殼低聚糖的酶法制備工藝及產(chǎn)品質(zhì)量控制.pdf

1、殼低聚糖（Low molecular weight chitosan, LMWC）是殼聚糖的降解產(chǎn)物，不僅保留了殼聚糖的功能特性，還解決了殼聚糖溶解性差的問題，應(yīng)用價(jià)值得以大幅增加。然而，LMWC制備和儲(chǔ)存過程中，往往存在著產(chǎn)品分散度大、易發(fā)生美拉德反應(yīng)而褐變等問題，從而嚴(yán)重影響其實(shí)際應(yīng)用的效果。為解決上述問題，本文利用酶解法制備 LMWC，建立優(yōu)化的酶法工藝，并對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量檢測及美拉德反應(yīng)（Maillard reaction, MR）

2、的控制方法進(jìn)行了相關(guān)研究。主要結(jié)果如下：
　　1.以實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的高活性重組殼聚糖酶降解殼聚糖，利用超濾法收集目標(biāo)產(chǎn)物L(fēng)MWC（5 kDa

3、應(yīng)溫度47 ℃、酶解時(shí)間3 h、酶底比9.2 U/g，目標(biāo)LMWC的得率為47.85％。
　　2.參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì) LMWC進(jìn)行質(zhì)量檢測，主要指標(biāo)為：糖含量85.80%、數(shù)均分子量5.8 kDa、脫乙酰度92%、水分9.35%、灰分0.45%、pH(10 g/L溶液)6.5、砷含量0.491 mg/kg、鉛含量0.69 mg/kg。結(jié)果表明，LMWC符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。紫外光譜和紅外光譜分析結(jié)果顯示，酶解法條件溫和，不會(huì)對(duì)殼聚糖分子

4、結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大影響，從而使LMWC最大限度地保留其生物活性。
　　3.初步的生物活性分析表明，低濃度的LMWC對(duì)水稻幼苗有一定的促生長作用，但MR的發(fā)生削弱了這種促生長作用。與空白對(duì)照組相比，0.1 mg/L LMWC處理后，水稻苗長增長率為48.95%，根長增長率為22.32%，葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素、可溶性蛋白含量的增長率分別為40.16%、68.58%、52.49%、10.04%；而褐變產(chǎn)物處理組相應(yīng)指標(biāo)的增長率分別為2

5、2.06%、23.04%、50.52%、40.88%、46.33%、0.15%，部分指標(biāo)與LMWC組存在著顯著性差異。
　　4.進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，LMWC發(fā)生MR的進(jìn)程中存在著中間產(chǎn)物，推測其為5-羥基-2吡啶甲醇的異構(gòu)體(5-H-2PMIS)。通過對(duì)5-H-2PMIS含量和色素OD420的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，水分含量、pH值、溫度和CO2、抑制劑對(duì)MR有很大影響。為了有效控制MR的發(fā)生，本研究在不影響酶解效果的前提下，于酶解初期添加0.5%