瓜爾膠的接枝改性和酶解法制備半乳甘露低聚糖的研究.pdf

1、瓜爾膠作為一種提取自瓜爾豆的半乳甘露聚糖，由于自身高分子量、高粘稠性等多方面性能，被廣泛應(yīng)用于食品，醫(yī)藥，水處理，紡織石油開(kāi)采，采礦等諸多行業(yè)，對(duì)瓜爾膠的改性，也是近年來(lái)十分熱門(mén)的研究領(lǐng)域。甘露低聚糖是一種使雙歧桿菌增值的功能性低聚糖，在營(yíng)養(yǎng)改善、食品工業(yè)、養(yǎng)殖飼料等方面有廣闊應(yīng)用前景。 本實(shí)驗(yàn)包括兩個(gè)方向：一，瓜爾膠的輻照接枝改性。瓜爾膠的接枝反應(yīng)國(guó)外已有相關(guān)報(bào)道，但是使用Co60輻射引發(fā)瓜爾膠接枝聚合還屬于一個(gè)新課題，從而拓

2、寬了改性工藝路線。二，通過(guò)β-甘露聚糖酶酶解瓜爾膠制備半乳甘露低聚糖(GMOS)。 1．通過(guò)對(duì)瓜爾膠與MAA接枝反應(yīng)的研究，接枝反應(yīng)最佳反應(yīng)條件是：在通入N2條件下，甲基丙烯酸與瓜爾膠的質(zhì)量比為3∶1，輻照劑量為1.5kGy，膠液pH值為6時(shí)，接枝率可以達(dá)到108％，接枝產(chǎn)物粘度最大，達(dá)到反應(yīng)前膠液的2.5倍，由此說(shuō)明通過(guò)接枝聚合，提高了瓜爾膠的應(yīng)用性能。 在最佳反應(yīng)條件下合成了接枝產(chǎn)物，并進(jìn)行純化，通過(guò)FTIR光譜和X

3、-射線衍射確認(rèn)了瓜爾膠分子鏈上確實(shí)MAA接枝產(chǎn)物的存在。 2．在一定條件下應(yīng)用瓜爾膠和甲基丙烯酸接枝產(chǎn)物，與卡拉膠進(jìn)行了復(fù)配共混應(yīng)用研究，發(fā)現(xiàn)接枝產(chǎn)物的加入后形成的共混凝膠強(qiáng)度有顯著提高。并且通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)找到了最佳共混條件：當(dāng)卡拉膠濃度為3％時(shí)，瓜爾膠與甲基丙烯酸接枝產(chǎn)物的濃度為0.2％，pH值為7，KCI濃度為0.2 mol/L，共混溫度為80℃在該條件下共混30min，形成的共混凝膠強(qiáng)度最大。用紅外圖譜表征的這種共混作用。

4、 3．通過(guò)β-甘露聚糖酶酶解瓜爾膠制備了功能性低聚糖——半乳甘露低聚糖。通過(guò)酶解正交實(shí)驗(yàn)得到了最佳酶解條件為：pH值=7、酶解時(shí)間10h、加酶量為40IU/g。在最佳條件下酶解瓜爾膠制備了半乳甘露低聚糖，經(jīng)納濾分離，得到聚合度2～10的產(chǎn)品，產(chǎn)率為42％。通過(guò)MALDl-TOF質(zhì)譜分析證明GMOS組分主要有2～10個(gè)單糖組成，HPLC證明酶解產(chǎn)物中低聚糖總含量達(dá)到75.4％。通過(guò)13CNMR圖譜確定產(chǎn)品的甘露低聚糖C6羥基上取代