酶促螺旋体糊精的形成及其应用研究

发布时间：2017-10-26 00:00

  本文关键词：酶促螺旋体糊精的形成及其应用研究

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【摘要】：淀粉经精加工处理后可为工业提供不同的淀粉衍生物,进而提高其附加值。本文以原淀粉为原料,采用酶解脱支技术,制备出具有包结络合能力的酶促螺旋体糊精,四种淀粉经彻底脱支后,其包结络合能力从高到低依次是:木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、蜡质玉米淀粉。并利用醇沉法对螺旋体糊精进行粗提纯处理,得到一系列分子量分布的螺旋体糊精,其DP值随醇浓度升高而降低,且DP值较小的螺旋体糊精样品包结络合能力较强。而后本文进一步对酶促螺旋体糊精在槲皮素的包结络合应用进行研究。以包合物中槲皮素含量和包合率作为评价指标,通过单因素实验对影响螺旋体糊精/槲皮素包合反应条件进行研究,最佳反应条件为:反应时间4 h,反应温度60℃,反应pH为6.0,槲皮素溶液添加量5%(w/w),在此最佳条件下制得的螺旋体糊精/槲皮素包合物中,槲皮素含量为38.43 mg/g,槲皮素的包合率达82.80%。并利用响应面旋转设计法对此工艺条件进行优化,响应面优化实验结果为:螺旋体糊精包合槲皮素的最佳工艺为反应时间4.5 h、反应温度64℃、槲皮素添加量5%、pH 6.5,在此条件下制得的螺旋体糊精/槲皮素包合物中,槲皮素实际含量及包合率分别为41.57 mg/g和87.32%。利用FT-IR、XRD、~(13)C CP/MAS NMR、DSC、DTG、SEM和CLSM等检测技术,对螺旋体糊精/槲皮素包合物的结构、热力学性质及表观形貌进行分析。包合物红外光谱在1264cm-1处出现C-O-的吸收峰,显示出包结络合反应的发生;XRD表明包合物晶型整体尺寸变小,呈现出螺旋体糊精包结络合物的V型结晶结构;~(13)C CP/MAS NMR表明包合物中C-4吸收峰有所弱化,表明螺旋体糊精与槲皮素之间有化学键的络合反应;包合物DSC曲线在314.8℃出现一个新熔融峰,同时包合物中槲皮素熔点峰及螺旋体糊精分解峰均消失;DTG曲线表明包合物降解过程中重量损失比混合物多18.07%;SEM显示包合物表面变得光滑整洁棱角分明、球状颗粒明显,槲皮素纤维条状弱化消失、酶解淀粉的粗糙表面得到改善;包合物的CLSM图片中可观察到红绿荧光色相间的物质,且红色荧光部分处于绿色中间;上述结论均可表明槲皮素与螺旋体糊精发生了包结络合反应,且反应中槲皮素进入了螺旋体糊精空腔中。对包合物产品溶解性、吸湿性、体外消化性、降解性、稳定性、抗氧化性以及释放特性的研究表明,包合物的溶解度随着槲皮素添加量的增加而增大;螺旋体糊精包合槲皮素后呈现出较强的抗酶解特性;同时包合物中槲皮素的热稳定性、酸碱稳定性、光照稳定性及其抗氧化稳定性均有所提高;包合物主要在小肠中发生降解释放出槲皮素。
【关键词】：酶解脱支 螺旋体糊精 包结络合 槲皮素 结构性质
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O636.12
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 主要符号表12-13
• 第一章 绪论13-21
• 1.1 淀粉及其衍生物简述13-15
• 1.1.1 淀粉概述13-14
• 1.1.2 糊精概述14
• 1.1.3 螺旋体糊精的概述14-15
• 1.1.4 螺旋体糊精的应用15
• 1.2 梯度醇沉概述15-18
• 1.2.1 梯度醇沉法的原理及应用15-16
• 1.2.2 梯度醇沉的影响因素16-18
• 1.3 槲皮素的研究进展18-19
• 1.3.1 槲皮素的概述18
• 1.3.2 槲皮素的功能特性18-19
• 1.3.3 槲皮素的研究进展19
• 1.4 研究意义、目的及主要研究内容19-21
• 1.4.1 研究意义、目的19
• 1.4.2 论文理论依据19-20
• 1.4.3 主要研究内容20-21
• 第二章 酶法脱支淀粉制备螺旋体糊精21-35
• 2.1 引言21-22
• 2.2 材料与设备22-23
• 2.2.1 实验材料22
• 2.2.2 主要仪器与设备22-23
• 2.3 实验方法23-26
• 2.3.1 螺旋体糊精的制备23
• 2.3.2 酶解率的测定23-25
• 2.3.3 蓝值的测定25
• 2.3.4 螺旋体糊精-碘复合物紫外可见吸收光谱25-26
• 2.3.5 梯度醇沉法纯化螺旋体糊精26
• 2.3.6 凝胶渗透色谱法(GPC)测定螺旋体糊精分子量及分子量分布26
• 2.4 结果与分析26-34
• 2.4.1 酶解时间对淀粉酶解率和蓝值的影响26-28
• 2.4.2 螺旋体糊精-碘复合物紫外可见吸收光谱分析28-29
• 2.4.3 螺旋体糊精的分子量分布29-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 酶促螺旋体糊精/槲皮素包合物的制备35-48
• 3.1 引言35
• 3.2 材料与设备35-36
• 3.2.1 实验材料和试剂35
• 3.2.2 主要仪器与设备35-36
• 3.3 实验方法36-38
• 3.3.1 酶促螺旋体糊精/槲皮素包合物制备工艺的优化36
• 3.3.2 包合物中槲皮素含量的测定36-38
• 3.4 结果与讨论38-47
• 3.4.1 单因素试验分析38-41
• 3.4.2 响应面试验优化分析41-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第四章 酶促螺旋体糊精/槲皮素包合物的结构及性质测定48-59
• 4.1 引言48
• 4.2 实验材料与仪器设备48-49
• 4.2.1 实验材料与试剂48
• 4.2.2 仪器设备48-49
• 4.3 实验方法49-50
• 4.3.1 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）分析测试方法及条件49
• 4.3.2 X-射线衍射（XRD）分析测试方法及条件49
• 4.3.3 ~(13)C固体核磁共振（~(13)C CP/MAS NMR）分析测试方法及条件49
• 4.3.4 差示扫描量热（DSC）分析测试方法与条件49
• 4.3.5 热失重（DTG）分析测试方法及条件49-50
• 4.3.6 场发射扫描电子显微镜（SEM）分析测试方法及条件50
• 4.3.7 激光共聚焦显微镜（CLSM）分析测试方法及条件50
• 4.4 结果与分析50-58
• 4.4.1 红外光谱分析50-51
• 4.4.2 X-射线衍射光谱分析51-52
• 4.4.3 ~(13)C固体核磁共振图谱分析52-53
• 4.4.4 差示扫描量热分析53-54
• 4.4.5 热失重（DTG）分析54-55
• 4.4.6 扫描电镜表观形貌分析55-56
• 4.4.7 激光共聚焦（CLSM）图谱分析56-57
• 4.4.8 螺旋体糊精与槲皮素包结络合反应模型预测57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 酶促螺旋体糊精/槲皮素包合物的物性研究59-72
• 5.1 引言59
• 5.2 实验材料与仪器设备59-60
• 5.2.1 实验材料与试剂59-60
• 5.2.2 仪器设备60
• 5.3 实验方法60-63
• 5.3.1 螺旋体糊精/槲皮素包合物的溶解度测定60
• 5.3.2 螺旋体糊精/槲皮素包合物的吸湿性测定60-61
• 5.3.3 螺旋体糊精/槲皮素包合物的酶解率测定61
• 5.3.4 酶促螺旋体糊精/槲皮素包合物的稳定性测定61-62
• 5.3.5 酶促螺旋体糊精/槲皮素包合物的抗氧化性测定62
• 5.3.6 螺旋体糊精/槲皮素包合物在人工模拟胃肠液中的释放性研究62-63
• 5.3.7 螺旋体糊精/槲皮素包合物在不同极性溶剂中的释放性研究63
• 5.4 结果与分析63-71
• 5.4.1 酶促螺旋体糊精/槲皮素包合物的溶解度分析63-64
• 5.4.2 酶促螺旋体糊精/槲皮素包合物的吸湿性分析64-65
• 5.4.3 酶促螺旋体糊精/槲皮素包合物的体外消化性分析65
• 5.4.4 酶促螺旋体糊精/槲皮素包合物的稳定性分析65-68
• 5.4.5 螺旋体糊精/槲皮素包合物的抗氧化性分析68-69
• 5.4.6 螺旋体糊精/槲皮素包合物在人工模拟胃肠液中的释放特性69-70
• 5.4.7 螺旋体糊精槲皮素包合物在不同极性溶剂中的释放性70-71
• 5.5 本章小结71-72
• 结论与展望72-75
• 一 结论72-74
• 二 论文创新之处74
• 三 展望74-75
• 参考文献75-83
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果83-84
• 致谢84-85
• 答辩委员会对论文的评定意见85

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