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5232字开题报告酰基含量对结冷胶流变性和凝胶性能的影响

论文类型:开题报告
论文字数:5232字
论点:含量,凝胶,性质
论文概述:

本文为制糖工程论文开题报告范文,以“酰基含量对结冷胶流变和凝胶性能的影响”为例介绍了制糖工程论文开题报告的写作方法。

论文正文:

酰基含量对结冷胶流变性和凝胶性能的影响
开幕报告
内容
一、选题背景
二.研究的目的和意义
第三,本研究涉及的主要理论
第四,本文的主要内容和研究框架
(一)本研究的主要内容
(2)本文的研究框架
五、写作大纲
六、本文的研究进展
七、读过的文学作品
一、选题背景
结冷胶是通过微生物通风发酵获得的一种新型天然食用胶。1978年首次发现日本在1988年批准结冷胶用于食品。随后,美国、欧洲等国家也批准将其用于食品中作为凝胶、稳定剂和增稠剂。结冷胶的分子骨架由葡萄糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸组成,分子量约为0.2~2×106Da,可以形成双螺旋结构。结冷胶产生菌是通过复杂菌株筛选产生亲水胶体的目标菌。结冷胶可以形成透明的凝胶,具有良好的热稳定性。与其他多糖凝胶相比,其凝胶强度不依赖于酸碱度。结冷胶的优异性能使其广泛应用于食品、医药、化工等领域。结冷胶还具有良好的复配性能,不仅可以复配高低酰基,还可以与其他多糖凝胶复配,通过复配胶的优势互补,进一步拓展了结冷胶的应用范围。
二.研究的目的和意义
本课题是“十二五”国家科技支撑计划(2011 BAD 23b 04);国家高技术发展计划(863)项目(2012 aa 021505);国家自然科学基金项目(编号:31171640);无锡科技支撑计划(CLE 01N 1208);无锡中小企业创新基金(CBE01G1344)等项目研究的重要组成部分。结冷胶具有重要的商业价值,生产周期短,理化性质稳定、安全无毒,优越的性能使其得到了广泛的研究和应用,[61]。1995年,我们实验室首次研究结冷胶的生产和发酵工艺。1996年,结冷胶被批准用作增稠剂和稳定剂。近年来,中国对结冷胶的需求迅速增加。它主要用于悬浮饮料、果冻和软糖。结冷胶分离纯化后的提取工艺操作困难,生产成本和市场价格高。同时,在使用[62]时,不能准确掌握结冷胶的用法和用量以及其他物质对结冷胶的影响。目前,国内的研究主要集中在低酰基结冷胶的性质和应用上。大多数低酰基结冷胶已经达到美国凯尔科公司的水平,[63]。对高酰基结冷胶性质的研究是其在食品、医药和化学工业中应用的必要理论基础,但高酰基结冷胶粘度较高,生产工艺较为复杂。酰基含量介于高酰基和低酰基结冷胶之间的结冷胶具有较高的酰基结冷胶,较低的凝胶转变温度和较低的酰基结冷胶,较高的粘度。其独特的性质使其适用于更多领域,弥补了高酰基结冷胶和低酰基结冷胶的应用局限性。然而,由于酰基含量测定方法的限制,一些脱酰基结冷胶的研究和生产也停滞不前。国内外对结冷胶的研究涉及其微观结构、流变和凝胶性能、添加物质的影响及应用等。结冷胶的性质在一定程度上是已知的。本文主要对结冷胶的侧链酰基进行研究,建立一种更准确的高效液相色谱法测定酰基含量,为高酰基结冷胶的质量提供一种有效的监测方法。然后,用高效液相色谱法初步探索了部分脱酰基结冷胶的制备条件,得到了一系列不同酰基含量的结冷胶。为了了解酰基对结冷胶性质的影响,研究了几种样品的流变和凝胶性质。这不仅可以增加结冷胶的种类,扩大结冷胶的应用范围,也为其应用提供了一定的理论依据。同时,初步探讨了复合胶的凝胶转变温度,研究了相同酰基含量的结冷胶和复合胶的性能差异。
第三,本研究涉及的主要理论
Morris等人还研究了两个酰基对结冷胶性质的影响。通过控制脱酰条件,得到两种甘油酰基含量相近、乙酰基含量不同的结冷胶。研究了两种结冷胶的动态模量随温度的变化。发现总酰基含量较高的样品凝胶转变温度较高,乙酰含量较低的样品在温度转变曲线上表现出明显的热滞后现象,而乙酰含量较高的样品没有热滞后现象,表明乙酰含量较高的样品凝胶网络稳定性相对较差,位于双螺旋边缘的乙酰基对阻止双螺旋的聚集起到了一定的作用。那么,高酰基结冷胶更稳定的性质可能只是甘油的作用。除了高酰基和低酰基结冷胶外,部分脱酰基结冷胶还有其独特的性质。如果能够控制反应条件获得这种结冷胶,可以增加结冷胶的种类,可以根据应用要求选择不同酰基含量的结冷胶,结冷胶也可以应用于更多领域。Chang等人使用不同的碱和反应条件制备了一系列具有不同甘油基和乙酰基的结冷胶。氢氧化钾浓度为0.03 ~ 0.3g·g-1-1结冷胶,在25~36℃反应2~18 h或100℃反应5 min,观察不同反应条件对结冷胶酰基含量的影响。发现低温下的长期反应对甘油含量影响不大,而乙酰基可以完全去除。在100℃的高温下,甘油基容易被除去。除了氢氧化钾作为反应物外,作者还加入了氯化钠、KCl、氯化钙等。在高温下进行脱酰反应。盐的加入对酰基有一定的保护作用,酰基的含量变化相对较小。除了用强碱KOH去酰化外,Baird等人还使用弱碱如Na3PO4和Na2CO3进行反应。弱碱提供温和的反应环境,酰基含量更容易控制。弱碱处理会降低总酰基含量,对甘油有更强的影响,增加乙酰/甘油比。强碱处理也会增加乙酰比率,但效果比弱碱弱。酰基含量的准确测定是结冷胶研究的重要基础。不仅可以更好地研究两个酰基对结冷胶性能的影响,而且两个酰基的总含量和比例也是监控高酰基结冷胶产品质量的重要指标之一。比色法和滴定法常用于多糖中酰基含量的测定。比色法用碱性羟胺和乙酰生成游离乙酰氧肟酸,然后与Fe3+反应显色,根据吸光度测定酰基含量。滴定主要采用反应式1-1的原理,以酚酞为指示剂,通过测量脱酰过程中消耗的碱量,根据公式计算酰基含量。Cheetham等人用高效液相色谱法从黄原胶中分离丙酮酰基和乙酰基,并分别测定其含量。
结冷胶主要用作食品中的增稠剂和稳定剂。它在低浓度下形成的“弱凝胶”网络可以悬浮牛奶中的可可颗粒,形成巧克力牛奶饮料。这一特性也使其适用于冰淇淋和酸奶等产品。结冷胶可用作食物保护膜,防止食物在油炸过程中吸收过多的油。此外,用碱处理过的结冷胶也可用作食品和生物技术工业中的胶凝剂、乳化剂、润滑剂和悬浮材料。2011年,美国国家有机项目批准结冷胶用于有机食品和饮料。在化工领域,结冷胶清澈透明,在高温下稳定,使其用于防晒乳液、护发素等护理产品中,也可用于提高纸张的强度。结冷胶可作为医药领域药物输送的药物赋形剂,也可作为人体组织再生三维支架的主要骨架材料。结冷胶还可以代替琼脂作为植物和微生物的培养基,不仅可以耐受长期高温灭菌,而且凝胶特性清晰透明,可以更好的观察培养物的生长状态。结冷胶具有独特而优异的性能,因此具有良好的应用前景,对其实际应用的理论基础研究尤为重要。
第四,本文的主要内容和研究框架
(一)本研究的主要内容
本文以结冷胶及其侧链酰基为主要研究对象,建立了两种测定酰基含量的方法,初步探索了不同酰基含量结冷胶的制备条件,研究了酰基对结冷胶流变性和凝胶性能的影响,并初步探索了复合胶的凝胶转变温度。主要研究内容如下:
1.探索一种能准确测定结冷胶中甘油基和乙酰基含量的高效液相色谱方法,并验证该方法的准确性、重复性和稳定性。
2.探索不同酰基含量结冷胶的制备条件,控制不同的反应条件,制备一系列不同酰基含量的结冷胶。
3.为了获得不同酰基含量结冷胶的性能差异以及酰基对结冷胶性能的影响,对不同酰基含量结冷胶的流变性能和凝胶性能进行了研究。
4.制备与部分脱酰基结冷胶具有相同酰基含量的复合胶,并初步探讨其凝胶转变温度,从而找出部分脱酰基结冷胶与复合胶的性能差异。
(2)本文的研究框架
本文的研究框架可以简单表达如下:
五、写作大纲
摘要3-5
摘要5-6
第一章导言9-19
1.1概述9
1.2结冷胶9-11的结构
1.2.1结冷胶9-10的分子结构
1.2.2结冷胶的固体结构10-11
1.3结冷胶的凝胶特性11-12
1.4结冷胶的流变性质12-15
1.4.1结冷胶12-13的稳定流变性质
1.4.2结冷胶13-15的动态流变性质
1.4.3复合胶15的流变性能
1.5酰基对结冷胶性能的影响15-17
1.6结冷胶的应用17
1.7主题17-18的来源和意义
1.8研究内容18-19
第二章材料和方法19-25
2.1材料19-20
2.1.1主要试剂19-20
2.1.2主要仪器20
2.2实验方法20-21
2.2.1溶液20-21的制备
2.2.2高效液相色谱混合标准溶液21的制备
2.2.3结冷胶21的去酰化
2.3分析方法21-25
2.3.1结冷胶样品中水分和灰分含量的测定21
2.3.2结冷胶样品中离子含量的测定21
2.3.3高效液相色谱分析样品的预处理21-22
2.3.4高效液相色谱检测条件22
2.3.5用其他方法测定酰基含量22-23
2.3.6流变测定方法23
2.3.7凝胶性能测定方法-压缩模式23-25
第三章结果和讨论25-46
3.1结冷胶样品25的成分分析
3.1.1样品25中水分和灰分含量的测定结果
3.1.2离子含量的测定结果25
3.2结冷胶酰基含量的测定25-29
3.2.1高效液相色谱条件的选择25-26
3.2.2高效液相色谱方法的研究26-28
3.2.3结冷胶产品中酰基含量的测定结果28-29
3.2.4高效液相色谱方法与其他方法的比较29
3.2.5概述29
3.3部分脱酰基结冷胶29-31制备条件的探讨
3.4五种结冷胶样品的流变性质31-41
3.4.1线性粘弹性区域的测定31-32
3.4.2不添加离子的样品的流变性质32-36
3.4.3添加钾离子36-41的样品的流变性质
3.4.4总结41
3.5五种结冷胶样品的凝胶性质41-42
3.6复合结冷胶样品42-46凝胶转变温度的初步研究
3.6.1不添加离子42-43的复合结冷胶样品的流变性质
3.6.2钾离子43-44复合结冷胶的流变性能
3.6.3总结44-46
主要结论和展望46-48
主要结论46-47
展望47-48
确认48-49
参考文献49-53
六、本文的研究进展(略)
七、读过的主要文献
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