基本信息
- 项目名称：
- 果胶凝胶网络结构内部小伙子物质扩散动力学及 对保加利亚乳杆菌的保护机理研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 固定化技术的前提是如何制备具有包埋性质及传质性质的载体。本试验从大豆皮中提取出果胶作为包埋壁材，不仅克服易分解的问题还可以作为被包埋菌的营养因子加以利用。大豆皮果胶滴加到CaCl2和壳聚糖的混合溶液中制备凝胶球体进行凝胶动力学试验，得到果胶凝胶球球体的传质效果及扩散参数。目前益生菌制品种类繁多人体对其利用率不高，是由于益生菌在进入人体后很容易受体内环境的影响而死亡，因此对益生菌保护的研究非常重要
- 详细介绍：
- 果胶凝胶网络结构对实际应用具有显著影响，利用大豆皮低甲氧基果胶制备成凝胶微球包埋色素，并探讨其通过网络结构的扩散动力学行为，研究发现，果胶及壳聚糖的质量分数越大，色素在形成的复合凝胶扩散能力越小，色素在凝胶内部扩散的速度越慢，扩散系数越小。经试验分析得出，果胶浓度为3%，壳聚糖为0.15mg/mL，CaCl2为300mmol/L时扩散系数最大为0.9886 cm2·s-1。依据扩散动力学研究的结果，用果胶包埋益生菌后，通过人工模拟胃肠系统试验表明，被果胶凝胶包埋后，保加利亚乳杆菌得到了保护，当果胶浓度为4.5%、氯化钙浓度为0.4mol/L时，其包埋率最高为86.13%，且随着果胶浓度的降低，保加利亚乳杆菌的包埋率逐渐下降，同时证实果胶凝胶对益生菌有明显的保护作用。根据人工模拟胃肠系统试验得到的数据结果，设计了包埋保加利亚乳杆菌发酵酸奶工艺参数优化试验，并运用质构仪对凝胶球体发酵前后凝胶强度进行了测定，结果表明，温度为42℃，菌胶比例为1:5，接种量为5%时，酸奶酸度和感官品质最佳。发酵前后果胶凝胶球体包埋菌数无明显变化。通过凝胶强度单因素试验对比发现温度为42℃，菌胶比例为1:5，接种量为5%时，分别是各因素中凝胶强度最大值为236.50g，240.50g，234.50g。发酵前后果胶球体表面和内部结构均发生了明显的变化，但菌落总数并没有明显变化。经正交试验分析，得到了固定化益生菌发酵酸奶的最佳工艺参数。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 固定化技术的前提是如何制备具有包埋性质及传质性质的载体。本试验从大豆皮中提取出果胶作为包埋壁材，不仅克服易分解的问题还可以作为被包埋菌的营养因子加以利用。大豆皮果胶滴加到CaCl2和壳聚糖的混合溶液中制备凝胶球体进行凝胶动力学试验，得到果胶凝胶球球体的传质效果及扩散参数。目前益生菌制品种类繁多人体对其利用率不高，是由于益生菌在进入人体后很容易受体内环境的影响而死亡，因此对益生菌保护的研究非常重要
科学性、先进性及独特之处
- 本论文深入探讨了大豆皮果胶的提取工艺优化，以及果胶凝胶微球的内部传质情况，并对果胶凝胶球体对益生菌的保护做了充分的证实。最后还对果胶球体包埋保加利亚乳杆菌发酵酸奶的工艺做了研究。对果胶的凝胶特性和对益生菌的保护做了了解。
应用价值和现实意义
- 本文探讨了大豆皮果胶凝胶微球的内部传质情况并对果胶凝胶球体对益生菌的保护做了充分的证实。最后还对果胶球体包埋保加利亚乳杆菌发酵酸奶的工艺做了研究。对果胶的凝胶特性和对益生菌的保护做了了解。
学术论文摘要
- 利用大豆皮低甲氧基果胶制备成凝胶微球包埋色素，探讨其通过网络结构的扩散动力学行为，研究发现果胶及壳聚糖的质量分数越大，色素在形成的复合凝胶扩散能力越小，色素在凝胶内部扩散的速度越慢扩散系数越小。果胶包埋益生菌后通过人工模拟胃肠系统试验，被果胶凝胶包埋后保加利亚乳杆菌得到保护，随着果胶浓度的降低，保加利亚乳杆菌的包埋率下降证实果胶凝胶对益生菌有保护作用。根据试验结果设计了包埋保加利亚乳杆菌发酵酸奶工艺参数优化试验，试验分析得固定化益生菌发酵酸奶的最佳工艺参数
获奖情况
- 论文果胶-壳聚糖复合凝胶网络色素扩散 动力学已经被《食品科学》杂志接收并将于2011年发表
鉴定结果
- 此论文资料翔实数据可靠真实。研究小分子物质在果胶凝胶内部扩散动力学并探讨果胶凝胶包埋保护益生菌效果及机理，将包埋的益生菌应用于实际发酵对解决益生菌在复杂环境条件下容易失活的难题具有非常重要的意义。
参考文献
- [1] Grant, G.T., E.R. Morris, D.A. Rees, et al.Biological interactions between polysaccharides and divalent cations: the egg-box model[J].FEBS Letters 1973,32(1): 195-198. [2] Monge, M.E., R.M. Negri, D. Giacomazza, et al.Correlation between rheological properties and limonene release in pectin gels using an electronic nose[J].Food Hydrocolloids, 2008,22(5): 916-924. [3] Boland, A.B, K. Buhr, P. Giannouli, et al.Influence of gelatin,starch,pectin and artificial saliva on the release of 11 flavour compounds from model gel systems[J].Food Chemistry, 2004,86(3): 401-411.
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