水溶性膳食纤维聚葡萄糖合成工艺的研究

论文摘要

本文以葡萄糖为原料,采用真空热熔缩聚法合成聚葡萄糖,以合成产物中的还原糖含量为检测指标。考察了食用酸、多元醇、反应温度、反应时间、真空度等因素对聚葡萄糖合成效果的影响,通过正交试验确定了聚葡萄糖最佳合成工艺为：搅拌速率90r/min,真空度10lkPa,反应温度170℃,反应时间50min,柠檬酸用量0.7%,山梨醇11.8%,所得产物聚葡萄糖中还原糖含量低于1%,产品色泽较浅,口感良好。通过化学方法和高效液相色谱法共同鉴定出合成产物即为聚葡萄糖。在聚合反应过程中,研究了各反应因素对产物分子量分布的影响。利用OHpak SB-802.5和OHpak SB-804两种凝胶色谱柱分别分析了聚葡萄糖的主峰分子量大小与合成产物整体分子量分布。得出：聚葡萄糖主峰分子量大小与食用酸用量、反应时间、反应温度及真空度成正比,与多元醇用量成反比；高分子聚合物含量与反应时间、反应温度、食用酸用量、搅拌速率及真空度成正比,与多元醇用量成反比。同时还发现,聚葡萄糖分子量越大,离散度越高,产物分布越不均一。采用活性炭脱色与超滤法对产物进行纯化,确定最终脱色条件为：活性炭添加量1%（w/v）,脱色温度70℃,脱色时间30min,脱色率可达74.9%,总糖损失率低于10%。此外,对活性炭等温吸附曲线进行拟合,结果显示所用活性炭的吸附等温模型符合Freundlich吸附等温式。确定超滤条件为：操作压力0.025MPa,操作温度35℃,料液浓度维持脱色后浓度即可,所得目标产物含量约为80%,高分子聚合物含量降至6.3%。最后考察了合成产物聚葡萄糖的体外抗消化性及其对小鼠糖耐量的影响,结果表明：聚葡萄糖不能被a-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶水解,能较好的抑制和阻碍小肠对葡萄糖的吸收速度与吸收量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 膳食纤维的概述
• 1.1.1 膳食纤维的定义
• 1.1.2 膳食纤维的分类
• 1.2 聚葡萄糖
• 1.2.1 聚葡萄糖的结构组成
• 1.2.2 聚葡萄糖的产品形式
• 1.2.3 聚葡萄糖的理化性质
• 1.2.4 聚葡萄糖的生理功能
• 1.2.5 聚葡萄糖的应用
• 1.3 聚葡萄糖检测方法
• 1.4 聚葡萄糖的纯化
• 1.4.1 活性炭脱色
• 1.4.2 超滤
• 1.5 研究目的与意义
• 1.6 研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 原料及试剂
• 2.1.2 仪器与设备
• 2.1.3 实验动物
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 聚葡萄糖的合成工艺
• 2.2.2 聚葡萄糖合成单因素试验
• 2.2.3 聚葡萄糖合成正交试验
• 2.2.4 分析方法
• 2.2.5 聚合反应各因素对产物分子量分布的影响
• 2.2.6 聚葡萄糖的鉴别
• 2.2.7 活性炭脱色
• 2.2.8 超滤
• 2.2.9 聚葡萄糖红外分析
• 2.2.10 聚葡萄糖抗消化性能的测定
• 2.2.11 聚葡萄糖对小鼠糖耐量的影响
• 3 结果与讨论
• 3.1 聚葡萄糖合成工艺
• 3.1.1 聚葡萄糖合成单因素试验
• 3.1.2 聚葡萄糖合成正交试验
• 3.1.3 还原糖含量的测定
• 3.1.4 聚合反应各因素对产物分子量分布的影响
• 3.2 聚葡萄糖的鉴别
• 3.2.1 化学鉴别方法
• 3.2.2 高效液相色谱法
• 3.3 活性炭脱色
• 3.3.1 活性炭用量对脱色效果的影响
• 3.3.2 脱色温度对脱色效果的影响
• 3.3.3 脱色时间对脱色效果的影响
• 3.3.4 pH对脱色效果的影响
• 3.3.5 分析方法
• 3.3.6 活性炭等温吸附曲线的测定
• 3.4 超滤
• 3.4.1 操作压力对超滤的影响
• 3.4.2 操作温度对超滤的影响
• 3.4.3 料液浓度对超滤的影响
• 3.4.4 超滤过程中膜通量的变化
• 3.4.5 超滤膜组件的污染及清洗
• 3.5 聚葡萄糖红外分析
• 3.6 聚葡萄糖抗消化性的测定
• 3.6.1 a-淀粉酶活力
• 3.6.2 葡萄糖淀粉酶活力
• 3.6.3 聚葡萄糖的抗酶解性
• 3.6.4 聚葡萄糖对小鼠糖耐量的影响
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 论文发表情况
• 8 致谢