參考文獻並略做修改。大豆多糖配製15mg/L的固体SSPS溶液,準確取200μLSSPS溶液於5mL具塞試管中,碱催加入200μL4m01/L的化剂三氯酸(TFA)溶液,混合均勻後衝氮氣(N2)3min,脱酯封管後置於121℃烘箱中2h;冷卻後加入200μL甲醇,效果氮氣吹幹,影响因素重複加入甲醇並氮氣吹幹3~5次;將所得殘渣用水定容至10mL容量瓶,大豆多糖過0.22μm的固体微孔濾膜保存待測。將所得樣品利用色譜儀進行檢測。碱催色譜條件:色譜柱:3mm×150mm陰離子交換色譜柱:流動相:A相:超純水,化剂B相:0.25mol/LNa0H溶液,脱酯C相:1mol/L醋酸鈉:梯度洗脫(以體積分數計):B2%(0~22min),效果B2%~80%(22~23min),影响因素B80%(23~30min),大豆多糖B80%~2%(30~31min),B2%(31~40min);進樣體積:20μL;流量:0.5mL/min。根據標準樣品色譜圖譜,計算樣品中單糖組成與質量分數。
利用Excel2010版軟件對數據進行分析。
反應溫度是影響堿性固體催化劑催化過程最重要的因素之一。為了探討催化溫度的影響,在同定底物SSPS質量分數5.0%、催化劑Mg0投料質量比為1:5以及反應時問(4h)條件下,將反應溫度設置在80~120℃之問,每5℃一個間隔進行反應,反應結束後測定產物相對分子質量、酯化度以及單糖組成,結果見表1和表2。
從表1結果可以看出,利用Mg0催化SSPS脫酯,隨著反應溫度升高,產物SSPS的相對分子質量(Mw和Mn)不斷降低,酯化度也不斷降低。同時,產物的多分散性(PDI)也隨著反應溫度的升高而逐漸增加,這說明利用高溫催化,不僅導致產物相對分子質量降低,更會使得產物均勻性下降,這可能對產物性質和應用不利。
相關文獻曾經報道,SSPS的甲酯化度越低,其在酸性條件下穩定乳蛋白的能力越好;在甲酯化度25%以下時,SSPS存酸性條件下穩定酪蛋白的能力可以與高酯果膠媲美。值得注意的是,表1結果顯示,利用堿性催化劑Mg0在催化劑投料質量比1:5以及反應時問4h條件下催化SSPS脫甲酯,溫度必須超過95℃,產物酯化度才能低於30%。
單糖組成可以有效判斷SSPS脫酯過程主鏈和側鏈斷裂的情況。將各個溫度段催化獲得的產物進行單糖組成分析,結果如表2所示。SSPS主鏈結構主要南聚鼠李糖半乳糖醛酸長鏈和聚半乳糖醛酸短鏈組成,側鏈主要為聚阿拉伯糖和聚半乳糖;其中聚半乳糖醛酸C-3位點由部分木糖修飾,而側鏈聚半乳糖可能存在中性糖修飾,包括岩藻糖、葡萄糖、小糖和阿拉伯糖等(如圖1所示)。因此,從半乳糖醛酸與鼠李糖比例以及岩藻糖、葡萄糖等僅存在於聚半乳糖側鏈上的中性糖的含量變化,可以推測催化過程SSPS結構變化情況。從表2結果看出,半乳糖醛酸與鼠李糖比例先在80℃出現升高,然後隨著溫度的升高逐漸降低,而葡萄糖殘基幾乎下降了90%,隨後緩慢下降,而甘露糖和果糖殘基在80℃催化時就直接降為零。結合表1結果,脫酯過程相對分子質量迅速降低一半,然後緩慢下降的情況,可以說明在80℃時脫酯時,盡管主鏈斷裂,但是SSPS的側鏈中的中性糖殘基易更被脫除,使得主鏈中的聚鼠李糖和半乳糖醛酸含量相對增加;隨著脫酯溫度不斷升高,主鏈破壞不斷加大,因此半乳糖醛酸與鼠李糖比例不斷下降。而半乳糖殘基和阿拉伯糖殘基比例不斷上升結果也進一步說明,利用Mg0催化SSPS脫酯時,主鏈會受到破壞,側鏈上中性糖也會被脫除,但聚阿拉伯糖和聚半乳糖側鏈本身降解要比主鏈降解緩慢。
響投料質量比是影響堿性固體催化劑催化過程的重要因素之一。為了探討催化劑投料比對催化過程的影響,在固定底物SSPS(質量分數5.0%)、反應溫度(100℃)以及反應時間(4h)條件下,分別催化劑投料質量比設置為1:2、1:5、1:10、1:25和1:100進行反應,反應結束後測定產物相對分子質量、酯化度以及單糖組成,以探究投料比因素對Mg0脫酯效果的影響。結果如表3和4所示。
從不同投料比條件下100℃反應4h的結果看,催化劑投料質量比從1:100增加到1:5,酯化度顯著下降,但產物SSPS的相對分子質量和多分散性變化相對比較小;而進一步增加催化劑的投料比,產物的相對分子質量、多分散性和酯化度均變化很小。這表明催化劑的添加量達到一定比例後,不改變反應溫度或者時問,不能進一步脫酯。表3結果也說明,存固定反應溫度100℃反應4h的條件下,通過改變催化劑投料質量比,很難使SSPS的酯化度低於27%。
聲明:本文所用圖片、文字來源《食品與生物技術學報》,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係
相關鏈接:醋酸鈉,鼠李糖,聚半乳糖醛酸,岩藻糖