超高甲氧基果胶的界面性质及应用
发布时间：2021-04-13 15:50
超高甲氧基果胶（UHMP,酯化度DM>90%）是以柑橘果胶为原料,通过酯化反应提高半乳糖醛酸基团上甲氧基的含量,使酯化度增加到90%以上的产物。分子中甲氧基含量增加,提高了果胶中的疏水基团的含量。本文从UHMP的界面行为入手,分析其表面活性机理,并对UHMP进行进一步酶解改性,得到更低分子量的UHMP样品,并探讨了其在去除油污中的应用。首先,对柑橘果胶（CP）和酯化反应得到的UHMP界面性质进行了表征和对比。反应前后,柑橘果胶的分子量从461.76±3.26 kDa降至150.05±1.17 kDa。单糖组成结果显示柑橘果胶和UHMP的半乳糖和半乳糖醛酸没有显著性差异（p<0.05）,而鼠李糖、阿拉伯糖和葡萄糖的含量略微降低,说明酯化反应时并没有副反应发生。果胶的酯化度从63.18±0.08%升高至91.52±0.11%,本征粘度（[η]）从1211.5 mL/g显著降低至294.9 mL/g。表面张力分析表明,UHMP的临界胶束浓度（CMC）为0.8 g/L,比甜菜果胶（SBP）的临界胶束浓度（1.0 g/L）略小,但柑橘果胶的表面张力曲线没有显示出典型胶束行为。UHMP...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
果胶稳定乳液的假设模型[33]
江南大学硕士学位论文10聚集状态，果胶溶液的浓度分别为10g/mL和1g/mL。2.3.9透射电子显微镜观察果胶果胶在水溶液中的聚集行为通过透射电子显微镜观察。该透射电子显微镜配备有CCDGatan832相机。果胶溶解在超纯水中并配置成0.5mg/mL和1mg/mL的溶液以观察临界胶束浓度上下果胶的聚集状态。将一滴果胶溶液小心的滴在200目的碳支持膜铜网上，于红外灯下干燥备用。2.3.10接触角的测定采用OCA15EC视频光学接触角测量仪测定果胶在疏水表面的接触角。疏水表面的制备：将固体切片石蜡加热融化成液体，把干燥的载玻片浸入，用镊子夹一角取出，冷却，形成薄石蜡层[52]。在25℃下，用座滴法测定不同浓度的果胶溶液在载玻片上的接触角，液滴体积为15L。2.3.11界面剪切流变性质的测定果胶溶液的界面剪切流变性质由TADiscoveryHR-3流变仪测定。TADiscoveryHR-3流变仪配备有双壁环（doublewall-ring，DWR）夹具。该系统包括一个由Pt/Ir材质的菱形环和一个聚四氟乙烯固定槽。由于聚四氟乙烯的导热性较差，因此要仔细校正和控制槽内液体温度。实验中，先将20mL果胶溶液于槽中，将环的高度固定在12000m处，确保液体浸没环厚度的一半。然后使用注射器将油相（液体石蜡）缓慢加入溶液顶部，以免DWR移动。图2-1双壁环夹具示意图[53]Fig.2-1.SchematicdiagramoftheDWRsetup.2.3.12数据分析所有数据均表示为：平均值±标准差。使用SPSS22.0软件(SPSSInc.,Chicago,IL,USA)进行单因素方差分析。LSD和邓肯分析法用于评估样品之间的显著性差异，显著性水平为p<0.05。
江南大学硕士学位论文122.4.2超高甲氧基果胶的粘度特性果胶溶液的粘度可以反映果胶结构特征，粘度随着浓度的变化可以反映稀释过程中分子间相互作用的变化。在溶液稀释过程中，随着果胶量的减少和分子占据空间的增加，粘度的数值会逐渐接近单个果胶分子对应的数值。图2-2是不同种类果胶的比浓粘度（red）与浓度的关系图，即Huggins曲线。柑橘果胶的粘度曲线在果胶浓度稀释至0.1%及以下时呈现出显著的增加，这反映出分子内静电斥力的上升。相反，UHMP的red在较低浓度下几乎保持不变，这是因为它的低分子量降低了回转半径[54,55]，高酯化度消除了电荷排斥并提高了分子的柔韧性[55]。尽管甜菜果胶与柑橘果胶相比具有接近的MW和更低的酯化度，但它更高的RG-I含量和分支结构有效地减弱了电荷排斥，导致red随浓度的变化曲线相对平缓。通过将red曲线外推到Y轴得到本征粘度（[]），本征粘度反映了单个分子对流体力学体积的贡献。UHMP，甜菜果胶和柑橘果胶的[]分别为295mL/g，461mL/g和1211mL/g，这个结果表明三种果胶存在结构差异。图2-2果胶溶液的比浓粘度随着浓度的变化Fig.2-2.Changesofthereducedviscosityofdilutedpectinsolutionagainstconcentration注：■代表UHMP，●C代表柑橘果胶，▲代表SBP2.4.3超高甲氧基果胶的表面性质果胶的表面张力-浓度曲线如图2-3所示。从图3可以看出，UHMP和甜菜果胶的曲线变化情况相似。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高甲氧基果胶在食品乳液中的应用[J]. 刘敬然,华霄,谭婧,刘雅娴,何禾. 食品安全质量检测学报. 2019(02)
[2]单月桂酸甘油酯接枝改性阿拉伯胶及其乳化性能[J]. 谢燕萍,张修齐,蔡志祥,张洪斌. 食品科学. 2019(18)
[3]果胶甲酯化反应及应用高甲氧基果胶制备纳米乳液[J]. 丁萍,汪明明,迟坤蕊,华霄,杨瑞金. 食品与发酵工业. 2018(08)
[4]氨基酸表面活性剂的性能及应用[J]. 周晓璐,王云,张伟雄,赵晓晓. 广东化工. 2014(15)
[5]饱和腰果酚阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成与表面活性[J]. 王俊,张涛,李翠勤,王艳玲,施伟光,张志秋. 化工进展. 2014(07)
[6]橙皮果胶流变学性质的影响因素[J]. 张兆琴,梁瑞红,刘伟,封红梅,陈军. 食品研究与开发. 2010(01)
[7]不同分子量段大豆多肽功能特性的研究[J]. 邓成萍,薛文通,孙晓琳,全明海. 食品科学. 2006(05)
[8]高分子表面活性剂研究进展[J]. 徐坚. 油田化学. 1997(03)
硕士论文
[1]果胶结构对其乳化及乳液体外消化性质的影响[D]. 刘琪.南昌大学 2019
[2]静电纺多糖纳米纤维的制备和作为伤口敷料的应用研究[D]. 陈赛楠.东北师范大学 2017
[3]柑橘果胶的硫酸酯化及其活性的探究[D]. 尹馨梓.浙江大学 2014
[4]淀粉基表面活性剂的性能及在洗涤剂中的应用研究[D]. 田芸芸.华南理工大学 2011
[5]薜荔籽果胶的流变性质及其机理研究[D]. 黄钰.南昌大学 2008
本文编号：3135583
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
果胶稳定乳液的假设模型[33]
江南大学硕士学位论文10聚集状态，果胶溶液的浓度分别为10g/mL和1g/mL。2.3.9透射电子显微镜观察果胶果胶在水溶液中的聚集行为通过透射电子显微镜观察。该透射电子显微镜配备有CCDGatan832相机。果胶溶解在超纯水中并配置成0.5mg/mL和1mg/mL的溶液以观察临界胶束浓度上下果胶的聚集状态。将一滴果胶溶液小心的滴在200目的碳支持膜铜网上，于红外灯下干燥备用。2.3.10接触角的测定采用OCA15EC视频光学接触角测量仪测定果胶在疏水表面的接触角。疏水表面的制备：将固体切片石蜡加热融化成液体，把干燥的载玻片浸入，用镊子夹一角取出，冷却，形成薄石蜡层[52]。在25℃下，用座滴法测定不同浓度的果胶溶液在载玻片上的接触角，液滴体积为15L。2.3.11界面剪切流变性质的测定果胶溶液的界面剪切流变性质由TADiscoveryHR-3流变仪测定。TADiscoveryHR-3流变仪配备有双壁环（doublewall-ring，DWR）夹具。该系统包括一个由Pt/Ir材质的菱形环和一个聚四氟乙烯固定槽。由于聚四氟乙烯的导热性较差，因此要仔细校正和控制槽内液体温度。实验中，先将20mL果胶溶液于槽中，将环的高度固定在12000m处，确保液体浸没环厚度的一半。然后使用注射器将油相（液体石蜡）缓慢加入溶液顶部，以免DWR移动。图2-1双壁环夹具示意图[53]Fig.2-1.SchematicdiagramoftheDWRsetup.2.3.12数据分析所有数据均表示为：平均值±标准差。使用SPSS22.0软件(SPSSInc.,Chicago,IL,USA)进行单因素方差分析。LSD和邓肯分析法用于评估样品之间的显著性差异，显著性水平为p<0.05。
江南大学硕士学位论文122.4.2超高甲氧基果胶的粘度特性果胶溶液的粘度可以反映果胶结构特征，粘度随着浓度的变化可以反映稀释过程中分子间相互作用的变化。在溶液稀释过程中，随着果胶量的减少和分子占据空间的增加，粘度的数值会逐渐接近单个果胶分子对应的数值。图2-2是不同种类果胶的比浓粘度（red）与浓度的关系图，即Huggins曲线。柑橘果胶的粘度曲线在果胶浓度稀释至0.1%及以下时呈现出显著的增加，这反映出分子内静电斥力的上升。相反，UHMP的red在较低浓度下几乎保持不变，这是因为它的低分子量降低了回转半径[54,55]，高酯化度消除了电荷排斥并提高了分子的柔韧性[55]。尽管甜菜果胶与柑橘果胶相比具有接近的MW和更低的酯化度，但它更高的RG-I含量和分支结构有效地减弱了电荷排斥，导致red随浓度的变化曲线相对平缓。通过将red曲线外推到Y轴得到本征粘度（[]），本征粘度反映了单个分子对流体力学体积的贡献。UHMP，甜菜果胶和柑橘果胶的[]分别为295mL/g，461mL/g和1211mL/g，这个结果表明三种果胶存在结构差异。图2-2果胶溶液的比浓粘度随着浓度的变化Fig.2-2.Changesofthereducedviscosityofdilutedpectinsolutionagainstconcentration注：■代表UHMP，●C代表柑橘果胶，▲代表SBP2.4.3超高甲氧基果胶的表面性质果胶的表面张力-浓度曲线如图2-3所示。从图3可以看出，UHMP和甜菜果胶的曲线变化情况相似。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高甲氧基果胶在食品乳液中的应用[J]. 刘敬然,华霄,谭婧,刘雅娴,何禾. 食品安全质量检测学报. 2019(02)
[2]单月桂酸甘油酯接枝改性阿拉伯胶及其乳化性能[J]. 谢燕萍,张修齐,蔡志祥,张洪斌. 食品科学. 2019(18)
[3]果胶甲酯化反应及应用高甲氧基果胶制备纳米乳液[J]. 丁萍,汪明明,迟坤蕊,华霄,杨瑞金. 食品与发酵工业. 2018(08)
[4]氨基酸表面活性剂的性能及应用[J]. 周晓璐,王云,张伟雄,赵晓晓. 广东化工. 2014(15)
[5]饱和腰果酚阴-非离子型Gemini表面活性剂的合成与表面活性[J]. 王俊,张涛,李翠勤,王艳玲,施伟光,张志秋. 化工进展. 2014(07)
[6]橙皮果胶流变学性质的影响因素[J]. 张兆琴,梁瑞红,刘伟,封红梅,陈军. 食品研究与开发. 2010(01)
[7]不同分子量段大豆多肽功能特性的研究[J]. 邓成萍,薛文通,孙晓琳,全明海. 食品科学. 2006(05)
[8]高分子表面活性剂研究进展[J]. 徐坚. 油田化学. 1997(03)
硕士论文
[1]果胶结构对其乳化及乳液体外消化性质的影响[D]. 刘琪.南昌大学 2019
[2]静电纺多糖纳米纤维的制备和作为伤口敷料的应用研究[D]. 陈赛楠.东北师范大学 2017
[3]柑橘果胶的硫酸酯化及其活性的探究[D]. 尹馨梓.浙江大学 2014
[4]淀粉基表面活性剂的性能及在洗涤剂中的应用研究[D]. 田芸芸.华南理工大学 2011
[5]薜荔籽果胶的流变性质及其机理研究[D]. 黄钰.南昌大学 2008
本文编号：3135583
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3135583.html
