)不同的海藻品种为研究对象,采用柠檬酸提取法提取功能性多糖,考察多糖得率及其在卷烟中吸食品质的感官评价,筛选最优的海藻品种,并结合感官评析结果,确定多糖在卷烟应用中的添加量及改善的作用。研究表明,海带多糖具有明显改善卷烟吸食品质的效果,其中海带多糖样品Ⅰ和样品Ⅳ的改善效果最为显著。通过感官分析评价,确定海带功能性多糖在卷烟中的添加量为0.1%,海带多糖样品Ⅰ和样品Ⅳ对卷烟烟气细腻程度、减小刺激性和余味干净程度都有提升效果,而对改善杂气的贡献不明显。