發(fā)布時間：2023-11-11 09:47

　　細菌纖維素(Bacterial Cellulose,簡稱BC)因具備超微三維網(wǎng)狀結構、純度高、楊氏模量高、持水性和生物相容性好、可降解等特點成為近年來新型生物材料的研究熱點。目前,BC廣泛存在低產(chǎn)量、高發(fā)酵成本的問題,且BC膜難以干燥制粉,干態(tài)BC復水性差等缺陷限制了其應用。因此,本課題在提高BC產(chǎn)量的基礎上以制備高復水率的BC粉末為目的,通過改性-干燥的模式,首先采用原位生物改性和非原位改性的方式,對高復水率的改性劑進行響應面工藝優(yōu)化,并表征各改性BC膜以探索其復水機理。其次采用不同的干燥方法對改性BC進行干燥處理,并對其干燥特性表征分析。研究結果為BC的制粉提供理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容及結果如下:(1)利用實驗室研發(fā)的馬鈴薯黃漿水發(fā)酵生產(chǎn)BC工藝,研究最優(yōu)發(fā)酵條件,與椰子培養(yǎng)BC的條件對比,對發(fā)酵方法、溫度、接種量、裝瓶量和發(fā)酵周期進行單因素試驗,并對發(fā)酵過程中的pH值、滴定酸及殘?zhí)堑劝l(fā)酵參數(shù)進行監(jiān)測。結果表明:馬鈴薯黃漿水發(fā)酵BC時采用靜態(tài)培養(yǎng)的方式,發(fā)酵溫度29℃,接種量為7%,125/250mL的裝液量,發(fā)酵周期為7天。馬鈴薯黃漿水培養(yǎng)基的指標變化趨勢與椰汁培養(yǎng)基相似,椰汁培養(yǎng)...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 馬鈴薯黃漿水簡介
    1.2 細菌纖維素概況
        1.2.1 BC的結構與理化特性
        1.2.2 BC的合成機制
        1.2.3 影響B(tài)C生物合成的因素
    1.3 細菌纖維素的改性方法
        1.3.1 生物改性
        1.3.2 化學改性
        1.3.3 復合改性
    1.4 可溶性大分子多糖及海藻糖概述
        1.4.1 透明質(zhì)酸(HA)
        1.4.2 海藻酸鈉(SA)
        1.4.3 魔芋葡甘露聚糖(KGM)
        1.4.4 羧甲基纖維素鈉(CMC)
        1.4.5 海藻糖
    1.5 BC在食品行業(yè)的研究現(xiàn)狀
    1.6 本課題研究目的與內(nèi)容
        1.6.1 研究目的及意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
2 細菌纖維素發(fā)酵條件的優(yōu)化
    2.1 試驗材料及儀器
        2.1.1 試驗材料
        2.1.2 試驗試劑
        2.1.3 試驗儀器
    2.2 基本培養(yǎng)基的組成
        2.2.1 菌種斜面培養(yǎng)基
        2.2.2 種子液培養(yǎng)基
        2.2.3 發(fā)酵培養(yǎng)基
    2.3 試驗方法
        2.3.1 種子液的制備
        2.3.2 BC的制備與純化
        2.3.3 BC產(chǎn)量的測定
        2.3.4 木醋桿菌生長曲線的測定
        2.3.5 發(fā)酵條件對BC產(chǎn)量的影響
        2.3.6 發(fā)酵參數(shù)的測定
    2.4 結果與分析
        2.4.1 木醋桿菌的生長曲線
        2.4.2 發(fā)酵條件對BC產(chǎn)量的影響
        2.4.3 發(fā)酵過程中培養(yǎng)基指標的變化
    2.5 本章小結
3 細菌纖維素的原位生物改性
    3.1 試驗材料及儀器
        3.1.1 試驗材料
        3.1.2 試驗試劑
        3.1.3 試驗儀器
    3.2 試驗方法
        3.2.1 原位改性復合膜的制備
        3.2.2 多糖復配改性試驗
        3.2.3 BC產(chǎn)量與復水率的測定
        3.2.4 添加HA對BC發(fā)酵生產(chǎn)的影響
        3.2.5 改性BC膜的性能測定
    3.3 結果與討論
        3.3.1 改性劑對BC產(chǎn)量與復水率的影響
        3.3.2 多糖復配對BC產(chǎn)量與復水率的影響
        3.3.3 添加HA對BC發(fā)酵生產(chǎn)的影響
        3.3.4 改性BC膜的性能分析
        3.3.5 傅里葉紅外光譜儀結果分析(FTIR)
        3.3.6 掃描電鏡結果分析(SEM)
        3.3.7 HA-BC復合膜的X射線衍射結果分析(XRD)
        3.3.8 HA-BC復合膜的熱穩(wěn)定性結果分析(TGA)
    3.4 本章小結
4 細菌纖維素的非原位改性
    4.1 試驗材料及儀器
        4.1.1 試驗材料
        4.1.2 試驗試劑
        4.1.3 試驗儀器
    4.2 試驗方法
        4.2.1 改性BC膜的制備
        4.2.3 乳酸改性BC膜制備的單因素試驗
        4.2.4 響應曲面(RSM)試驗設計
        4.2.5 蔗糖與殼聚糖改性BC制備的單因素試驗
        4.2.6 改性BC膜的性能測定
    4.3 結果與討論
        4.3.1 改性劑對BC膜復水率的影響
        4.3.2 改性BC膜復水后的表觀圖
        4.3.3 乳酸改性BC的單因素試驗結果
        4.3.4 響應面試驗設計結果
        4.3.5 響應面試驗的方差分析
        4.3.6 蔗糖改性BC的單因素試驗結果
        4.3.7 殼聚糖改性BC的單因素試驗結果
        4.3.8 改性BC膜的性能分析
        4.3.9 傅里葉紅外光譜儀結果分析(FTIR)
        4.3.10 掃描電鏡分析(SEM)
    4.4 本章小結
5 細菌纖維素的干燥制粉
    5.1 試驗材料及儀器
        5.1.1 試驗材料
        5.1.2 試驗試劑
        5.1.3 試驗儀器
    5.2 試驗方法
        5.2.1 不同預處理方法
        5.2.2 BC的不同干燥處理
        5.2.3 溶脹速率與復水率、持水率的測定
        5.2.4 BC粉末的性能測定
    5.3 結果與討論
        5.3.1 干燥方式對乳酸改性BC的影響
        5.3.2 干燥方式對蔗糖改性BC的影響
        5.3.3 干燥方式對殼聚糖改性BC的影響
        5.3.4 干燥方式對改性BC溶脹速率的影響
        5.3.5 掃描電鏡結果分析(SEM)
        5.3.6 X衍射結果分析(XRD)
        5.3.7 接觸角結果分析
    5.4 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
    6.3 創(chuàng)新點
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及出版的著作目錄



本文編號：3862400