玉米芯中低聚木糖提取和定性定量分析

论文摘要

功能性食品的研究与开发给食品工业注入了全新的内容,而生产功能性食品的关键是功能性食品基料即生理活性物质的制备。功能性低聚糖因具有独特的生理功能,特别是能促进肠道内双歧杆菌的增殖,有益于肠道健康而成为一种重要的功能性食品基料,已引起世界的广泛关注。低聚木糖是D-木糖单元通过β-1,4-糖苷键组成的低聚糖,以木二糖和木三糖为主,极难被消化吸收,肠道内残存率高,具有极好的双歧杆菌增殖性,其选择利用性高于其它功能性低聚糖。玉米是我国三大粮食作物之一,每年玉米芯产量极其可观,目前除少量进行初加工外,绝大部分作为农家燃料被烧掉,即浪费资源又污染环境。因此,开展以玉米芯为原料,低聚木糖生产方面的理论和生产技术的研究是十分必要的。从2007年开始,课题组成员依托吉林省教育厅基金资助项目（2007第415号）“玉米芯中低聚木糖提取和定性定量分析”,开展玉米芯中低聚木糖的研究工作,其中提取和定性定量研究是课题研究的重要内容,本论文就是在此背景下开展的。目前,对其低聚木糖的主要组分的检测研究已经完成。本课题的主要目的是设计并优化提取纯化工艺路线,并对其组分进行定性定量研究。主要研究工作包括：1、简要介绍了低聚木糖的研究意义、发展历史及其研究现状。2、玉米芯总糖提取纯化工艺研究。采用热水浸提法对玉米芯总糖的提取工艺路线进行了试验分析,在结合效能考虑后确定最优工艺路线：浸提温度90℃、料液比1：25（g/mL）、浸提时间2.5h、一次浸提、80%醇沉操作,此条件下的提取率为13.18%。采用冻融分级除杂、Sevage法除蛋白、活性炭脱色对玉米芯总糖进行纯化试验研究。通过单因素试验确定的活性炭脱色条件为：温度70℃、活性炭用量4%、脱色时间60min,活性炭对糖液的脱色率为78.04%,糖损失率为16.61%。紫外光谱结果显示纯化后的玉米芯总糖无核酸和蛋白质。3、玉米芯低聚木糖的制备研究。采用SephadexG-25柱层析对低聚木糖进行制备,玉米芯总糖和部分酸水解糖样经柱层析操作后分别得到低聚木糖组分A和组分B。柱层析条件：洗脱液：0.1mol/L NaCl溶液；上样浓度：4%；上样体积：柱体积=1：35；洗脱液流速：0.17倍柱体积/h。糖液经阴阳离子交换树脂脱盐处理后,有效降低了糖液中盐含量,脱盐率为61.33%。4、玉米芯中低聚木糖定性定量分析研究。组分A和组分B的HPLC图谱显示,组分A主要为木二糖,含有少量木三糖,木二糖纯度可达91.27%,收率为3.91%；组分B主要为木二糖,纯度可达95.62%,收率为6.84%；可能含有少量木三糖,纯度较低,收率仅为0.22%。由组分B的MS图谱分析可知含有木二糖、木三糖、木四糖和木五糖。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 低聚木糖研究进展
• 1.2 玉米芯资源及开发利用情况
• 1.3 本课题研究意义
• 第二章 玉米芯总糖的提取纯化工艺研究
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.3 结果与分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 玉米芯低聚木糖的制备
• 3.1 试验材料
• 3.2 试验方法
• 3.3 结果与分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 玉米芯中低聚木糖的定性定量分析
• 4.1 试验材料
• 4.2 试验方法
• 4.3 结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1. 玉米芯总糖提取纯化工艺
• 5.2 低聚木糖制备工艺
• 5.3 低聚木糖性能表征
• 5.4 前景展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间研究成果