甘露糖酯的分离纯化及分析方法研究

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同时反应萃取体系选择合成甘露糖月桂酸二酯_

同时反应萃取体系选择合成甘露糖月桂酸二酯_

第五章同时反应萃取体系选择合成甘露糖月桂酸二酯5.1 前言SFAE产品往往是由单酯、二酯及少量其他多酯组成的混合物。

SFAE的功能性质与其结构和组成有着密切的关系,例如相比于单一的单酯产品,单酯与二酯的相互配合使用可以显著改善糖酯产品的起泡性和泡沫稳定性[1]。

在酶法合成SFAE中检测或者分离鉴定了二酯乃至三酯[2-4],这就为酶法合成二酯或多酯提供了可能。

本章将建立一种新的酶催化反应体系,以实现对二酯的选择性合成。

在以往的研究中,鉴于酶法催化合成糖酯是一个热力学可逆的反应过程,因此往往使用非水单相体系作为反应介质,如有机溶剂[5-6], 离子盐/液体[7-8],超临界流体[9], 或者无溶剂体系[10]以提高酶催化效率。

近年来,一种基于水相-有机相的两相分配生物反应器(two-phase partitioning bioreactor,TPPB)被用于酶催化反应中[11-12]。

其可以改变反应进程,使得本来热力学不利的反应能向着目标产物方向进行。

在糖酯的酶促催化合成过程中,两相体系也被用于增加反应的转化率,所应用的体系组成包括水-有机体系[13-15],水-离子液体体系[16], 离子液体-有机体系[17]及离子液体-超临界二氧化碳体系[18],但是目前的这些体系都只用于增加单酯的转化率。

在利用Novozym 435催化合成甘露糖月桂酸酯合成的研究中,发现单酯与二酯因结构上的差异,对不同的溶剂表现出不同的溶解性。

本文利用这种差异建立一种全新的反应体系——同时反应萃取体系(Simultaneous Reaction-Extraction system,SRE),利用不同性质的有机相分别作为酶促催化的反应介质和产物萃取富集介质,以提高二酯的选择性和转化率,用于二酯的选择性合成。

5.2 实验材料固定化脂肪酶Novozym 435购于诺维信(中国)生物技术有限公司;D-甘露糖、月桂酸、正己烷、乙腈购于中国医药集团上海化学试剂公司;甲醇(色谱纯)购于美国Tedia 公司;3 Å、4 Å 1/16分子筛购于上海环球分子筛有限公司(UOP)。

硅胶柱层析法分离纯化甘露低聚糖

硅胶柱层析法分离纯化甘露低聚糖

表 2 洗脱流速对分离纯化效果的影响
流速 (mL /m in)
总糖回收率 (%)
峰值处甘露 峰值处甘露 低聚糖 /此处 低聚糖 /总回收
总糖 ( % ) 低聚糖 ( % )
015
94
50156
22161
110
9514
60198
24115
115
9616
56197
22137
213 进料量对分离纯化效果的影响
参考文献 :
[ 1 ] 刘红 1魔芋的药用研究进展 [ J ] 1湖北民族学院学报医 学版 , 2002, 19 (3) : 35~371
(上接第 187页 ) 本研究实现了实验室规模的固定化酶连续生产 低乳糖乳 , 对 于工 业化 应用 , 还 需要 进行 进一 步研 究 ,充分考虑工业化的放大过程及各个环节中可能 遇到的各种问题 。
工艺技术
硅胶柱层析法分离纯化甘露低聚糖
许牡丹 ,汤木红 ,王小燕 (陕西科技大学生命科学与工程学院 ,陕西西安 710021)
摘 要 :采用硅胶柱层析法分离纯化甘露低聚糖 ,由实验得到最佳分离条件为 :进样量为 10mL ,柱高为 600mm,流速为 1mL /m in,温度为 60℃,在此条件下甘露低聚糖的纯度为 71134%。 关键词 :硅胶柱层析 ,分离纯化 ,甘露低聚糖
工艺技术
Vol. 29, No. 09, 2008 食品工业科技
图 3 柱高 800mm分离曲线
表 1 柱高对分离纯化效果的影响
柱高 总糖回收率
(mm )
(%)
峰值处甘露 低聚糖 /此处
总糖 ( % )
峰值处甘露 低聚糖 /总回收
低聚糖 ( % )
400

提取和纯化植物中的甘露醇

提取和纯化植物中的甘露醇

提取和纯化植物中的甘露醇甘露醇是一种甜味物质,广泛存在于植物中。

它具有很高的溶解度,甚至在低温下也能快速溶解,所以在许多食品和饮料中都被用作甜味剂和稳定剂。

然而,从植物中提取和纯化甘露醇是一项具有挑战性的任务。

本文将介绍一种常用的方法,即温和的甘露醇提取和纯化方法。

一、甘露醇的提取甘露醇提取是将甘露醇从植物组织中分离出来的过程。

常用的提取方法包括溶剂提取、超临界流体提取和酶解法。

其中,溶剂提取是最常用的方法之一。

1.1 溶剂提取法溶剂提取法是通过选择适当的溶剂将甘露醇从植物组织中溶解出来。

常用的溶剂有乙醇、甲醇和水等。

提取条件包括温度、时间和溶剂的浓度等,需要根据不同的植物物种和需求来确定。

1.2 超临界流体提取法超临界流体提取法是利用超临界流体的特性将甘露醇从植物中提取出来。

超临界流体是一种介于气体和液体之间的状态,具有较高的溶解能力和较低的粘度。

常用的超临界流体有二氧化碳和乙烷等。

1.3 酶解法酶解法是利用酶的作用将植物中的多糖分解为单糖,进而提取甘露醇。

常用的酶有纤维素酶、木聚糖酶等。

酶解条件包括温度、pH值和酶的浓度等。

二、甘露醇的纯化甘露醇提取后还需要进行纯化,以去除杂质和提高甘露醇的纯度。

常用的纯化方法包括晶体分离、电解法和渗透蒸馏等。

2.1 晶体分离法晶体分离法是通过调节甘露醇的溶解度和结晶条件,使甘露醇晶体从溶液中析出。

晶体分离的关键是选择适当的溶剂、溶解温度和冷却速度等。

2.2 电解法电解法是利用电解现象将甘露醇从溶液中转移到电极上,从而实现纯化的过程。

通过调节电解条件和电解槽的结构,可以提高甘露醇的纯度。

2.3 渗透蒸馏法渗透蒸馏法是利用甘露醇和其他成分在蒸馏塔中的不同渗透性,通过连续蒸馏来纯化甘露醇。

该方法操作简单,能够实现对甘露醇的高效纯化。

三、甘露醇的应用甘露醇具有广泛的应用前景。

由于其低热值和不引起龋齿的特点,被广泛用作食品和饮料中的高强度甜味剂和稳定剂。

此外,甘露醇还用于制造药品、化妆品和口腔卫生用品等。

苷类化学成分提取和分离的一般工艺流程

苷类化学成分提取和分离的一般工艺流程

苷类化学成分提取和分离的一般工艺流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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在进行苷类化学成分的提取和分离前,首先需要对植物样品进行准备工作。

酵母来源甘露聚糖的提取纯化及其对水果保鲜

酵母来源甘露聚糖的提取纯化及其对水果保鲜

第30卷第2期化㊀学㊀研㊀究Vol.30㊀No.22019年3月CHEMICAL㊀RESEARCHMar.2019酵母来源甘露聚糖的提取纯化及其对水果保鲜侯亚彬1,徐梦晨2,武佩贤2,尚思宇2,高兰芳2,吴文敬2,李婉君2,刘学颖2,杨生玉2,张彭湃2∗(1.河南大学实验室与设备处,河南开封475004㊀2.河南大学生命科学学院,河南开封475004)收稿日期:2019-01-31.基金项目:河南省高等学校重点科研项目资助计划(17A530001),河南省科技攻关项目(162102210025)作者简介:侯亚彬(1975-),男,高级实验师,研究方向为生物化学,∗通讯联系人,E⁃mail:bio_apai@163.com.摘㊀要:以市售酵母细胞壁为原料,考察不同提取工艺条件下酵母甘露聚糖的得率.结果表明,最佳提取条件为:料液比1ʒ60,115ħ,浸提90min,此时甘露聚糖最大得率可达到18.71%,影响因素的重要性依次为:料液比>浸提温度>浸提时间.对甘露聚糖进行初步纯化,结果显示PolarMC60⁃Q型预装纯化柱的多糖损失率较低(38.21%),而蛋白去除率最高(90.97%),显示出较好的纯化效果.经初步纯化的甘露聚糖涂膜处理苹果显示出较好的抗褐变性能;保鲜剂组分为0.2%甘露聚糖㊁0.3%丙酸钙㊁0.3%抗坏血酸时,对葡萄进行涂膜处理,测得五日失重率为3.95%,较对照组降低19.70%,五日好果率77.78%,该配方保鲜效果明显优于其他测试组.关键词:酵母;甘露聚糖;提取纯化;水果保鲜中图分类号:TS201.3文献标志码:A文章编号:1008-1011(2019)02-0197-05ExtractionandpurificationofmannanfromyeastanditusedforfruitpreservationHOUYabin1 XUMengchen2 WUPeixian2 SHANGSiyu2 GAOLanfang2 WUWenjing2 LIWanjun2LIUXueying2 YANGShengyu2 ZHANGPengpai2∗1.LaboratoryandEquipmentAdministration Henan University Kaifeng475004 Henan China2.SchoolofLifeSciences HenanUniversity Kaifeng475004 Henan ChinaAbstract Withcommercialyeastcellwallsasrawmaterials,theyieldofmannanwasinvestigatedunderdifferentextractionprocess.Whenthesolid⁃liquidratiowas1ʒ60,theextractiontemperaturewas115ħ,andlastedfor90min,themaximumyieldofmannanwas18.71%,thefactorsarragnedinimportantorderasthefollows:solid⁃liquidratio>extractiontemperature>extractiontime.TheresultsshowedthatthePolarMC60⁃Qtypepre⁃loadpurificationsystemcausedlowerrateofpolysaccharidesloss(38.21%),andthehighestrateofproteinremoval(90.97%)inthepreliminarypurificationofmannan.Itshowedgoodanti⁃browningwhencoatingthepreliminarypurifiedmannanontheapplesurface.Keepingthepreservativecomponentsas0.2%mannan㊁0.3%calciumpropionate㊁0.3%ascorbicacid,thefive⁃dayweightlossrateofthegrapewas3.95%,19.70%lowerthanthecontrolexperiment,andtherateofgoodfruitafterfivesdayswas77.78%,indicatinggoodpreservationeffect.Keywords:yeast;mannan;extractionandpurification;fruitpreservation㊀㊀甘露聚糖是一类功能性多糖物质,广泛存在于多种生命形式中,在酵母细胞中,甘露聚糖存在于其细胞壁外层,以共价键形式与蛋白质连在一起,占细胞壁干重的40%左右[1].甘露聚糖具有抗肿瘤㊁抗辐射㊁抗氧化等功能,能显著增加机体免疫力,刺激肠道益生菌群的生长,广泛应用于医药㊁化妆品及生物能源等行业[2-6].此外,甘露聚糖无色㊁无毒㊁无异味,也是一种天然的食品防腐剂[7];其水溶液可在果蔬表面形成一层薄膜,可有效阻止空气氧化㊁减少水分蒸发㊁抑制果蔬表面病害微生物的生长繁殖,从而起到果蔬保鲜的作用[8].本实验拟采用高温浸提法对酵母细198㊀化㊀学㊀研㊀究2019年胞壁中的甘露聚糖进行提取,并采用离子交换柱对多糖浸提液初步纯化,继而分析纯化的甘露聚糖与丙酸钙㊁抗坏血酸的复合处理对水果保鲜的效果,以期开发出一种具有良好保鲜效果的保鲜剂配方,为水果绿色保鲜剂开发研究提供参考.1㊀材料与方法1.1㊀材料㊁试剂及实验仪器香蕉㊁巨峰葡萄,酵母细胞壁,市售;甘露聚糖,购自Sigma⁃Aldrich公司,纯度ȡ95%;甘露糖㊁NaOH㊁浓硫酸㊁NaCl㊁H3BO3㊁考马斯亮蓝G⁃250㊁丙酸钙㊁抗坏血酸,购自上海生工,分析纯.仪器主要有:磁力加热搅拌器㊁恒温水浴锅㊁真空干燥箱㊁回转式恒温摇床㊁紫外分光光度计㊁高压灭菌锅㊁高速冷冻离心机㊁分析天平㊁超净工作台.预装离子交换柱(5mL装):赛分PolarMC60⁃CM(弱阳离子交换)㊁PolarMC60⁃SP(强阳离子交换)㊁PolarMC60⁃Q(强阴离子交换)㊁PolarMC60⁃DEAE(弱阴离子交换).1.2㊀实验方法1.2.1㊀甘露聚糖及蛋白质含量测定采用NaCl⁃H3BO3法测定甘露糖含量,并换算为甘露聚糖浓度[9],并采用考马斯亮蓝法测定浸提液中蛋白质含量,绘制相应的标准曲线,文中所有数据均为三次测定后的平均值.1.2.2㊀甘露聚糖的提取方法取1g酵母细胞壁,分别溶于30㊁45㊁60mL水中,高温浸提其中的甘露聚糖,考察不同料液比㊁浸提温度及浸提时间对提取效果的影响,设计L9(33)正交实验表如表1所示,通过实验确定最适提取条件.表1㊀正交实验设计Table1㊀Orthogonalexperimentaldesign料液比浸提温度/ħ浸提时间/min水平11ʒ3010030水平21ʒ4511560水平31ʒ60121901.2.3㊀甘露聚糖的初步纯化对比赛分PolarMC60⁃CM弱阳离子交换预装柱㊁PolarMC60⁃SP强阳离子交换预装柱㊁PolarMC60⁃Q强阴离子交换预装柱㊁PolarMC60⁃DEAE弱阴离子交换预装柱对甘露聚糖浸提液的纯化效果,评价指标为多糖损失率及蛋白去除率.纯化过程为:采用10倍柱体积的0.2mol/L磷酸盐缓冲液(pH5.8)平衡预装柱,然后将甘露聚糖浸提液过柱,2倍柱体积0.5mol/LNaOH溶液洗脱,收集洗脱液,柱子采用1mol/L的NaCl溶液再生;过柱线速度2cm/min;操作压力上限<100Bar.1.2.4㊀甘露聚糖水果保鲜感官效果取纯化效果较好的预装柱纯化甘露聚糖浸提液,并将初步纯化的甘露聚糖溶液浓度调整至0.2%,对苹果㊁香蕉等易褐变的水果进行涂膜处理,观察不同时间的褐变情况.1.2.5㊀保鲜剂配方初步实验为增强甘露聚糖的水果保鲜效果,采用丙酸钙与抗坏血酸与甘露聚糖复合使用,复合处理方式及保鲜剂中各组分浓度如表2所示.考察不同处理方式对水果失水率及好果率的影响.表2㊀保鲜剂处理方式Table2㊀Treatmentsoffruitpreservative甘露聚糖丙酸钙抗坏血酸对照组---方式10.2%(标准品)--方式20.2%(初步纯化)--方式30.2%(初步纯化)0.3%-方式40.2%(初步纯化)-0.3%方式50.2%(初步纯化)0.3%0.3%1.2.6㊀评价保鲜效果的指标失水率:采用称重法计算水果的失重,称量保鲜处理前水果的重量和保鲜处理后水果重量,所得差值与初始值之比即为失水率[9].好果率:依据感官评价对水果样品进行分级,其中1级果标准为:新鲜完好㊁无褐斑㊁无霉点㊁果肉色泽和风味正常;2级果标准为:褐斑面积小于1/2,无霉点㊁果肉色泽和风味正常;据此计算好果率[10].好果率=1级果+2级果总果数ˑ100%2㊀结果与分析2.1㊀甘露糖及蛋白质标准曲线的绘制市售酵母细胞壁主要成分为甘露聚糖㊁β⁃葡聚糖和蛋白质.采用NaCl⁃H3BO3法绘制甘露糖标准曲线如图1所示,采用考马斯亮蓝法测定蛋白质含量,绘制蛋白质标准曲线如图2所示.通过计算可知甘露聚糖占细胞壁总重的29.46%.2.2㊀甘露聚糖提取条件的正交实验结果根据表1中的正交实验设计方案开展实验,所第2期侯亚彬等:酵母来源甘露聚糖的提取纯化及水果保鲜初探199㊀图1㊀甘露糖标准曲线Fig.1㊀Standardcurveofmannosecontent图2蛋白质含量标准曲线Fig.2㊀Standardcurveofproteincontent得正交实验结果如表3所示,甘露聚糖浸提的最优条件组合为:料液比1ʒ60,浸提温度115ħ,浸提时间为90min,此条件下甘露聚糖的得率达到18.71%.根据极差R值可知,影响因素的重要性次序为:料液比>浸提温度>浸提时间.表3㊀正交实验结果Table3㊀Theorthogonalexperimentalresults料液比浸提温度/ħ浸提时间/min多糖得率/%11ʒ301003010.5121ʒ301156011.7431ʒ301219010.2241ʒ451009012.9151ʒ451153012.8061ʒ451216011.1771ʒ601006018.0181ʒ601159018.7191ʒ601213012.14k110.8313.8111.82k212.2914.4213.64k316.2911.1813.94R5.463.242.12㊀㊀实验结果表明,料液比对甘露聚糖的提取最为重要,较低的料液比,可能导致提取液粘稠,传热不充分而影响最终提取效果;浸提温度对甘露聚糖得率的影响很大,这在之前的实验结果中已有所体现[11],继续升高温度,得率与温度之间关系出现先升高,后降低的趋势,这可能是过高的温度可能会导致未知反应的发生,降低参与NaCl⁃H3BO3法反应的甘露糖量,从而使表观得率降低;此外,更高温度亦有可能造成多糖糖苷键的断裂,从而影响甘露聚糖相对分子质量分布,故选择115ħ为最优的浸提温度.浸提时间的实验结果提示需要继续考察90min以上提取效果,以确定最适的浸提时间,故后续验证实验结合浸提时间而开展.2.3㊀甘露聚糖提取的验证实验结果在确定料液比为1ʒ60,浸提温度115ħ条件下,考察浸提时间延长(30㊁60㊁90㊁120min)对甘露聚糖得率的影响,结果如图3所示.图3甘露聚糖浸提效果随温度的变化规律Fig.3㊀Effectofmannoseextractionwithchangedtemperatures实验结果显示浸提90min,多糖得率18.59%,与正交设计中的最优实验结果(18.71%)相差不大;继续延长浸提时间,得率不升反降,因而选择最优浸提时间为90min.2.4㊀甘露聚糖的纯化结果分析对比PolarMC60⁃CM弱阳离子交换预装柱㊁PolarMC60⁃SP强阳离子交换预装柱㊁PolarMC60⁃Q强阴离子交换预装柱㊁PolarMC60⁃DEAE弱阴离子交换预装柱对甘露聚糖浸提液纯化处理后的多糖损失率及蛋白去除率,结果如表4所示.表4㊀甘露聚糖的纯化结果分析Table4㊀Analysisofmannanpurificationresults柱子型号蛋白质去除率/%甘露聚糖损失率/%甘露糖浓度/(mg/L)未纯化--26PolarMC60⁃CM16.3134.617PolarMC60⁃SP3.6244.3915PolarMC60⁃Q90.9738.2116PolarMC60⁃DEAE90.1572.717㊀㊀赛分PolarMC60离子交换填料以亲水性聚甲基丙烯酸酯为基质,粒径60μm,孔径800nm,具有良好200㊀化㊀学㊀研㊀究2019年的物理和化学稳定性.填料表面经特殊修饰而高度亲水,最大程度地避免了与生物类样品的非特异性吸附.PolarMC60系列是在亲水的聚甲基丙烯酸酯表面键合不同的离子交换官能团从而得到不同填料,其中SP为表面键合磺酸基团的强阳离子交换基质,CM为表面键合有羧酸基团的弱阳离子交换基质,Q为表面键合有季铵基基团的强阴离子交换基质,DEAE为表面键合有二乙胺基基团的弱阴离子交换基质.PolarMC60⁃Q与PolarMC60⁃DEAE填料均显示出良好的蛋白质去除效果,其效果远高于PolarMC60⁃SP和PolarMC60⁃CM,但PolarMC60⁃DEAE的甘露聚糖损失率过高,而其余三种填料多糖损失率相差不大,综合比较而言PolarMC60⁃Q不仅具有较高的蛋白去除率,多糖损失率也比较低,是初步纯化的首选填料.2.5㊀甘露聚糖水果保鲜感官效果取纯化效果较好的PolarMC60⁃Q预装柱纯化甘露聚糖浸提液,并将初步纯化的甘露聚糖溶液浓度调整至0.2%,对苹果切片进行涂膜处理,观察存放3d后的褐变情况,如图4所示.左:对照未经甘露聚糖处理,中:甘露聚糖粗提物处理,右:纯化的甘露聚糖处理.图4㊀苹果切面褐变情况对比Fig.4㊀Comparisonofbrowningonapplecuttingsurface㊀㊀苹果果皮虽可有效阻止氧化及水份散失,但切开后的苹果表面却容易迅速发生褐变反应,尤其是制备苹果浓缩汁时,会加深果汁颜色,图4显示的结果也验证了这一点,比较涂膜处理与对照的保鲜效果,涂膜处理褐变明显弱于未经涂膜处理的苹果表面,而经过保鲜处理的对比结果也显示出经纯化后的甘露聚糖的保鲜效果获得进一步提升.2.6㊀保鲜剂配方初步实验结果采用丙酸钙或抗坏血酸与甘露聚糖复合使用,可能会增强甘露聚糖的水果保鲜效果.依据表2,考察不同复合处理方式对葡萄失水率及好果率的影响,初步判断合适的保鲜剂配方.1)失水率比较经纯化的甘露聚糖提取液质量浓度含量为0.276%,将其浓度调整为0.2%浓度,依照表2处理方式,测定不同保鲜剂配方处理5d后葡萄的失重率,结果如表5所示:表5㊀不同处理方式下的失重率Table5㊀Weightlossrateunderdifferenttreatments对照组0.2%(标)甘露聚糖0.2%甘露聚糖丙酸钙复合处理抗坏血酸复合处理三种物质复合处理4.92%4.60%4.74%4.45%4.55%3.95%㊀㊀随着放置时间的延长,各处理组葡萄均有不同程度的失水,但经过保鲜剂涂膜处理的葡萄失水率明显小于未经保鲜处理的对照组,其中:甘露聚糖㊁丙酸钙与抗坏血酸三种物质复合处理保鲜效果最优,甘露聚糖与丙酸钙或抗坏血酸的复合处理效果好于单纯甘露聚糖处理效果;这显示出了复合处理的优越性.2)好果率比较测定不同保鲜剂处理方式5d后的葡萄的好果率,每组果数均为9个,结果见表6,结果显示,涂膜组与对照组水果的好果率差异显著.对照组放置3d后好果率迅速降低,而复合涂膜组表6㊀各处理组好果率Table6㊀Resultsofgoodfruitratewithdifferenttreatments对照组0.2%/标甘露聚糖0.2%/纯甘露聚糖丙酸钙复合处理抗坏血酸复合处理三种物质复合处理1级果/个0222342级果/个433433好果率/%44.4455.5655.5666.6766.6777.78第2期侯亚彬等:酵母来源甘露聚糖的提取纯化及水果保鲜初探201㊀放置5d时好果率仍较高,优于其他复合涂膜组和对照组.复合保鲜处理后,葡萄失水率降低,好果率维持在较高水平,其机理可能在于:复合处理进一步减弱了水果的蒸腾作用和呼吸作用,从而使水分散失和有机物消耗量相对减少;涂膜后在水果表面形成的薄膜减弱了氧气对果皮表面的氧化过程,或是抑制了水果的呼吸作用[9],故好果率增加.此外,数据还显示经初步纯化的甘露聚糖与标准品的保鲜效果相差不大,这为采用粗纯化甘露聚糖开发商业化果蔬保鲜剂的可行性提供了有力的技术支持.3㊀结论从酵母细胞壁中提取甘露聚糖最适条件为:料液比1ʒ60,浸提温度115ħ,浸提时间90min,得率可达18.71%;初步纯化采用PolarMC60⁃Q,不仅具有较高的蛋白去除率,多糖损失率也比较低;初步配方实验结果显示,0.2%甘露聚糖㊁0.3%的抗坏血酸及0.3%的丙酸钙的复合保鲜效果较好,葡萄5d失水率降低为3.95%,好果率维持在77.78%,表明采用甘露聚糖复合保鲜剂对水果进行涂膜处理,可有效抑制水分蒸发及空气氧化,从而实现水果保鲜的目的.参考文献:[1]刘红芝,王强,周素梅.酵母甘露聚糖分离提取及功能活性研究进展[J].食品科学,2008,29(5):465-468.LIUHZ,WANGQ,ZHOUSM.Researchprogressonextractionandactivatedfunctionofyeastmannan[J].FoodScience,2008,29(5):465-468.[2]LISARH,HENDRIKJ.P,AMANDAP,etal.Dietaryyeast⁃derivedmannanoligosaccharideshaveimmune⁃modulatorypropertiesbutdonotimprovehighfatdietinducedobesityandglucoseintolerance[J].PLOSONE,2018,(315):e0196165.[3]杨学山,祝霞,李颍,等.正交试验优化葡萄酒泥酵母甘露聚糖提取工艺及其体外抗氧化作用[J].食品科学,2015,18(18):69-74.YANGXS,ZHUX,LIY,etal.Optimizationofextractionprocessandinvitroantioxidantactivitiesofmannanfromwastewineyeast[J].FoodScience,2015,18(18):69-74.[4]王碌碌,王莹,杨少华,等.甘露聚糖复合抗菌膜对鸡胸肉的保鲜效果[J].食品工业科技,2016,9(9):318-323.WANGLL,WANGY,YANGSH,etal.Effectofmannanantimicrobialmembraneonthepreservationofchickenbreast[J].ScienceandTechnologyofFoodIndustry,2016,9(9):318-323.[5]季小莉,赵国群,刘金龙.酿酒酵母甘露聚糖的理化性质及吸湿保湿性[J].2018,2(2):284-290.JIXL,ZHAOGQ,LIUJL.Physicochemicalproperties,hygroscopicityandmoisturizingperformanceofmannanfromsaccharomycescerevisiae[J].FineChemicals,2018,2(2):284-290.[6]ISHIIJ,OKAZAKIF,DJOHANAC,etal.Frommannantobioethanol:cellsurfaceco⁃displayofβ⁃mannanaseandβ⁃mannosidaseonyeastSaccharomycescerevisiae[J].BiotechnologyforBiofuels,2016,9:188.[7]XIEF,YUANS,PANH,etal.Effectofyeastmannantreatmentsonripeningprogressandmodificationofcellwallpolysaccharidesintomatofruit[J].FoodChemistry,2017,258:509-517.[8]李坚斌,刘继栋,郭海蓉,等.葡甘露聚糖改性复合膜在荔枝常温涂膜保鲜应用[J].食品工业,2015,36(1):153-156.LIJB,LIUJD,GUOHR,etal.Applicationofkonjacglucomannan smodifiedcompoundmembraneinlitchis normaltemperaturecoatingpreservation[J].TheFoodIndustry,2015,36(1):153-156.[9]张运涛,谷文英.紫外分光光度法测定啤酒酵母中甘露糖[J].食品与发酵工业,1999,25(5):32-36.ZHANGYT,GUWY.Determinationofmannoseinyeastbyultravioletspectrometry[J].FoodandFermentationIndustries,1999,25(5):32-36.[10]张佳琪,黄灏,吕远平,等.改性魔芋葡甘露聚糖涂膜在果蔬保鲜上的应用研究[J].安徽农业科学,2011,39(23):14350-14351.ZHANGJQ,HUANGH,LVYP,etal.Effectsofmodifiedkonjacglucomannanfilmonfresh⁃keepingoffruitsandvegetables[J].JournalofAnhuiAgriculturalSciences,2011,39(23):14350-14351.[11]张彭湃,毕赟文,钟祥,等.啤酒酵母来源甘露聚糖的环境友好型提取工艺研究[J].化学研究,2019,30(1):72-75.ZHANGPP,BIYW,ZHONGX,etal.Environmentfriendlypreparationofmannanfromwastebeeryeast[J].ChemicalResearch,2019,30(1):72-75.[责任编辑:张普玉]。

D-甘露糖的制备技术及应用研究进展

D-甘露糖的制备技术及应用研究进展

总第22卷256期2020年12月大众科技Popular Science&TechnologyVol.22No.12December2020D・甘露糖的制备技术及应用研究进展柳春(中国科技开发院广西分院,广西南宁530022)【摘要】D-甘露糖是一种简单的还原性单糖,其广泛存在于自然界。

同时D-甘露糖在动物体内也是一种重要的糖类化合物,具有多种生理功能,近些年关于其应用的报道也是越来越多,目前D-甘露糖主要应用于食晶、医学、养殖、化学合成以及日化产业等。

现制备D-甘露糖的方法有提取法、化学合成法、生物法等。

文章综述了D-甘露糖的制备技术以及应用方面的研究【关键词】D-甘露糖;制备技术;应用;研究进展【中图分类号】TQ28【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2020)12-0041-04Research progress on preparation technology and application of D-mannoseAbstract:D-mannose is a simple reducing monosaccharide,which is widely found in nature.The methods for preparing D-mannose are extraction method,chemical synthesis method,biological method and the like.At the same time,D-mannose is also an important saccharide compound in animals,and has many physiological functions.In recent years,there have been more and more reports on its ^plication.At present,D-mannose is mainly used in food,medicine,aquaculture,chemical synthesis and daily chemical industries.This paper reviews the research progress in the preparation technology and application of D-mannose.Key words:D-mannose;preparation technology;application;research progress引言自20世纪初的蛋白质与核酸的研究热潮之后,糖类的研究得到了快速的发展。

甘露糖醇催化还原法实验报告

甘露糖醇催化还原法实验报告

甘露糖醇催化还原法实验报告1.生产工艺D-甘露糖醇是第一个从自然界发现的结晶糖醇,也是目前唯一从自然界植物提取具有工业价值的精醇。

D-甘露糖醇广泛存在于自然界的海藻、水果、植物的叶和杆中,它最早发现存在于南瓜、洋葱、蘑菇以及褐海藻中。

1806年,普鲁斯特(Proust)首先从甘露蜜树(manna ash)中分离得到,甘露醇由此得名,也由此开创了用热乙醇或其他可选溶媒从以树汁或其他天然原料中提取甘露醇的先例。

[2] D-甘露糖醇的生产方法颇多,但大部分产物都不是纯净物,是山梨醇和甘露醇的混合物,如果要得到单一产品,必须经过分离提纯。

2.海带提取法其工艺过程:将提碘后的海带浸泡、加碱中和,经电渗析、蒸发浓缩、冷却结晶、分离,除去无机盐得粗品。

再溶解、脱色、过滤、离子交换、精过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、分离干燥得到成品。

原料海带可生产三种化工产品:海参藻酸钠、精制碘、甘露醇。

甘露醇是在前两种产品加工完后,在废液中进一步提取而制成,约10t海带可得1t 甘露醇。

3.葡萄糖电化学还原以葡萄糖为原料,将葡萄糖电解,再中和、蒸发、除盐、结晶、精制、干燥得到甘露醇,此法电解转化率为98%-99.6%。

4.蔗糖水解催化氢化法蔗糖与水1:1比例投入溶解锅,加热溶解,用盐调pH至2.5-4.0,然后继续加热至沸,温度控制在90-105℃下1-2小时(预处理),冷却备用。

经预处理后的糖水经阴、阳离子交换树脂提纯,再进入氢化釜。

以雷尼镍为催化剂,用量为投料量的5-10%,在氢气压力为4.0MPa、温度100-150℃、pH值为6-8的条件下进行氢化反应,反应时间1-2小时。

分离出催化剂后的反应物料,再经阴-阳离子交换树脂净化,以除去残余的催化剂和反应生成的色素,然后进入真空浓缩器将物料浓缩至60-70%,送至第一结晶釜结晶,结晶温度控制在10-30℃,时间10-16小时,然后离心分离,结晶为粗甘露醇;母液即为工业山梨醇。

将上述第一次结晶的粗甘瞎醇投人二次结晶釜,加水配成50-60%浓度进行第二次结晶,结晶条件与第一次相同,母液为山梨醇和甘露醇混合液,并人第一次结晶物料,得到的晶体在90-105℃温度下烘干,即得工业级甘露醇。

6-磷酸甘露糖的制备

6-磷酸甘露糖的制备

6-磷酸甘露糖的制备
磷酸甘露糖(G6P)是一种重要的生化标志物,参与碳水化合物代谢、酶催化和信号转导等多个生物过程。

其制备方法手段多样,包括酶法、化学法和生物法等,其中最常用的是磷酸化酶法。

酶法生产磷酸甘露糖的原理是将D-葡萄糖通过酶的作用转化成D-葡萄糖-6-磷酸再转化为D-磷酸甘露糖。

具体反应方程式为:
D-葡萄糖+ ATP → D-葡萄糖-6-磷酸 + ADP
其中,酶作用的催化产物是D-磷酸甘露糖,可以轻松地通过各种纯化方法进行回收。

其中,磷酸化试剂可以是氯化亚砷酸钠、三氧化磷、磷酸二乙酯等化学试剂。

但是化学法制备的磷酸甘露糖质量不稳定,可能产生各种变形和异构体,因此其应用性受到严格限制。

生物法制备磷酸甘露糖的方法包括微生物发酵、植物提取和动物组织培养等。

例如,微生物发酵方法中可以选用酵母菌、乳酸菌等微生物菌种,在适宜的培养基和环境条件下发酵产生磷酸甘露糖。

植物提取方法中,则可以采用各种磷酸转移酶活性丰富的植物组织进行提取和纯化。

总的来说,磷酸甘露糖的制备方法多样,不同方法具有不同应用领域和技术难度。

在制备过程中,需要严格控制反应条件和催化剂的质量,以保证所得产品的纯度和稳定性。

同时,磷酸甘露糖的应用领域也不断拓展,未来的研究重点将聚焦于其在代谢与疾病、生物能源和药物研发中的应用。

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浓缩液 5ml 上硅胶层析柱(硅胶 60~100 目,柱 12 × 600mm),流动相为正己烷 / 乙酸乙酯(1:1, V/V),流速为 18ml/h,按 1 管 /10min,收集洗出液,并用薄层层析 T L C 检测产物,再收集。
1.2.4 高效液相色谱(HPLC)分析 HPLC(Agilent 1100 Series, USA),检测器ELSD 200ES
[8] ISO/TC 93, Starches and derived products-determination of total phosphorus content-spectrophotometric method[S]. ISO 3946-1982.
[9] Wen Q B, Lorenz K J, Martin D J, et al. Carbohydrate digestibility and resistant starch of steamed bread[J]. Starch/St.arke, 1996, 48: 180-185.
食品科学
※基础研究
脂肪酸糖酯化合物是在自然界中广泛存在的一类在 细胞膜上承担物质传输和能量传递的具有重要生理活性 的物质,同时,该类物质还具有两亲结构,是一类重 要的非离子生物表面活性剂[1],具有无毒、无刺激、易 生物降解等优点[2,3],在食品、化妆品、医药工业广泛 应用。
由于脂肪酶催化具有选择性高[4]、很少或几乎没有 副反应[ 5 ] ,产品易于分离纯化,色泽浅,反应条件温 和,能耗低,对环境造成的污染小等特点,脂肪酶催 化合成糖酯已成为近年来国内外普遍感兴趣的合成糖酯 的新方法。
1 材料与方法
1.1 材料 固定化脂肪酶Chirazyme L2,c-f, C2 德国Roche
Molecular Biochemicals;甘露糖、丙酮、正己烷、乙 酸乙酯 分析纯;月桂酸 化学纯;柱层析用硅胶 中 国医药集团上海化学试剂公司;硅胶 G 分析纯,青岛 海洋化工厂;分子筛 上海环球分子筛有限公司(UOP)。
[12] Haralampu S G. Resistant starch-a review of the physical properties and biological impact of RS3[J]. Carbohydr Polym, 2000, 41: 285-292.
70 2006, Vol. 27, No. 06
*通讯作者
基金项目:江苏省自然科学基金项目(BK2003018) ;江苏省高新技术资助项目(BG2005015) ;教育部留学回国人员科研启动基金
作者简介:周健( 1 9 7 9 - ) ,男,硕士研究生,研究方向为食品生物化工。
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(Alltech, USA),Zorbax SB-C18(5μm, 250mm×4.6mm i.d) 色谱柱,流动相为甲醇:水(90:10, V/V),流速 1ml/min, 柱温 3 0 ℃,进样量 1 0μl 。
1.2.5 液质联用分析(HPLC-MS) 色谱条件:色谱柱 Lichrosper C-18(4.6mm × 250mm,
[7] Zhang BS. The mechanism and properties of physical state of high crosslinked and non-gelatinized starches[D]. Dissertation for a Ph D Degree at the South China University of Technology, 1999.
Key words:lipase-catalyzed;lauroyl mannoses;TLC;silica gel chromatography;HPLC-MS
中图分类号:O623.624; Q55
文献标识码:A
文章编号:1002-6630(2006)06-0069-04
收稿日期:2005-07-22
5μm ) ;流动相,在 3 0 m i n 内甲醇溶液浓度从 8 5 % 线性 递增至 100%,流速 1ml/min;检测波长 220nm,柱温 3 0 ℃,进样量 5μl 。
质谱条件(MS):离子方式 ESI+,毛细管电压 3.87kV, 锥孔电压 30V,离子源温度 120℃,脱溶剂气温度 300℃, 质量范围 2 0 0 ~1 0 0 0 m / z ,光电倍增器电压 7 0 0 V , Analyser 真空度 2.6e-5mBar,气体流速 4.2L/h。
(16g)称量至具塞试剂瓶中,加入固定化脂肪酶(3g),在 200ml有机溶剂丙酮或乙腈中50℃水浴振荡(150r/min)反应 72h。
1.2.2 薄层色谱(TLC)分析 薄层板的制备:用 10g 硅胶 G 与 35g 水调和后自制
60 × 120mm 层析薄板,自然晾干后 110℃活化 1h,置
[11] Huang L X. The reaction mechanism of tapioca starch modified with phosphoryl chloride and the properties of their products[D]. Dissertation for a Ph D Degree at the South China University of Technology, 1995.
with 5% of sulfuric acid in ethanol and heated at 120℃ for 20min. Then, the conditions of TLC were applied to silica gel column
chromatography for separating and purifying the lauroyl mannoses: 5ml of the reaction mixture are applied to silica gel column
于干燥器中备用。 点样:样液用微量进样器点样 3 μl 。 展开剂:用正己烷 / 乙酸乙酯(1:1,V/V)展开,15min。 显色:用 5 % 硫酸乙醇溶液喷雾,在 1 2 0 ℃烘箱显
色 20min。
1.2.3 硅胶柱层析分析 将反应液过滤去除分子筛和酶(回收),旋转蒸发蒸
干溶剂并加入乙酸乙酯在 4 ℃放置,过滤收集析出固 体。将固体微热溶于正己烷:乙酸乙酯 =1:1 溶剂,再通 过硅胶层析柱分离制备。
(60~100mesh) while hexane-ethyl acetate (1:1,V/V) is used as mobile phase. The flow rate is 18ml/h and the eluent of 1tube/10min
is collected and detected with TLC. The purified products of the lauroyl mannoses synthesized in acetone are analyzed by MS,
Southern Yangtze University, Wuxi 214036, China)
Abstract:The purification and analysis methods were studied for lipase-catalyzed synthesis of lauroyl mannoses. The
qualitative analysis conditions for the thin layer chromatography (TLC) were confirmed: 3μl of the reaction mixture were applied
to silica gel G plates, while hexane-ethyl acetate (1:1, V/V) was used as mobile phase. The reaction mixture was detected by spraying
Study of Purification and Analysis of Lauroyl Mannoses
ZHOU Jian,ZHANG Xiao-ming* Key Laboratory of Food Science and Safety, Ministry of Education,
and the products are identified to be mono- and two kinds of dilauroyl mannoses. The products synthesized in acetonitrile are
identified with HPLC-MS as mono-, di-, and trilauroyl mannose, respectively.
在脂肪酶催化合成糖酯的研究中,简捷、方便的 分析方法是优化合成工艺,提高酯化效率的关键。在 研究中发现,脂肪酶催化合成甘露糖酯的酯化反应中, 除了形成单酯,还有二酯甚至三酯出现,因此鉴定酯 化产物并有效分离主要组分是非常重要的基础工作。虽 然采用 H P L C 方法可以比较方便地分析糖酯中单酯,但 对二酯、三酯的分析,普通的色谱柱和常规检测器还 不能十分奏效,需用到特殊的柱系统和 E L S D 检测器等 贵重设备。本文探讨薄层层析法分离甘露糖酯的条件, 进一步应用于硅胶柱层析分离,实现酯化产物的定量分 析。并对不同溶剂中的合成产物用 T L C 、M S 、H P L C M S 进行成分鉴定。
※基础研究
食品科学
2006, Vol. 27, No. 06 69
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