高壓微射流對酵母甘露聚糖流變學性質與溶液構象的影響.pdf

1、我國擁有豐富的釀酒酵母資源，但針對其副產物廢啤酒酵母的回收利用卻較少，一般用作飼料或者直接作為廢物排放，不僅污染環(huán)境且浪費資源。酵母甘露聚糖存在于釀酒酵母細胞壁的外層，具有抗菌、消炎、增強免疫力等功效。研究利用酵母甘露聚糖，能夠提高酵母細胞壁的附加值，也可以促進該多糖在食品工業(yè)中的廣泛應用。
　　高壓微射流（dynamic high-pressure micro-fluidization，DHPM）作為一種新興的加工處理技術，已在

2、酵母甘露聚糖(Yeast mannans，YM)的制備中應用，而該處理過程對酵母甘露聚糖的影響還未深入探究。因此，為了全面深入地研究DHPM處理前后，YM溶液流變學性質與構象的變化，本研究采用熱水浸提結合酶法制備不同純度的YM，并對其流變學性質進行對比分析，進一步對純化YM進行DHPM處理，探討其對YM的性質及溶液構象的影響。
　　通過水提醇沉、木瓜蛋白酶、鏈霉蛋白酶處理，分別得到YM1、YM2、YM3樣品，其純度依次升高。在剪切

3、速率0.1-1001/s范圍內，YM1、YM2的表觀粘度η逐漸下降，YM3基本不變，在相同剪切速率下，YM1、YM2的η高于YM3。在5-85℃范圍內，η均逐漸下降，其中，YM2的粘溫依賴性最弱;恒溫條件下，YM1、YM2呈剪切變稀趨勢，非牛頓指數(shù)(n)分別在0.23-0.30、0.35-0.41之間，YM1的非牛頓性始終強于YM2;在5℃下，YM3的n為0.914，為假塑性流體。初始添加鹽離子引起η下降，繼續(xù)添加，三種樣品η沒有顯著變

4、化。在掃描頻率范圍內，YM2樣品的G'始終高于YM1，頻率高于101/s時，YM1與YM2的凝膠結構被破壞。YM的純度提高時，溶液由假塑性流體轉化為牛頓流體，從而影響其在外界條件下的流變學性質。
　　通過方程擬合得到酵母甘露聚糖的特性粘度值分別為0.166 dl/g和0.131 dl/g，與未經處理的樣品相比，隨著DHPM處理壓力的增大，樣品的特性粘度先上升，后逐漸下降。在所測濃度條件下，溶液均呈現(xiàn)牛頓流體性質;在溫度從25到85

5、℃范圍內，溶液的表觀粘度均逐漸下降，20％(w/v)溶液對溫度變化更敏感。在pH4.0-10.0范圍內，溶液的粘度基本保持不變，而當pH為2.0時，溶液粘度顯著升高(P＜0.05);在剪切速率501/s下，初始添加鹽離子均會引起溶液粘度略微的降低，當繼續(xù)添加時，溶液粘度沒有顯著變化(p＞0.05);與未經處理樣品相比，隨著壓力的增大，溶液粘度逐漸下降。
　　隨著DHPM壓力的增大，酵母甘露聚糖表面逐漸變的疏松多孔，從致密的鱗片聚集

6、逐漸變的疏松多孔的海綿網狀結構。DHPM處理前后五個樣品的紅外掃描光譜基本一致。通過Mark-Houwink和Flory計算酵母甘露聚糖相關構象參數(shù)，α和b分別為0.15和0.39，推測其在溶液中為具有較多短分支的球形聚合物構象，未經處理及經過50、100、150、200MPa處理后酵母甘露聚糖的重均分子量分別為1.27×105、1.28×105、1.26×105、1.16×105、1.12×105 g/mol，多分散系數(shù)分別為1.12