魔芋葡甘聚糖結(jié)構與其穩(wěn)定性研究.pdf

1、魔芋葡甘聚糖（Konjac Glucomannan，簡稱KGM）是魔芋塊莖中存在的一種水溶性的、高分子量多糖，具抗腫瘤、提高機體免疫力等功能。KGM的結(jié)構變化是其性能與生物活性變化的原因。國內(nèi)外關于KGM結(jié)構的研究沒有深入，更沒有深入探討不同外場條件下其結(jié)構的變化，對不同外界條件下KGM結(jié)構穩(wěn)定性及溶液行為認識的缺乏是制約KGM深加工及生物活性調(diào)控的瓶勁。
　　 本文嘗試通過多種結(jié)構分析方法研究KGM分子結(jié)構，以及在兩種物理場：

2、高壓脈沖電場和超高靜壓場作用下KGM結(jié)構穩(wěn)定性的變化規(guī)律，旨在為解決KGM生物功能活性調(diào)控提供理論基礎。本論文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 一、KGM的結(jié)構表征
　　 （1）本章研究了未處理過的KGM的紅外光譜圖、拉曼光譜、X-射線衍射圖、掃描電鏡圖。實驗顯示KGM固體具有規(guī)律性的纖維鏈形貌。說明KGM之間存在大量的氫鍵，而X-射線衍射圖顯示KGM固體并未形成穩(wěn)定的結(jié)晶，而是以無定形態(tài)存在，這與一般的文獻報道相一致。<

3、br>　　 （2）KGM溶液的透射電鏡圖顯示KGM在水的存在下，將在分子鏈間形成大量的氫鍵以維持溶液中膠粒的狀態(tài)，且膠粒的大小在納米級。
　　 （3）為了深入了解KGM的詳細信息，我們將KGM進行了水解，但實驗結(jié)果顯示：KGM水解時不能實現(xiàn)定點水解，且KGM自身分子鏈大，重復單元的規(guī)律性不強，導致水解產(chǎn)物是一個混合物，難以實現(xiàn)液相分離。同時由于分子量太大，目前的液質(zhì)聯(lián)用技術難以對其進行分子量的精確測定。
　　 二、經(jīng)高

4、壓脈沖電場處理后KGM的結(jié)構穩(wěn)定性研究
　　 （1）研究了2種高壓脈沖電場500V和1000V處理對KGM的紅外光譜圖、拉曼光譜、X-射線衍射圖、掃描電鏡圖的影響。實驗顯示高壓脈沖電場處理對KGM固體狀態(tài)原有的纖維鏈沒有破壞。但是，KGM之間的氫鍵可能由于電場的作用出現(xiàn)了減弱的現(xiàn)象，導致紅外光譜和拉曼光譜出現(xiàn)了一些變化。
　　 （2）KGM的DSC研究發(fā)現(xiàn)高壓脈沖電場處理對KGM的熱特性也沒有明顯的影響。
　　

5、（3）高壓脈沖電場是目前發(fā)展較快的一種物理處理方式，本文研究了高壓脈沖電場處理對KGM的結(jié)構和形貌的影響，這為深入研究KGM的結(jié)構與性能提供了有益的借鑒，特別是為與KGM相關的食品深加工中物理場作用影響提供理論基礎。
　　 三、經(jīng)超高靜壓處理后KGM的結(jié)構穩(wěn)定性研究
　　 （1）研究了3種超高靜壓處理（100Mpa、300Mpa、500Mpa）對KGM的拉曼光譜、掃描電鏡圖、透射電鏡圖的影響。實驗顯示高壓處理對KGM固體

6、狀態(tài)原有的規(guī)律性的纖維鏈有所破壞，在高壓下，電鏡圖片顯示規(guī)則的纖維鏈發(fā)生了不同程度的斷裂。但由于KGM分子鏈足夠長，因此在透射電鏡圖上可以看出，在水的體系中，KGM依然因分子內(nèi)和分子間的氫鍵作用形成大小均一的凝膠顆粒。
　　 （2）KGM的DSC研究發(fā)現(xiàn)超高靜壓處理對KGM的熱特性有影響。其中以100Mpa處理和500Mpa處理20分鐘以上的影響最為顯著。
　　 （3）KGM流變學性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)超高靜壓處理對KGM的流變學

7、性質(zhì)有顯著影響。其中壓力大小的影響強于處理時間的影響，KGM在經(jīng)100Mpa處理時，流變特性明顯發(fā)生改變，粘度下降明顯，抗剪切力變差。而隨著壓力的增加，上述參數(shù)指標反而有所回升。本文首次將宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構研究相結(jié)合，研究了超高靜壓場對KGM的影響，這為深入研究KGM的結(jié)構與性能提供了有益的借鑒與啟發(fā)，特別是為與KGM相關的食品深加工中物理場作用影響提供理論基礎。
　　 四、熒光探針技術在KGM結(jié)構及其穩(wěn)定性研究中的應用

8、　　 （1）首次提出在KGM體系中加入熒光探針，利用熒光法來研究KGM在溶液中的聚集態(tài)以及對熒光的猝滅作用，為其他多糖的結(jié)構及溶液性質(zhì)研究提供新的思路。
　　 （2）用熒光探針技術研究經(jīng)超高靜壓處理的。KGM溶液中的形態(tài)，得出的結(jié)果與流變學相近。超高靜壓處理的壓力較之處理時間對于KGM的結(jié)構影響更大，其中以100Mpa處理時，KGM分子鏈的變化最明顯，在熒光強度上表現(xiàn)出回升的趨勢。
　　 （3）實驗結(jié)果證明將熒光探針引