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生物工程碩士論文開題報告范文
開題報告可以說是研究人員在正式開展研究之前制訂的整個課題研究的工作計劃，下面是小編搜集整理的生物工程碩士論文開題報告，供大家閱讀借鑒。
論文題目：�；繉Y(jié)冷膠流變和凝膠性能的影響
一、選題背景
結(jié)冷膠是一種經(jīng)微生物通風(fēng)發(fā)酵得到的新型天然食用膠。最初于 1978 年發(fā)現(xiàn)，1988年日本批準(zhǔn)結(jié)冷膠可應(yīng)用于食品中，隨后，美國和歐洲等國家也批準(zhǔn)其作為凝膠劑、穩(wěn)定劑和增稠劑在食品中使用。結(jié)冷膠的分子骨架由葡萄糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸組成，分子量約為 0.2~2×106Da，能形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。結(jié)冷膠生產(chǎn)菌是通過復(fù)雜的菌種篩選得到的能夠生產(chǎn)親水性膠體的目的菌。結(jié)冷膠能夠形成澄清透明的凝膠，且具有較好的熱穩(wěn)定性，與其他多糖凝膠相比，其凝膠強(qiáng)度不依賴于 pH。結(jié)冷膠的優(yōu)良性質(zhì)使其在食品、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。結(jié)冷膠還具有良好的復(fù)配性，不僅高、低�；梢詮�(fù)配，還可與其他多糖凝膠復(fù)配，通過復(fù)配膠之間的優(yōu)勢互補(bǔ)作用，進(jìn)一步擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。
二、研究目的和意義
本課題是“十二五”國家科技支撐計劃(2011BAD23B04);國家高技術(shù)發(fā)展計劃(863)項目(2012AA021505);國家自然科學(xué)基金項目(No.31171640);無錫市科技支撐計劃(CLE01N1208);無錫市中小企業(yè)創(chuàng)新基金(CBE01G1344)等項目研究的重要組成部分。結(jié)冷膠具有重要的商業(yè)價值，它生產(chǎn)周期短，理化性質(zhì)穩(wěn)定且安全無毒，優(yōu)越的性能使其得到了廣泛的研究和應(yīng)用[61]。本實驗室于1995年率先開始研究結(jié)冷膠的生產(chǎn)發(fā)酵技術(shù);1996年，結(jié)冷膠在我國批準(zhǔn)可作為增稠劑、穩(wěn)定劑使用，近年來國內(nèi)對結(jié)冷膠的需求量增長迅速，主要用于懸浮飲料、果凍和軟糖等方面，結(jié)冷膠分離純化等后提取過程較難操作，導(dǎo)致生產(chǎn)成本和市場價格偏高，同時其用法和用量，以及其他物質(zhì)對結(jié)冷膠的影響等問題，在使用時仍不能準(zhǔn)確把握[62]。目前國內(nèi)主要側(cè)重于低酰基結(jié)冷膠性質(zhì)和應(yīng)用研究，大部分低�；Y(jié)冷膠已達(dá)到美國Kelco公司水平[63]。對高�；Y(jié)冷膠性質(zhì)的研究是其應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和化工等行業(yè)的必要理論基礎(chǔ)，但高�；Y(jié)冷膠的粘度更大，其生產(chǎn)工藝也更為復(fù)雜。�；拷橛诟啧；偷王；Y(jié)冷膠之間的結(jié)冷膠，具有較高�；Y(jié)冷膠更低的凝膠轉(zhuǎn)變溫度和較低�；Y(jié)冷膠更高的粘度，其獨(dú)特的性質(zhì)使其可以適用于更多的領(lǐng)域，彌補(bǔ)高酰基結(jié)冷膠和低�；Y(jié)冷膠在應(yīng)用上的局限性，但由于�；繙y定方法的限制，部分脫酰基結(jié)冷膠的研究和生產(chǎn)也停滯不前。國內(nèi)外對結(jié)冷膠的研究涉及其微觀結(jié)構(gòu)、流變學(xué)和凝膠性質(zhì)、外加物質(zhì)的影響以及應(yīng)用等方面，對結(jié)冷膠的性質(zhì)已經(jīng)有了一定的了解。本文主要側(cè)重于結(jié)冷膠的側(cè)鏈——酰基的研究，建立�；繙y定更為精確的HPLC方法，以期為高�；Y(jié)冷膠的品質(zhì)提供有效的監(jiān)測手段。然后，結(jié)合HPLC方法對部分脫�；Y(jié)冷膠的制備條件進(jìn)行了初步摸索，得到一系列不同�；康慕Y(jié)冷膠，對其中的幾種樣品進(jìn)行流變學(xué)和凝膠性質(zhì)研究，了解酰基對結(jié)冷膠性質(zhì)的影響，這不僅可以增加結(jié)冷膠的種類，擴(kuò)大結(jié)冷膠的應(yīng)用范圍，也為其應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)，同時，對復(fù)配膠的凝膠轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行初步探索，研究酰基含量相同的結(jié)冷膠和復(fù)配膠之間的性質(zhì)差異。
三、本文研究涉及的主要理論
Morris等還研究了兩種�；謩e對結(jié)冷膠性質(zhì)的影響，通過控制脫酰基條件，得到了甘油�；肯嘟阴；坎煌膬煞N結(jié)冷膠。并研究了兩種結(jié)冷膠動態(tài)模量隨溫度的變化，發(fā)現(xiàn)總酰基含量較高的樣品其凝膠轉(zhuǎn)變溫度較高，乙�；康偷臉悠吩跍囟绒D(zhuǎn)變曲線上表現(xiàn)出明顯的熱滯現(xiàn)象，而乙�；扛叩臉悠穭t沒有熱滯性，說明乙酰基含量高的樣品其凝膠網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性相對較差，位于雙螺旋邊緣的乙�；鶎﹄p螺旋的聚集起到一定的阻礙作用。那么，高�；Y(jié)冷膠更穩(wěn)定的性質(zhì)可能只是甘油酰基的作用。除了高�；偷王；Y(jié)冷膠外，部分脫�；慕Y(jié)冷膠具有其獨(dú)特性質(zhì)，若能控制反應(yīng)條件得到這樣的結(jié)冷膠，可以增加結(jié)冷膠種類，按照應(yīng)用需求選擇不同�；康慕Y(jié)冷膠，也能讓結(jié)冷膠適用于更多領(lǐng)域。Chang等利用不同的堿和反應(yīng)條件，制備了不同甘油�；鸵阴；囊幌盗薪Y(jié)冷膠，KOH濃度為0.03~0.3 g·g-1結(jié)冷膠，在25~36℃反應(yīng)2~18 h，或在100℃反應(yīng)5 min，觀察不同反應(yīng)條件對結(jié)冷膠酰基含量的影響。發(fā)現(xiàn)在低溫下，長時間反應(yīng)，對甘油�；坑绊戄^小，而乙�；究扇棵撊�，在100℃高溫下，則很容易除去甘油�；３擞肒OH作為反應(yīng)物外，作者還同時加入了NaCl、KCl和CaCl2等在高溫下進(jìn)行脫酰基反應(yīng)，鹽的加入對�；鸬揭欢ūＷo(hù)作用，�；孔儎酉鄬^小。Sworn等除用強(qiáng)堿KOH進(jìn)行脫�；磻�(yīng)外，還利用Na3PO4和Na2CO3等弱堿進(jìn)行反應(yīng)，弱堿提供較溫和的反應(yīng)環(huán)境，�；扛菀卓刂啤Ｈ鯄A處理會減少總�；浚瑫r對甘油酰基有更強(qiáng)烈的作用，增加乙酰基/甘油酰基比例，強(qiáng)堿處理也會增加乙�；谋壤�，但作用較弱堿更弱。�；康臏�(zhǔn)確測定是結(jié)冷膠研究的重要基礎(chǔ)，不僅可以更好的研究兩種�；謩e對結(jié)冷膠性質(zhì)的影響，兩種酰基的總含量及比例也是監(jiān)測高�；Y(jié)冷膠產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。多糖中�；康臏y定常用比色法和滴定法，比色法利用堿性羥胺與乙�；捎坞x的乙酰羥肟酸，再與Fe3+和發(fā)生顯色反應(yīng)，根據(jù)吸光度來測定�；�;滴定法主要利用反應(yīng)式1-1的原理，以酚酞為指示劑，通過測定脫�；^程消耗的堿的體積，根據(jù)公式計算酰基含量。Cheetham等曾用HPLC方法，將黃原膠上的丙酮�；鸵阴；坞x下來，分別測定含量。
結(jié)冷膠在食品中主要用作增稠劑和穩(wěn)定劑，其在低濃度時形成的“弱凝膠”網(wǎng)絡(luò)，可懸浮牛奶中的可可顆粒，形成巧克力牛奶飲品，此性質(zhì)使其也可用于冰激凌、酸奶等產(chǎn)品。結(jié)冷膠可用于食品保護(hù)膜，防止在烹炸過程中食品吸收過多的油。此外，堿處理后的結(jié)冷膠還可作為凝膠劑、乳化劑、潤滑劑以及懸浮材料等用于食品和生物技術(shù)行業(yè)。2011年美國國家有機(jī)項目已批準(zhǔn)結(jié)冷膠用于有機(jī)食品和飲料。在化工領(lǐng)域，結(jié)冷膠凝膠澄清透明以及在高溫下的穩(wěn)定性，使其用于防曬露及護(hù)發(fā)素等護(hù)理產(chǎn)品，同時也可用于提高紙張的強(qiáng)度。結(jié)冷膠在醫(yī)藥領(lǐng)域可以作為藥物賦形劑用于藥物的傳遞，也可以作為人類組織再生三維支架的主要架構(gòu)物質(zhì)。結(jié)冷膠也可以替代瓊脂作為植物和微生物培養(yǎng)基，不僅能夠經(jīng)受長時間的高溫滅菌，且澄清透明的凝膠特性也可以更好的觀察培養(yǎng)物的生長狀態(tài)。由于結(jié)冷膠具有獨(dú)特優(yōu)良的性質(zhì)，使其具有良好的應(yīng)用前景，為其實際應(yīng)用而進(jìn)行的理論基礎(chǔ)研究也尤為重要。
四、本文研究的主要內(nèi)容
本文以結(jié)冷膠以及其側(cè)鏈�；鶠橹饕芯繉ο�，建立兩種�；康臏y定方法，對不同�；拷Y(jié)冷膠的制備條件進(jìn)行初步摸索，研究酰基對結(jié)冷膠流變學(xué)和凝膠性質(zhì)的影響，并對復(fù)配膠的凝膠轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行初步探索，主要研究內(nèi)容有以下四點(diǎn)：
1. 探索能夠準(zhǔn)確測定結(jié)冷膠上甘油�；鸵阴；康腍PLC方法，并對該方法進(jìn)行準(zhǔn)確性、重復(fù)性、穩(wěn)定性等方面的驗證。
2. 探索不同�；拷Y(jié)冷膠的制備條件，控制不同的反應(yīng)條件，制備得到一系列�；坎煌慕Y(jié)冷膠。
3. 對一系列不同�；康慕Y(jié)冷膠進(jìn)行流變學(xué)性質(zhì)和凝膠性能的研究，以期得到不同酰基含量結(jié)冷膠的性質(zhì)差異，以及�；鶎Y(jié)冷膠性質(zhì)的影響。
4. 配制與部分脫�；Y(jié)冷膠�；肯嗤膹�(fù)配膠，并對其凝膠轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行初步探索，以期發(fā)現(xiàn)部分脫酰基結(jié)冷膠和復(fù)配膠的性質(zhì)差異。
五、寫作提綱
摘要 3-5
Abstract 5-6
第一章 緒論 9-19
1.1 概述 9
1.2 結(jié)冷膠的結(jié)構(gòu) 9-11
1.2.1 結(jié)冷膠的分子結(jié)構(gòu) 9-10
1.2.2 結(jié)冷膠的固態(tài)結(jié)構(gòu) 10-11
1.3 結(jié)冷膠的凝膠性質(zhì) 11-12
1.4 結(jié)冷膠的流變學(xué)性質(zhì) 12-15
1.4.1 結(jié)冷膠的穩(wěn)態(tài)流變學(xué)性質(zhì) 12-13
1.4.2 結(jié)冷膠的動態(tài)流變學(xué)性質(zhì) 13-15
1.4.3 復(fù)配膠的流變學(xué)性質(zhì) 15
1.5 酰基對結(jié)冷膠性質(zhì)的影響 15-17
1.6 結(jié)冷膠的應(yīng)用 17
1.7 課題來源及立題意義 17-18
1.8 研究內(nèi)容 18-19
第二章 材料與方法 19-25
2.1 材料 19-20
2.1.1 主要試劑 19-20
2.1.2 主要儀器 20
2.2 實驗方法 20-21
2.2.1 溶液的配制 20-21
2.2.2 HPLC混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 21
2.2.3 結(jié)冷膠脫�；奶幚矸椒� 21
2.3 分析方法 21-25
2.3.1 結(jié)冷膠樣品水分和灰分含量測定 21
2.3.2 結(jié)冷膠樣品離子含量測定 21
2.3.3 HPLC分析樣品預(yù)處理 21-22
2.3.4 HPLC檢測條件 22
2.3.5 其他方法測定酰基含量 22-23
2.3.6 流變學(xué)測定方法 23
2.3.7 凝膠性能測定方法—壓縮模式 23-25
第三章 結(jié)果與討論 25-46
3.1 結(jié)冷膠樣品成分分析 25
3.1.1 樣品中水分和灰分含量測定結(jié)果 25
3.1.2 離子含量測定結(jié)果 25
3.2 結(jié)冷膠�；康臏y定 25-29
3.2.1 HPLC色譜條件的選擇 25-26
3.2.2 HPLC方法的考察 26-28
3.2.3 結(jié)冷膠產(chǎn)品�；康臏y定結(jié)果 28-29
3.2.4 HPLC方法與其他方法的比較 29
3.2.5 小結(jié) 29
3.3 部分脫�；Y(jié)冷膠制備條件的探索 29-31
3.4 五種結(jié)冷膠樣品的流變學(xué)性質(zhì) 31-41
3.4.1 線性粘彈性區(qū)域確定 31-32
3.4.2 未加離子樣品流變學(xué)性質(zhì) 32-36
3.4.3 加入鉀離子的樣品流變學(xué)性質(zhì) 36-41
3.4.4 小結(jié) 41
3.5 五種結(jié)冷膠樣品的凝膠性質(zhì) 41-42
3.6 復(fù)配結(jié)冷膠樣品凝膠轉(zhuǎn)變溫度初探 42-46
3.6.1 未加入離子的復(fù)配結(jié)冷膠樣品流變學(xué)性質(zhì) 42-43
3.6.2 加入鉀離子的復(fù)配結(jié)冷膠樣品流變學(xué)性質(zhì) 43-44
3.6.3 小結(jié) 44-46
主要結(jié)論與展望 46-48
主要結(jié)論 46-47
展望 47-48
致謝 48-49
參考文獻(xiàn) 49-53
六、目前已經(jīng)閱讀的主要文獻(xiàn)
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