γ-PGA水凝胶的制备、表征及对香菇保鲜的应用

发布时间：2020-07-01 11:55

【摘要】：γ-PGA是一种经过枯草芽孢杆菌发酵得到的含聚氨基酸的材料,交联后得到的γ-PGA水凝胶不仅具有生物可降解性、保水性和生物相容性,同时还拥有较强的吸水性、pH敏感性和化学易修饰性。近些年来,因其较好的特性,γ-PGA水凝胶在多领域具有广泛的发展前景,例如食品、农业、医学、化妆品、组织工程和环境处理等。目前,γ-PGA主要由微生物发酵生产,但发酵液中的色素会对分离纯化及产品的外观品质带来影响,因此发酵液的脱色十分重要。同时,用化学交联法制备γ-PGA水凝胶具有简便,易操作的优点。本论文主要就γ-PGA的脱色精制、水凝胶的制备、性质、结构表征以及γ-PGA水凝胶在香菇保鲜中的应用性能进行了研究。(1)γ-PGA发酵液的脱色:用活性炭进行γ-PGA发酵液的脱色,对比了不同粒径与形态的活性炭的脱色效果,结果表明,颗粒与粉末的活性炭的混合物对发酵液中色素具有良好的吸附作用,其最优条件为:活性炭颗粒与粉末比例为1:4、3%活性炭添加量,在30℃条件下脱色120min后,对γ-PGA发酵液脱色效果最好。在该条件下发酵液脱色率为99.41%,透光率为99.8%。(2)γ-PGA水凝胶结构表征分析:以聚乙二醇二缩水甘油醚为交联剂制备γ-PGA水凝胶,通过FTIR和XRD对γ-PGA水凝胶进行表征,结果表明,其水凝胶是由γ-PGA上的羰基与羧基结合成的酰胺键所键合而成。扫描电镜发现γ-PGA水凝胶横截面积高度多孔,空间结构为网状结构。(3)γ-PGA水凝胶性能的测定:以吸水率、保水率和压缩模量为参数对γ-PGA浓度、交联剂用量、交联时间和温度四个因素对γ-PGA水凝胶性能的影响进行研究的结果表明,制备γ-PGA水凝胶的最佳条件为9%γ-PGA和0.5mL交联剂聚乙二醇二缩水甘油醚、交联温度60℃、交联时间10h。在该条件下制备的γ-PGA水凝胶吸水率为1339.17,保水率为81.58%,压缩模量为6.92MPa。(4)γ-PGA水凝胶对香菇保鲜的应用:用不同浓度的γ-PGA水凝胶对香菇进行涂膜,4℃条件贮藏,经时性的跟踪检测其品质指标的变化趋势,结果表明,0.5-1.5%γ-PGA水凝胶均对香菇均有良好的保鲜效果,且1%γ-PGA水凝胶处理的香菇保鲜效果最好,可以显著延长香菇的储藏保鲜期。经30天储藏后的含水量比对照高出15.3%,Vc含量是对照的2.5倍,而PPO活性和褐变度明显低于对照。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS255.3
【图文】：

γ-PGA结构式

图 2.1 颗粒活性炭用量对脱色效果的影响；A，脱色率；B，透光率Fig. 2.1 Effect of the amount of granular activated carbon on the decolorization effect.A.Decolorization rate. B.Transmittance.

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本文编号：2736729