动态高压微射流对半纤维素性质和结构的影响

《动态高压微射流对半纤维素性质和结构的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第1章引言1．1半纤维素概述1．1．1半纤维素的定义半纤维素最初指溶于稀碱并在加热情况下，为稀无机酸迅速水解成单糖的植物细胞壁组分。随着碳水化合物化学的发展，提出了若干半纤维素新定义。目前，半纤维素是指与纤维素和木质素有紧密联系的一类非纤维素多糖物质，实质上，半纤维素是一类复杂的共聚糖。但植物渗出胶，植物粘液及果胶类物质通常不列为半纤维素。1．1．2半纤维素的化学结构半纤维素的化学结构极其复杂，这是因为它们既有长短不一的主链，又可能有结构各异的侧链；单糖残基不仅种类较多，而且还存在a或13构象：每个残基通常有3到4个位置可与另一残基相连，还具有五元或六元环的不同形式：半纤维素

2、分子上的某些基团可以被非糖基的分子或基团所修饰。组成半纤维素分子的常见糖基有若干种，如木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、岩藻糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖及半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸等。半纤维素分子中还常含有甲氧基、乙酚基等官能团。组成谷物和豆类膳食纤维中的半纤维素主要有阿拉伯木聚糖、木糖葡聚糖、半乳糖甘露聚糖和D(1_3，1_4)．葡聚糖四种。下面是几种主要的半纤维素多糖的化学结构。1．1．2．1木聚糖自然界中存在的木聚糖很少是纯粹的木聚糖。目前，只从西班牙草、罗望子等少数植物中找到只由木糖基组成的纯木聚糖，对大多数木聚糖来说都是杂木聚糖，都是木糖基通过D．1，4糖苷键相连成直链主干，在主干

3、的某些木糖基上，常常连有阿拉伯糖、葡萄糖醛酸或4-0．甲基葡萄糖醛酸为短侧链。侧链常连在木糖基的C2和C3位置上，葡萄糖醛酸则常以内酯或其它外酯的形式存在。不同来源的木聚糖分子结构存在着差异，如竹木聚糖，平均每9个木糖基连有一个葡萄糖醛酸基侧链，它连于木糖基的C2原子上：软木的木聚糖平均每5个木糖第1章引言基连有一个葡萄糖醛酸基，而硬木则每10木糖单元连有一个葡萄糖醛酸基，连于C2原子上。1．1．2．2葡萄甘露聚糖葡萄甘露聚糖由葡萄糖和甘露糖基以13．1,4．六环糖苷键连接，其分子一般为线型结构，也有报道每个大分子有3～5个分枝的。它为软木的主要半纤维素，在硬木中则很少。许多

4、针叶树中发现半乳糖基和葡萄甘露聚糖相连，其D．半乳糖基在半乳葡萄甘露聚糖中作为非还原性末端基出现【¨。1．1．2．3阿拉伯半乳聚糖阿拉伯半乳聚糖有较复杂的结构，半乳聚糖主干有B．1，3和p—l，4两种不同结构类型，在D．1，3键连接的半乳糖主链的每个C8原子上，几乎都连有分枝，这些分枝是单个或2个六环半乳糖或五环阿拉伯糖基组成，其中半乳糖基以1,6．D键相连，阿拉伯糖基则为B．1，3键连接。主干的C4原子上也连有侧链，但较C6原子为少。高分子量部分和较低分子量部分的分枝程度不同，而阿拉伯糖基含量也不同。对阿拉伯半乳聚糖结构的研究众多，而不同的研究者持有不同意见。1．1．2．4

5、木葡萄聚糖木葡萄聚糖具有纤维素型的D．D．葡萄糖主干，在葡萄糖基C8原子上连接短的侧链，侧链多数为a-D木糖基。侧链上可再连接半乳糖、鼠李糖等糖基。木葡萄聚糖常存在于植物种子之中，在红棕、山杨类和椴木也有发现。这类多糖，由于它与碘反应呈蓝色，故有类淀粉之称。1．1．2．5甘露聚糖类甘露聚糖类包括甘露聚糖(MN)、半乳甘露聚糖(GaM)、葡糖甘露聚糖(G1M)和葡糖醛酸甘露聚糖(GUM)等。甘露糖残基以D．1，4键连接成MN。当半乳糖残基以a．1’6键连接到MN时则形成GaM。豆科种子的胚乳细胞中存在MN和GaM，在某些藻类中，MN能形成很硬的晶状结构，并且也形成微纤丝【2】。

6、G1M是裸子植物次生壁中一种主要的半纤维索，在被子植物次生壁中含量较少f31。其主链由甘露糖残基和B．1，2连接的葡糖醛酸残基，二者可能交替存在。侧链既有p．1，6连接的木糖或半乳糖，也有B．1，5连接的阿拉伯糖。2第l章引言1．1．3半纤维素的理化性质半纤维素具有很多重要的性质如溶解性、粘性等，这些性质决定了半纤维素的生理功能以及它在工业中的应用[41。1．1．3．1亲水作用持水性一半纤维素的化学结构中含有很多亲水基团，因此具有很强的持水性。半纤维素的持水性强弱以持水率衡量，即单位质量半纤维素能够保持水的质量。由于半纤维素的持水性强，有利于形成产品的组织结构，以防脱水收缩。

7、在某些产品如肉制品中，它能使肉汁的香味成分聚集而不逸散。此外，高持水性可望提高某些加工食品的经济效益，如用于焙烤食品它可减少水分损失而延长产品货架寿命。1．1．3．2充盈作用吸水膨胀性一半纤维素的体积较大，复水之后膨胀使得体积更大，对肠道产生容积作用，易引起饱腹感。膨胀性的强弱以膨胀率衡量，即单位质量半纤维素吸水后体积的增加量。1．1．3．3溶解度一般情况下，聚阿拉伯糖半乳糖易溶于水，分离出来的半纤维素的溶解度要比天然状态的半纤维素溶解度高。1．1．3．4黏性由于半纤维素中含有多种多糖，这些物质在体内能