壳聚糠的超声波降解及抑菌性研究

论文摘要

壳聚糖独特的结构决定了其具有优良的吸附性、通透性和广谱抑菌性等,被广泛应用于食品工业、环境保护、医药卫生、农业和轻纺工业等领域。壳聚糖的诸多性质是与其分子量大小是密不可分的,尤其对抑菌活性有重要影响。但到目前为止,工业上所制备的壳聚糖分子量通常较大,对低分子量的抑菌活性研究也鲜见报道。本文研究了超声波降解法对壳聚糖结构的影响,并对降解后低分子量的壳聚糖的抑菌性进行了较为系统的研究。研究结果如下：1.采用超声波降解法对原料壳聚糖进行降解,得到一系列不同分子量的低聚壳聚糖,利用红外光谱对降解产物进行表征,探讨了超声功率对降解后壳聚糖的结构的影响,从而确定出最适的超声功率范围为350W-500W。2.最佳降解条件的确定。通过单因素实验研究了盐酸浓度、降解温度、超声功率和超声时间对超声波降解壳聚糖的影响,并采用正交试验设计确定制备分子量小于一万的低聚壳聚糖的最佳降解条件为：盐酸浓度为3%、降解温度为65℃、超声功率500W,超声时间为180min。3.以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和啤酒酵母为实验菌,通过单因素实验,探讨了壳聚糖分子量和浓度、脱乙酰度、醋酸浓度、pH值对壳聚糖抑菌性的影响,并采用正交试验设计,在脱乙酰度一定的条件下,确定壳聚糖对个实验菌的最佳抑菌条件。结果表明：对大肠杆菌的最佳抑菌条件为醋酸浓度1.2%,pH值5.8,壳聚糖浓度0.065%,分子量为6869；对金黄色葡萄球菌的最佳抑菌条件为醋酸浓度1.0%,pH值5.8,分子量97013,壳聚糖浓度0.065%；对枯草芽孢杆菌的最佳抑菌浓度为醋酸浓度1.2%,pH值6.1,壳聚糖浓度0.065%,分子量97013；对啤酒酵母的最佳抑菌条件为醋酸浓度0.8%,pH值6.4,壳聚糖浓度0.065%,分子量6869。4.通过对壳聚糖抑菌性进行定性与定量实验,分别确定分子量为6869和97013的壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、啤酒酵母、黑曲霉和红曲霉的最低抑菌浓度,探讨超声波降解法对降解前后壳聚糖抑菌性的影响。结果表明：分子量为6869的壳聚糖对各种菌的最低抑菌浓度分别2.5mg/mL、4.0mg/mL、5.0mg/mL、2.0Omg/mL、4.5mg/mL、4.0mg/mL;分子量为97013的壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、啤酒酵母、黑曲霉和红曲霉的最低抑菌浓度分别为3.5mg/mL、3.0mg/mL、4.0mg/mL、4.5mg/mL、3.5mg/mL、3.0mg/mL,对壳聚糖降解后,除了对大肠杆菌、啤酒酵母的抑菌性增强外,对其他四种菌的抑制作用均被减弱。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 综述
• 1.1 甲壳素的发现与命名
• 1.2 壳聚糖的来源与存在
• 1.3 壳聚糖的性质与结构
• 1.4 壳聚糖的结构分析技术
• 1.5 壳聚糖的降解
• 1.6 壳聚糖的抑菌性
• 1.7 本课题主要研究内容和设计思路
• 2 超声波降解对壳聚糖结构的影响
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料与仪器
• 2.3 实验方法
• 2.4 实验结果与分析
• 3 超声波降解壳聚糖的最佳条件探索
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料与仪器
• 3.3 实验方法
• 3.4 实验结果与分析
• 4 壳聚糖抑菌性研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料与仪器
• 4.3 实验方法
• 4.4 实验结果与分析
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
• 致谢