龙须菜琼脂糖的提取技术研究

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作者
李龙
机构
[1] 福建农林大学
关键词
龙须菜; 琼胶; 琼脂糖提取; 纯化; 响应面法;
D O I
暂无
年度学位
2013
学位类型
硕士
摘要
随着生物技术的快速发展,琼脂糖作为一种电中性多糖越来越受到人们关注,已被广泛用于凝胶电泳、亲和层析、分子筛、免疫学研究等方面。龙须菜为江蓠属海藻的典型代表,在福建沿海广泛养殖。利用龙须菜提取琼胶及琼脂糖既提高了其附加值,又减少了资源浪费。本研究以龙须菜为原料,在优化琼胶的提取工艺的基础上,通过对琼脂糖的不同提取方法进行比较,选取EDTA-Na2法、DEAE-纤维素法对琼脂糖进行提取、纯化,经对这2种工艺进行优化,确定最佳技术工艺,提取出优质的琼脂糖产品,并对其进行物理、化学性质的测定及结构分析。主要研究内容如下: 1、琼胶的提取工艺主要包括碱处理、酸化、漂白、煮胶、冻融、干燥等关键技术工序。其中,碱处理和漂白工艺对琼胶的质量影响较大。本研究以硫酸根含量、凝胶强度为评价指标,以碱处理浓度、温度、时间、漂白浓度为影响因子,进行单因素试验,筛选出适当的因素和水平。其中,次氯酸钠的浓度为0.1%(以有效氯浓度计算)。再利用Box-Behnken响应面法,分析碱处理各因素的显著性和交互作用,得出琼胶提取的最佳工艺条件为:碱处理浓度5%,碱处理时间2h,碱处理温度75℃,在该提取条件下硫酸根含量为1.72%。 2、对琼脂糖的EDTA-Na2法、DEAE-纤维素法、碱处理法、NaI法、硫酸铵法等10种不同的提取方法在提取原理、提取工艺、产品指标(硫酸根含量、凝胶强度、白度、得率、电内渗等)上进行比较,选取工艺简单、硫酸根含量低、凝胶强度高、白度高、得率高、电内渗低的提取方法。综合考虑,最终确定EDTA-Na2法和DEAE-纤维素法为该研究的提取、纯化琼脂糖的方法。 3、将琼脂糖的制备工艺分提取、纯化两步进行。首先利用EDTA-Na2法从琼胶中提取琼脂糖粗品,通过单因素试验研究提取工艺中各影响因素EDTA-Na2浓度、提取温度、提取时间对硫酸根含量及凝胶强度的影响,再利用响应面法优化提取工艺,确定最佳工艺参数为:EDTA-Na2浓度4.5g/L,提取温度65℃,提取时间3h。按模型预测,最优工艺提取的琼脂糖,其硫酸根含量为0.48%、凝胶强度为1073.09g/cm2;再利用DEAE-纤维素法对琼脂糖进行纯化处理,通过单因素试验确定:DEAE-纤维素的添加量、提取温度、提取时间为影响琼脂糖中硫酸根含量及凝胶强度的主要因素,经响应面法优化得到最优工艺参数:DEAE-纤维素添加量55g,提取温度80℃,提取时间2.5h。 4、以最优工艺提取出琼脂糖产品,通过对其物理、化学指标的测定及结构分析可知:硫酸根含量0.17%,凝固温度38.8℃,熔化温度87.8℃,电内渗0.027,白度80.9,透明度0.396,结晶紫电泳的距离长9.64cm,灰分0.554%;琼脂糖粉末在扫描电镜下观察为疏松的大孔结构;能谱图表明:琼脂糖只含有C、O两种元素;基因组DNA电泳表明其具有良好的电泳性能;红外光谱及核磁共振的结构分析结果说明自制的琼脂糖主要由半乳糖和3,6-内醚半乳糖组成,且硫酸根含量低。
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页数:78
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