山楂果胶寡糖的分离制备及其抗菌特性的研究

论文摘要

本文对以鲜山楂为原料提取的山楂果胶进行水解后产生的果胶寡糖进行了分离纯化,并对其抑菌性进行了研究,主要结果如下:以鲜山楂为原料制备果胶,总糖含量为78.11%,多聚半乳糖醛酸含量为65.36%.选用活性炭粉末、大孔吸附树脂D3520与NKA-Ⅱ进行脱色试验。经试验,发现脱色效果最好的为大孔吸附树脂D3520,得出最佳脱色工艺为:果胶溶液/大孔吸附树脂4/1（v/v）,流速350ml/h,温度30℃。经此过程处理过的果胶溶液的颜色近于无色,成品果胶的聚半乳糖醛酸含量达72%,色泽也可达到理想的浅黄色。对各种因素对半乳糖醛酸的聚合度的影响进行的试验表明,两种果胶酶的水解液中还原糖的含量在反应开始的4 h内呈现快速上升的趋势,之后随反应时间的延长其变化趋于平稳;而作为水解产物的聚半乳糖醛酸的平均聚合度则显示出与还原糖含量相反的变化规律。试验结果同时也表明,山楂果胶溶液的浓度与聚半乳糖醛酸的平均聚合度之间呈现出一定的正相关关系,即在高底物浓度（≥2%）的条件下有利于分子量相对较大（平均聚合度大于3）的聚半乳糖醛酸生成。但果胶酶的使用剂量则与聚半乳糖醛酸的平均聚合度之间则呈现出一定的负相关关系,即在底物浓度一定的条件下,高的加酶量（≥0.2U/ml）有利于分子量较低（平均聚合度小于3）的寡糖生成。对水解作用时间对抗菌的影响进行试验的结果表明,随着水解时间的增加,果胶寡糖的抑菌性增强。这是因为随着水解时间的增加,多聚半乳糖醛酸被果胶酶随机的切断生成小片段的聚半乳糖醛酸,表现为抑菌活性的增强。当水解时间达到4小时后,寡糖的抑菌性开始保持平稳。超过10小时后,其抑菌性有小幅下降。可能由于大量聚半乳糖醛酸被切断成过于小的片段的寡聚半乳糖醛酸甚至生成全部半乳糖醛酸。表现为抑菌性有所下降。对经离子交换树脂（DEAE Sephadex A-25）分离得到的不同聚合度的山楂果胶寡糖的抗菌性分析的结果的研究表明,在半乳糖醛的聚合度在10以内时,随着聚合度的降低,其抑菌性是呈现下降的趋势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 引言
• 1.1 食品防腐剂现状
• 1.1.1 食品防腐剂的发展趋势
• 1.1.2 化学防腐剂在食品工业中的应用现状
• 1.1.3 天然防腐剂在食品工业中的应用现状
• 1.2 山楂概述
• 1.2.1 山楂的药用功效
• 1.3 果胶概述
• 1.4 果胶酶概述
• 1.4.1 果胶酶及其分类
• 1.4.2 果胶酶的作用机理
• 1.5 离子交换树脂及其分离过程
• 1.6 本课题主要研究内容和科学意义
• 1.6.1 主要研究内容
• 1.6.2 本研究的科学意义
• 2. 试验材料与方法
• 2.1 试验材料与仪器
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验仪器
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 试验流程
• 2.2.2 山楂果胶的提取
• 2.2.3 果胶的脱色处理
• 2.2.3.1 脱色剂的选择及预处理
• 2.2.3.2 脱色剂对山楂色素的静态脱色试验
• 2.2.3.3 脱色剂对山楂色素的动态脱色试验
• 2.2.3.4 果胶脱色效果的评价
• 2.2.4 不同技术工艺对山楂果胶寡糖的平均聚合度的影响
• 2.2.5 平均聚合度对山楂果胶寡糖的抗菌性的影响
• 2.2.6 山楂果胶寡糖的分离制备
• 2.2.6.1 离子交换树脂的预处理
• 2.2.6.2 装柱及平衡
• 2.2.6.3 加样
• 2.2.6.4 洗脱
• 2.2.6.5 所得寡糖后处理
• 2.2.6.6 寡糖的检验
• 2.2.7 山楂果胶寡糖单体的抗菌性试验
• 2.2.8 细胞壁和细胞膜通透性的测定
• 2.3 测定方法
• 2.3.1 总糖定量测定
• 2.3.1.1 标准曲线的制作
• 2.3.1.2 样品测定
• 2.3.2 多聚半乳糖醛酸定量测定（酸性糖定量测定）
• 2.3.2.1 标准曲线的制作
• 2.3.2.2 样品测定
• 2.3.3 蛋白质定量测定
• 2.3.3.1 标准曲线的制作
• 2.3.3.2 样品测定
• 2.3.4 黏度的测定
• 2.3.5 还原性酸性糖的定量测定
• 2.3.5.1 标准曲线的制作
• 2.3.5.2 样品测定
• 2.3.6 还原糖的定量测定
• 2.3.6.1 标准曲线的制作
• 2.3.6.2 样品测定
• 2.3.7 碱性磷酸酶与Β-半乳糖苷酶活性的测定
• 3. 结果与分析
• 3.1 果胶的理化特性
• 3.2 果胶脱色工艺的优化
• 3.2.1 脱色剂对山楂果胶的静态脱色试验结果
• 3.2.2 动态脱色中的体积分数（树脂体积/被处理果胶溶液体积）对果胶脱色效果的影响
• 3.2.3 动态脱色中的流速对果胶脱色效果的影响
• 3.2.4 动态脱色中的温度对果胶脱色效果的影响
• 3.3 果胶寡糖的诱导生成结果
• 3.3.1 水解时间对果胶寡糖生成的影响
• 3.3.2 底物浓度对果胶寡糖生成的影响
• 3.3.3 加酶量对果胶寡糖生成的影响
• 3.4 水解时间对果胶寡糖的抑菌性影响
• 3.4.1 果胶寡糖诱导生成条件的确定
• 3.4.2 山楂果胶溶液水解时间对其抗菌性的影响
• 3.5 果胶寡糖的分离及其理化性质
• 3.5.1 果胶寡糖的分离
• 3.5.2 半乳糖醛酸寡糖纯合体的理化性质
• 3.6 山楂果胶寡糖的聚合度对抗菌性的影响
• 3.7 山楂果胶寡糖对细菌的细胞壁和细胞膜通透性的影响
• 4 讨论
• 4.1 树脂及条件因素对果胶脱色的影响
• 4.2 酶及条件因素对山楂果胶寡糖生成的影响
• 4.3 半乳糖醛酸的聚合度对其抗菌性的影响
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文