论文题目: 强制渗透法制备水溶性壳聚糖及其固定化酶解方法与产物研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 水产品加工与贮藏工程
作者: 张永勤
导师: 薛长湖
关键词: 壳聚糖,甲壳素,水溶性,脱乙酰度,酶的固定化
文献来源: 中国海洋大学
发表年度: 2005
论文摘要: 水溶性壳聚糖广泛应用于医药、食品、化工、环境等行业,其制备方法仍是当今普遍研究的热门课题。本文提出了利用强制渗透法与酶法联合制备大分子水溶性壳聚糖的一种简便、快速、高效且切实可行的新方法,并对水溶性壳聚糖进行了特性分析。具体内容如下: 1.利用强制渗透法制备水溶性壳聚糖并对其溶解性机理进行了研究。结果表明脱乙酰度在50%左右的壳聚糖溶液在中性pH条件下溶液澄清透明,在碱性条件下处于半透明状态。电镜扫描(SEM)结果表明在真空条件下将浓碱强制渗透于甲壳质颗粒的微孔中有利于加速甲壳素的溶胀以及NaOH的传质过程,达到近似均相的脱乙酰状态。通过特性粘度、粉末X—射线衍射、FT-IR、~1H-NMR、溶解性测定等结果表明,在此条件下的分子结构松散,分子间力较弱,有利于水分子引入大分子结构中并发生氢键键合而溶解。适当降低分子量可降低分子间作用力,提高其溶解度。 2.对壳聚糖大分子的酶法降解相对其它化学降解具有条件温和、易控制、分子结构不易被破坏等优势。本文利用果胶酶和纤维素酶对壳聚糖的水解活性进行比较 并对适合于水解该壳聚糖的酶进行固定化。 2.1 在比较之前,分别对壳聚糖的脱乙酰度、酶解产物的分析方法进行了研究。结果表明粉末X-射线衍射可用于测定甲壳质和壳聚糖的脱乙酰度,利用果胶酶或纤维素酶降解法也可测定壳聚糖的脱乙酰度。 2.2 酶解产物的分析方法采用检测浓度范围宽、操作简便、便于高通量测定的DNS法,并对该方法进行了优化,通过化学计量学分析确定了检测波长为500nm。此处波长灵敏度比通常采用的540nm高,而背景干扰相对其最大吸收波长480nm左右要小。另外,由于氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖的吸光系数不
论文目录:
0 前言
1 综述
1.1 甲壳素及壳聚糖的研究现状
1.1.1 水溶性壳聚糖的制备
1.1.2 脱乙酰度的测定方法
1.2 酶法及固定化酶降解壳聚糖的研究现状
1.2.1 壳聚糖降解酶的活力测定方法研究现状
1.2.2 固定化酶研究现状
1.3 壳聚糖及其酶解产物的分级与分析
1.4 水溶性壳聚糖的应用
2 强制渗透法水溶性半脱乙酰壳聚糖的制备及其特性
2.1 实验材料
2.2 实验方法
2.2.1 脱乙酰壳聚糖的制备
2.2.2 酶法水解
2.2.3 脱乙酰度(DD)的测定
2.2.4 特性粘度与分子量的测定
2.2.5 溶解性评价
2.2.6 扫描电镜(SEM)观察
2.2.7 粉末X-射线衍射(XRD)
2.2.8 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)
2.3 结果与讨论
2.3.1 NaOH溶液的真空强制渗透对甲壳素脱乙酰的影响
2.3.2 反应时间对甲壳素脱乙酰度的影响
2.3.3 溶解性评价
2.3.4 脱乙酰度对特性粘度的影响
2.3.5 粉末x-射线衍射图谱比较
2.3.6 FT-IR图谱比较
2.4 结论
3 测定脱乙酰度的方法研究
3.1 粉末X-射线衍射法(XRD)测定α-甲壳素及壳聚糖的脱乙酰度
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验方法
3.1.3 结果与讨论
3.1.3.1 电位滴定法测定脱乙酰度
3.1.3.2 FT-IR法测定脱乙酰度
3.1.3.3 粉末X-射线衍射法测定脱乙酰度
3.1.4 结论
3.2 酶法联合电位滴定测定壳聚糖的脱乙酰度
3.2.1 试剂与仪器
3.2.2 实验方法
3.2.3 结果与讨论
3.2.3.1 水分对壳聚糖测定的影响
3.2.3.2 数据分析与比较
3.2.3.3 碱滴定与酸滴定
3.2.4 本节小结
4 壳聚糖降解酶的固定化方法研究
4.1 DNS法测定酶活力的方法改进及检测波长的确证
4.1.1 试剂与仪器
4.1.2 试验方法
4.1.3 结果与讨论
4.1.3.1 还原糖的光谱比较
4.1.3.2 氢氧化钠浓度对测定的影响
4.1.3.3 还原糖的线性方程参数比较
4.1.3.4 最低显色浓度与检测限度、测定限度
4.1.3.5 精密度比较
4.1.3.6 干扰
4.1.4 DNS法在壳聚糖降解酶活力测定中的应用
4.1.4.1 果胶酶水解果胶
4.1.4.2 果胶酶水解壳聚糖
4.1.5 本节小结
4.2 壳聚糖降解酶对不同脱乙酰度壳聚糖的降解特性研究
4.2.1 试剂及仪器
4.2.2 实验方法
4.2.3 结果与讨论
4.2.3.1 果胶酶对不同脱乙酰度壳聚糖及果胶的降解特性研究
4.2.3.1.1 果胶酶对不同脱乙酰度壳聚糖的底物敏感性
4.2.3.1.2 果胶酶水解壳聚糖和果胶的最适pH,最适温度
4.2.3.1.3 果胶酶的热稳定性
4.2.3.1.4 果胶酶对壳聚糖及果胶的酶促反应动力学常数Km及Vmax测定
4.2.3.1.5 本节小结
4.2.3.2 纤维素酶对不同脱乙酰度壳聚糖的降解特性研究
4.2.3.2.1 纤维素酶水解不同脱乙酰度壳聚糖的最适pH和最适温度
4.2.3.2.2 纤维素酶的热稳定性
4.2.3.2.3 纤维素酶水解不同脱乙酰度壳聚糖的Km及Vmax的测定
4.2.3.2.4 本节小结
4.2.4 小结
4.3 果胶酶的固定化方法研究
4.3.1 以部分脱乙酰甲壳素为载体固定果胶酶的研究
4.3.1.1 试剂及仪器
4.3.1.2 实验方法
4.3.1.3 结果与讨论
4.3.1.4 本节小结
4.3.2 以Eupergit为载体固定果胶酶的研究
4.3.2.1 试剂与仪器
4.3.2.2 实验方法
4.3.2.3 结果与讨论
4.3.2.4 本节小节
4.4 本章小结
5 产物的初步研究
5.1 不同分子量段产物的初步分级
5.1.1 试剂与仪器
5.1.2 实验方法
5.1.3 结果与讨论
5.1.3.1 醇沉法
5.1.3.2 pH-醇沉法
5.1.4 本节小结
5.2 壳聚糖分级组分对血管紧张素转化酶(ACE)的抑制活性的初步研究
5.2.1 试剂及仪器
5.2.2 试验方法
5.2.3 结果与讨论
结论
参考文献
致谢
附录
发布时间: 2005-10-26
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