本文關鍵詞：蠶蛹甲殼素抗菌新材料的研究

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【摘要】： 我國是世界上最大的蠶絲生產(chǎn)國,具有最豐富的蠶蛹資源,全國每年干蠶蛹產(chǎn)量可達10余萬噸,占世界蠶蛹產(chǎn)量的70%以上。蠶蛹作為繅絲工業(yè)的副產(chǎn)品,由于有特殊的氣味,除用于畜禽飼料外,并未得到很好的利用。由于甲殼素及其衍生物功能多樣,被廣泛應用于許多領域,從蝦殼、蟹殼類提取甲殼素/殼聚糖已形成工業(yè)化生產(chǎn)。研究表明,蠶蛹殼中甲殼素的含量為33%-44%,高于蝦殼、蟹殼中含量,且蛹殼中的鹽類物質(zhì)遠少于蝦殼、蟹殼,是一種更優(yōu)良的甲殼素資源。蠶蛹可以直接從繅絲廠大量收集,來源廣泛、成本低廉,可變廢為寶,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,有很高的經(jīng)濟價值。因此,對蠶蛹甲殼素/殼聚糖制備工藝及產(chǎn)品性能進行詳細研究極其必要。 本論文以家蠶蛹的蛹殼為原料,主要采用酸堿法(稀酸脫礦物質(zhì),稀堿脫蛋白質(zhì),H_2O_2脫色和濃堿脫乙酰基),探討了甲殼素與殼聚糖的最佳制備工藝,并對蠶蛹殼中提取的殼聚糖的抗菌性進行研究,主要得到以下實驗結論: 1.利用蠶蛹殼提取甲殼素最佳工藝研究及產(chǎn)品質(zhì)量檢測 (1)采用單因素實驗法對甲殼素的提取工藝進行探討,分別討論了鹽酸的濃度、浸泡時間和浸泡溫度對脫礦物質(zhì)的影響以及NaOH的濃度、浸泡時間和浸泡溫度對脫蛋白質(zhì)的影響。最終確定制備甲殼素的最佳工藝為:洗脫礦物質(zhì)的條件為HCl溶液的體積分數(shù)為3%,浸泡溫度30℃,浸泡時間22h;脫有機物質(zhì)的條件為:NaOH溶液質(zhì)量分數(shù)5%,浸泡溫度85℃,浸泡時間為4h,并用10%H_2O_2脫色。 (2)實驗提取的甲殼素成品的主要質(zhì)量指標為:白色片狀或粉狀固體,水分含量為5%～10%,灰分含量為0.63%～0.81%,含氮量為5.86%～6.02%,提取率為32%～38%。它與蝦、蟹中提取的食品級甲殼素企業(yè)標準(顏色為白色,形狀為片狀或粉狀,水分含量為≤10%,灰分含量為≤1.0%,含氮量為6.2%～6.5%)相比,本研究所得蠶蛹甲殼素質(zhì)量均優(yōu)于蝦、蟹殼中提取的食品級甲殼素,有助于其深度開發(fā)與利用。 2.利用蠶蛹甲殼素制備殼聚糖的最佳工藝研究及其質(zhì)量檢測 (1)采用3因素4水平/5水平的正交實驗探討了蠶蛹甲殼素制備殼聚糖的工藝,結果表明:NaOH的濃度、溫度與時間對脫乙酰度的結果影響均非常明顯,NaOH的濃度與溫度之間協(xié)同顯著影響脫乙酰度:但處理時間與處理溫度之間對脫乙酰度的影響相對獨立。最終確定制備殼聚糖最佳工藝為:NaOH濃度為50%,NaOH處理時間為18h,處理溫度為90℃。 (2)按上述試驗條件制備的殼聚糖為白色粉狀或片狀,水分含量8.1%,灰分含量0.67%,黏度41mpa.s,分子量5×10~4,脫乙酰度95.6%,與蝦、蟹中提取的食品級殼聚糖企業(yè)標準(顏色為白色,形狀為片狀或粉狀,水分含量為≤10%,灰分含量為≤1.0%,脫乙酰度≥85%,黏度為30mpa.s～3000mpa.s)相比,本研究所得蠶蛹殼聚糖的主要質(zhì)量指標均優(yōu)于蝦、蟹殼中提取的食品級殼聚糖。 3.蠶蛹殼聚糖的抗菌性研究 選擇DD.90.4%與DD.95.6%殼聚糖對大腸桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌進行抗菌性研究。 (1)DD.90.4%與DD.95.6%殼聚糖在pH4.5～6.5范圍內(nèi),有明顯的抑菌作用,而當pH大于6.5時,殼聚糖抑菌性有所減弱甚至無抑菌效果。說明殼聚糖的抑菌效果受到介質(zhì)pH的影響。即在酸性環(huán)境下,殼聚糖的游離氨基發(fā)生質(zhì)子化,容易與帶負電荷的微生物相互作用,從而發(fā)生抑菌作用,因此在較低pH值條件下殼聚糖的抑菌作用要大于pH值較高的環(huán)境。 (2)DD.90.4%殼聚糖,在濃度0.100%～0.125%范圍內(nèi),對各種菌種抑菌性強弱順序依次是:大腸桿菌＞嗜熱脂肪芽孢桿菌＞金黃色葡萄球菌＞白色念珠菌;DD.95.6%殼聚糖,在濃度0.100%～0.125%范圍內(nèi),對各種菌種抑菌性強弱順序依次是:金黃色葡萄球菌＞嗜熱脂肪芽孢桿菌＞大腸桿菌＞白色念珠菌;純化后的DD.90.4%殼聚糖,對白色念珠的抗菌性有很大改善,當濃度達到0.125%時,抑菌率可達到95%以上。 (3)從家蠶蛹提取的殼聚糖對各種菌種的最小抑菌濃度為:(DD.90.4%殼聚糖的最小抑菌濃度是:金黃色葡萄球菌為0.125%,大腸桿菌0.100%,嗜熱脂肪芽孢桿菌0.125%;DD.95.6%殼聚糖的最小抑菌濃度是:金黃色葡萄球菌為0.075%,大腸桿菌0.100%,嗜熱脂肪芽孢桿菌0.125%)與蝦、蟹中提取的殼聚糖相比,抑菌效果更加顯著。該研究結果為利用家蠶蛹提取甲殼素,開發(fā)殼聚糖抗菌新產(chǎn)品提供了理論依據(jù)。
【關鍵詞】：家蠶蛹 甲殼素 殼聚糖 抗菌性
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：R318.08
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 文獻綜述10-26
• 1.1 概述10-20
• 1.1.1 甲殼素/殼聚糖的發(fā)現(xiàn)與命名10-11
• 1.1.2 甲殼素/殼聚糖的結構特征及分布11-13
• 1.1.3 甲殼素/殼聚糖的物理性質(zhì)13-14
• 1.1.4 甲殼素/殼聚糖的化學性質(zhì)14-16
• 1.1.5 甲殼素/殼聚糖及其衍生物的應用16-19
• 1.1.6 甲殼素/殼聚糖的質(zhì)量檢測19-20
• 1.2 甲殼素/殼聚糖的開發(fā)利用現(xiàn)狀20-23
• 1.2.1 蝦、蟹中的甲殼素/殼聚糖21
• 1.2.2 蟬蛻中的甲殼素/殼聚糖21
• 1.2.3 蠅蛆殼中的甲殼素/殼聚糖21-22
• 1.2.4 松毛蟲中的甲殼素/殼聚糖22-23
• 1.2.5 蠶蛹殼中的甲殼素/殼聚糖23
• 1.2.6 其他23
• 1.3 殼聚糖抗菌性的研究現(xiàn)狀23-26
• 1.3.1 殼聚糖抗菌的原理24
• 1.3.2 殼聚糖抗菌性的影響因素24-26
• 第二章 引論26-28
• 2.1 研究的目的和意義26-27
• 2.2 研究的內(nèi)容27
• 2.3 技術路線27-28
• 第三章 蠶蛹甲殼素制備最佳工藝研究28-36
• 3.1 材料與方法28-30
• 3.1.1 試驗材料與主要試劑28-29
• 3.1.2 實驗方法29
• 3.1.3 甲殼素的性能測定29-30
• 3.2 結果與分析30-34
• 3.2.1 甲殼素的定性30
• 3.2.2 HCl含量與礦物質(zhì)的洗脫效果30-31
• 3.2.3 HCl溶液浸泡溫度與礦物質(zhì)的洗脫效果31
• 3.2.4 HCl溶液浸泡時間與礦物質(zhì)的洗脫效果31-32
• 3.2.5 NaOH含量與有機物質(zhì)的洗脫關系32
• 3.2.6 NaOH溶液的浸泡溫度與有機物質(zhì)的洗脫關系32-33
• 3.2.7 NaOH溶液的浸泡時間與有機物質(zhì)的洗脫關系33
• 3.2.8 自制蠶蛹甲殼素的質(zhì)量指標33-34
• 3.3 小結與討論34-36
• 第四章 蠶蛹殼聚糖制備最佳工藝研究36-48
• 4.1 引言36
• 4.2 材料與方法36-40
• 4.2.1 試驗材料與主要試劑36-37
• 4.2.2 試驗方法37-40
• 4.3 結果與討論40-48
• 4.3.1 殼聚糖產(chǎn)品的性狀40
• 4.3.2 方差結果分析40-44
• 4.3.3 自制殼聚糖的質(zhì)量指標44-45
• 4.3.4 小結45-48
• 第五章 蠶蛹殼聚糖抗菌性研究48-58
• 5.1 引言48
• 5.2 材料48-50
• 5.2.1 殼聚糖的選定48-49
• 5.2.2 試驗菌種49
• 5.2.3 培養(yǎng)基49
• 5.2.4 菌液的制備49
• 5.2.5 最低抑菌濃度的測定49
• 5.2.6 抑菌效果的測定49-50
• 5.2.7 pH值對殼聚糖抗菌性的影響50
• 5.3 結果分析與討論50-53
• 5.3.1 對微生物的抑菌率50-51
• 5.3.2 不同pH值殼聚糖的抑菌效果51-52
• 5.3.3 蝦、蟹殼殼聚糖與蠶蛹殼聚糖抗菌性的比較52-53
• 5.3.4 本實驗所得殼聚糖對白色念珠菌抑菌效果不明顯的原因分析53
• 5.4 蠶蛹殼聚糖對各種菌種抗菌效果試驗圖片53-57
• 5.4.1 DD.95.6%殼聚糖對各種菌種的抗菌試驗圖片53-55
• 5.4.2 DD.90.4%殼聚糖對各種菌種的抗菌性圖片55-56
• 5.4.3 純化后的DD.90.4%殼聚糖對白色念珠菌的抗菌性圖56-57
• 5.5 小結57-58
• 第六章 結論與展望58-60
• 6.1 主要結論58
• 6.2 研究展望58-60
• 參考文獻60-66
• 致謝66-68
• 在校期間發(fā)表論文及參加課題一覽表68

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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4 趙維;李建科;;不同脫乙酰度蠶蛹殼聚糖結構分析及其清除自由基能力的比較研究[J];食品工業(yè)科技;2011年08期

5 趙維;李建科;;高脫乙酰度蛹渣殼聚糖制備工藝優(yōu)化[J];食品科學;2010年20期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 趙維;蠶蛹殼聚糖的制備、結構性能表征及其應用研究[D];陜西師范大學;2011年

2 石涼;蠶蛹殼聚糖氨基酸類衍生物的制備及其抗凝血功能研究[D];西南大學;2010年

3 黃曉燕;豐年蟲卵殼殼聚糖的提取工藝優(yōu)化與功能性研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2012年

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本文編號：973502