黑小麦面粉戊聚糖的制备及理化特性研究

摘要

黑小麦是指籽粒颜色较深的小麦，通常情况下，蓝色，紫色，紫黑色，黑色等颜色的小麦都被划分为黑小麦一类。其相对于普通小麦含有更多的蛋白质，脂肪，矿物质等人体必需物质以及天然色素和膳食纤维，因此受重视程度不断提高。目前，对于黑小麦营养价值的研究多集中于其色素，蛋白质，矿物质等，对于黑小麦面粉戊聚糖的报道则较少。
　　本文以黑小麦面粉作为研究对象，根据其不同的溶解性，通过水和Ba(OH)2溶液对黑小麦面粉中的水溶性戊聚糖（WEAX）及碱溶性戊聚糖（WUAX）分别进行了提取，之后利用离子色谱和高效液相色谱等方法对其化学组成，相对分子质量，单糖组成进行了测定，并通过红外光谱对其成分进行了分析。此外还对提取物进行了酸水解以及酶解特性的分析，并测定了其氧化交联性质。
　　1、分别采用水和Ba(OH)2溶液作为提取介质，制备黑小麦面粉中的水溶性戊聚糖（WEAX）和碱溶性戊聚糖（WUAX），并运用离子色谱、高效液相色谱和红外光谱等现代仪器分析手段对黑小麦面粉戊聚糖的理化性质进行分析。结果表明：WEAX的单糖组成主要为阿拉伯糖（Ara）和木糖（Xyl），并含有少量半乳糖（Gal），摩尔比为Ara:Xyl:Gal=5.74:11.64:1，其取代度（Ara/Xyl）为0.49；相对分子质量（Mw）为7.73×105。WUAX的单糖组成主要为Ara和Xyl，摩尔比为Ara:Xyl=1:1.74。WUAX的取代度为0.57，Mw为6.56×104。WEAX的分支程度低于WUAX，而相对分子质量高于WUAX。
　　2、利用4mL0.02，0.05moL/L和0.1moL/L三氟乙酸(TFA)溶液分别对戊聚糖溶液进行酸水解，通过离子色谱对酸水解产物进行测定，并测定其相对分子质量。结果为：WEAX0.02、WEAX0.05和WEAX0.1中的Ara质量分数分别为20.44％、13.86%和9.81%；取代度(Ara/Xyl)分别为0.34、0.23和0.15。WEAX0.02、WEAX0.05和WEAX0.1的平均相对分子质量分别为29435，8016和7059。实验结果表明，随着酸浓度的提高，水解产物中Ara的含量逐渐减少，而Xyl则逐渐上升，因此可以看出Ara作为Xyl的支链更容易被酸水解，并且根据相对分子质量测定结果表明，在高浓度酸的水解作用下作为主链的Xyl也会被水解导致戊聚糖相对分子质量的下降。
　　3、通过改变加酶量和反应时间对戊聚糖溶液进行酶解特性测定，通过测定反应前后溶液的粘度变化来考察其结果。结果表明：反应时间为120min的情况下，随着戊聚糖酶用量的增加，酶解速率增大，酶用量为10mg/100mg（酶/底物）时，WEAX酶解后比粘度可下降约72%，表观特性粘度下降约69%；在加酶量为1mg/100mg（酶/底物）时，随着时间增长，酶解程度增大，且在前110min内粘度下降率较为明显，随后反应速率较慢，在240min时，WEAX的酶解液比粘度下降了45%，表观特性粘度下降了40%。
　　4、利用不同反应体系以及化学氧化剂对黑小麦面粉戊聚糖的氧化交联性质进行测定，通过反应前后粘度的改变对结果进行分析。实验结果表明：3种氧化体系（H2O2/POX体系，Glc/GOX/POX体系，化学氧化剂FeCl3）对戊聚糖溶液均能进行氧化交联反应，其中少量或过量的加入氧化剂均不利于氧化交联反应的进行。

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第一章 绪论

1.1 黑小麦简介

1.2戊聚糖

1.3 戊聚糖含量的测定及提取方法

1.4 戊聚糖的理化性质

1.5 戊聚糖的功能性质

1.6 戊聚糖的生理功能

1.7 本课题的研究意义及主要内容

第二章 黑小麦面粉戊聚糖的提取与理化性质分析

2.1 实验仪器和材料

2.2 实验方法

2.3 结果与讨论

2.4 结论

第三章 黑小麦面粉戊聚糖的部分酸水解特性

3.1 实验仪器和材料

3.2 实验方法

3.3 结果与讨论

3.4 结论

第四章 黑小麦面粉戊聚糖的酶解特性

4.1 材料与方法

4.2 实验方法

4.3结果与讨论

4.4 结论

第五章 黑小麦面粉戊聚糖的氧化交联特性

5.1 实验仪器和材料

5.2 试验方法

5.3 结果与讨论

5.4 结论

参考文献

硕士期间发表的文章

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