CP/MAS 13C NMR技术分析酸提取对烟草果胶产率和结构的影响

为研究烟草果胶的精细结构和掌握果胶提取的关键因素,采用交叉极化/魔角旋转固态核磁光谱技术(CP/MAS13C NMR)考察了酸提取条件(pH、温度和提取时间)对烟草果胶产率、纯度(质量分数)及结构的影响。结果表明:①在pH 1.5和85℃条件下提取1.5 h时,烟草果胶得率最高,为10.87%,但在pH 2.0和95℃条件下提取1.5 h时,聚半乳糖醛酸(PGA)的纯度最高,为78.4%。②提取条件对烟草果胶的结构也有一定的影响,pH=1.5~2.5时,果胶的甲酯度(DM)和乙酰度(DA)均随pH升高而增大,随温度升高而降低,随提取时间延长而显著下降。      

CP/MAS 13C NMR光谱法分析烟草纤维素的结构

采用交叉极化/魔角旋转(CP/MAS) 13C NMR光谱法结合光谱拟合技术对酸性洗涤剂洗脱的烟草纤维素样品进行了晶体结构分析,光谱峰的拟合结果显示烟草纤维素晶型以 I_β为主要晶体形式,烟草纤维素的结晶度在 50%左右。烟草纤维素基原纤尺寸在 3.0-5.0 nm之间,基原纤聚集束的尺寸在 6-13 nm。此项研究可以为纤维素改性、烟草加工以及低次烟叶和烟梗的处理等方面提供重要的理论依据。      

马铃薯淀粉双螺旋结构定量分析方法的研究

采用固体核磁共振技术(solid-state13C CP/MAS NMR)分别对天然马铃薯淀粉和无定型马铃薯淀粉进行测试并对得到的图谱进行分峰和拟合,以无定型马铃薯淀粉13C CP/MAS NMR图谱中C4在化学位移为84处的值为参考点,用Excel差减法从天然马铃薯淀粉图谱中减去无定型部分,再从得到的结晶淀粉图谱中分出由单螺旋和双螺旋结构所引起的峰,从而通过峰面积的比值计算出天然马铃薯淀粉中所含双螺旋结构的比例。     

木薯蚕丝的~(13)C CP/MAS NMR分析

木薯蚕丝作为一种极具开发利用价值的野蚕丝,其结晶结构、热学性质和力学性能显著不同于桑蚕丝,对木薯蚕丝二级结构的研究有助于进一步认识其构效关系,拓展其应用领域。~(13)C CP/MAS NMR技术是研究蚕丝丝素蛋白结构的有效方法之一。文章通过~(13)C CP/MAS NMR测试,分析了木薯蚕丝丝素蛋白的二级结构特征,并将其与桑蚕丝和柞蚕丝进行了对比。结果表明:桑蚕丝中Gly的含量较柞蚕丝和木薯蚕丝高,木薯蚕丝与柞蚕丝相近; Ala的含量及其β-sheet结构较柞蚕丝和木薯蚕丝低,木薯蚕丝最高,三者的α-螺旋结构相差不大;桑蚕丝的不定形区含量最高,木薯蚕丝最低,与柞蚕丝接近。     

不同提取方法对烟草纤维素微观结构的影响

为探究不同提取方法对烟草纤维素微观结构的影响,采用中性洗涤剂法、酸性洗涤剂法、酸性水解法、碱液分离法分别对烤烟和香料烟烟叶样品中的纤维素进行提取;利用交叉极化结合魔角旋转13C核磁共振(CP/MAS13C NMR)技术对不同方法获得的烟草纤维素进行微观结构表征;对比分析4种方法的得率及提取所得烟草纤维素的纯度,并通过对NMR光谱吸收峰拟合,得到烟草纤维素晶型及分布、结晶度和原纤尺寸等结构信息。结果表明:①中性洗涤剂法提取所得烟草纤维素纯度高于其他3种方法。②4种提取方法所获烟草纤维素晶型相同,均以纤维素Iβ晶型为主,但晶型分布存在明显差异。③4种提取方法中,中性洗涤剂法所获烟草纤维素结晶度最大,且基原纤尺寸和基原纤聚集束尺寸最大。对比其他3种方法,中性洗涤剂法对烟草纤维素微观结构影响最小。因此,中性洗涤剂法适合作为烟草纤维素微观结构研究中纤维素的提取方法。     

壳聚糖生产过程中脱乙酰度的近红外光谱法现场监测

用固态CP/MAS NMR对壳聚糖的脱乙酰度进行测定,建立快速测定壳聚糖的脱乙酰度的近红外方法。该方法对水分、氢氧化钠、乙酸钠、蛋白质对脱乙酰度测定的影响进行了校正,最后建立的最优近红外测定方程的交叉验证标准误差(SECV)为0.6306,交叉验证相关系数(1-VR)为0.9987。用该方程对定标样品组进行验证,其工作标准误差(SEP)为0.4312,检验决定系数(R2)为0.9994,线性斜率(Slope)为0.9999。结果表明该方法准确、可靠、快速,可以用于壳聚糖生产过程中脱乙酰度的现场监测。     

直链淀粉/大豆卵磷脂包合物的制备及其性质研究

目的:为了制备直链淀粉-大豆卵磷脂包合物并优化包合工艺以及对制得的直链淀粉包结络合大豆卵磷脂样品的结构性质进行分析研究。方法:本文以木薯淀粉为原料,加入普鲁兰酶酶解制备直链淀粉;在酶解后的淀粉中加入大豆卵磷脂溶液,制备直链淀粉-大豆卵磷脂包合物;通过单因素实验考察大豆卵磷脂的添加量、反应时间、反应温度对直链淀粉包结络合大豆卵磷脂反应效率的影响,采用X-射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、~(13)C固体核磁共振谱(~(13)C CP/MAS NMR)和差示扫描量热法(DSC)表征其结构。结果:直链淀粉-大豆卵磷脂包合工艺的最佳条件为:每克木薯干基淀粉添加0.16 g大豆卵磷脂,反应时间2 h,反应温度60℃。在最佳条件下得到包合物中大豆卵磷脂的含量为116.28 mg/g,包合率达到63.02%。XRD、FT-IR、DSC结果表明直链淀粉与大豆卵磷脂发生了包结络合作用,~(13)C CP/MAS NMR结果表明是与大豆卵磷脂上的脂肪酸烃基发生了包结络合,大豆卵磷脂分子的其他基团位于直链淀粉螺旋空腔的外部。     

利用NMR技术研究淀粉的结构和性质

介绍了国外利用^1H-NMR和^13C-NMR谱中^1H和^13C的化学位移变化分析淀粉、变性淀粉及其水解产物的分支程度、变性淀粉的取代度和取代位，利用高分辨率固相NMR技术分析淀粉粒的内部结构；阐明了利用^1H－NMR、^2H－NMR及^17O－NMR谱的T1、T2等参数可以分析淀粉中自由水、结合水的含量，研究水的分布和动力学特点；举例说明了在液相和固相共存的淀粉体系中利用低分辨率的^1H－NMR以入^13C CP／MAS技术分析测定淀粉的老化性质。^^     

果胶的甲氧基含量相对粘度与胶凝强度的关系

<正> 前言 果胶的主要成分是多缩半乳糖醛酸甲酯。在果胶分子中甲氧基含量的多少直接反映了半乳糖醛酸基的甲酯化程度,也就是所谓酯化度。果胶中含甲氧基的最大理论值为16.3％,若该值以酯化度来表示是100％,则甲氧基含量与酯化度的转换计算式应是: 酯化度(DE值)/100％=甲氧基含量/16.3％     

糖或酸介质处理对烟草纤维素结构的影响

为探索烟草纤维素结构的改善方法,提高低次烟叶和烟梗的使用价值。分别用2%的5种糖溶液(葡萄糖、果糖、木糖、甘露糖、蔗糖)和2种酸溶液(柠檬酸和苹果酸)浸泡烟样3 d,之后按照行业标准方法提取纤维素,利用~(13)C固态核磁波谱法(~(13)C NMR)、X射线衍射法(XRD)和红外光谱法(FTIR)研究了处理前后烟草纤维素的晶型、结晶度以及原纤尺寸等结构信息的变化。结果表明,介质处理后烟草纤维素的晶体类型没有改变,但其形态结构发生了变化,除果糖外的介质处理均使纤维素的含量和结晶度下降,相对应的基原纤聚集束尺寸也有下降,尤其是柠檬酸和苹果酸介质处理。这些变化对纤维素反应的可及度和均一性以及细胞壁类物质的降解均有有利影响。     

甜菜果胶理化性质及加工适用性质研究

本文对甜菜果胶(SBP)的各项理化性质进行了研究,并与商品柑橘果胶(CP)进行对比。研究了果胶中半乳糖醛酸、总糖、蛋白质含量,酯化度,乙酰度等基本理化性质。然后通过傅里叶红外光谱扫描、果胶分子量等指标,研究了甜菜果胶分子结构的基本特性。通过乳液粒径,乳化活性,ζ-电位和显微观察的手段,对其乳化性质进行评价。最后从流体力学性质出发,考察了果胶浓度和温度对其表观黏度的影响。发现甜菜果胶中蛋白质和阿魏酸含量较高,分子量和表观黏度较柑橘果胶更小。且甜菜果胶的乳化性质优于牛血清白蛋白和阿拉伯胶。通过该研究明确了甜菜果胶的加工适应性,同时为进一步研究甜菜果胶的乳化及凝胶特性提供了理论依据。     

基于核磁共振技术对亚麻籽油进行脂肪酸组成检测与品质鉴别

采用核磁共振(NMR)技术对山西省内生产的亚麻籽油进行脂肪酸组成检测及品质鉴别。首先运用气相色谱-质谱联用(GC-MS)法确认纯亚麻籽油和掺杂亚麻籽油脂肪酸组成的差异;然后通过核磁共振谱仪确认差异核磁共振氢谱（1H NMR）和碳谱（13C NMR）的特征峰,以快速判别亚麻籽油是否掺杂;最后,采用1H NMR法计算亚麻籽油中的脂肪酸含量,并与国标GC法进行对比。结果表明：与纯亚麻籽油相比,掺杂亚麻籽油中含有花生一烯酸和芥酸;通过花生一烯酸和芥酸1H NMR和13C NMR特征峰可以定性鉴别亚麻籽油是否掺杂;采用1H NMR法计算的亚麻籽油中亚麻酸含量与GC法一致。说明基于NMR技术对亚麻籽油脂肪酸组成进行检测,可以快速鉴别亚麻籽油品质。     

辛烯基琥珀酸菊粉酯的制备及其结构分析

以取代度(DS)为指标,利用单因素试验研究了菊粉浓度、反应温度、pH值、OSA添加量等因素对制备辛烯基琥珀酸菊粉酯的影响,通过正交试验确定了适宜制备工艺条件为:菊粉浓度为25%,OSA/AFU摩尔比为0.35,pH 8.5~9.0,反应温度30℃,在该工艺条件下所得产品取代度为0.0342。对制备产品的结构采用扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振光谱仪(13C NMR和1H NMR)等进行表征分析,结果表明:菊粉经过辛烯基琥珀酸酐(OSA)修饰后,其颗粒表面受到侵蚀,出现凹槽、破损孔纹。红外光谱图显示菊粉酯化后在1733.72 cm-1、1569.80 cm-1处分别出现酯键中羰基(C=O)振动和OSA上的烯基(C=C)伸缩振动的特征吸收峰。13C NMR谱图中在化学位移175.6 ppm和176.5 ppm处出现羰基碳和羧基碳的特征峰;1H NMR谱图中在化学位移1.2ppm、0.8 ppm附近出现OSA分子亚甲基和甲基质子峰。这均证实了OSA基团以酯键形式连接到菊粉分子上。     

动态高压微射流处理对低酯果胶物化性质及其结构的影响

本文研究了动态高压微射流(DHPM)处理对薜荔籽低酯果胶物化性质及其结构的影响。采用不同压力(0~160 MPa)和次数(1~9次)对其进行处理,以分子量、特性粘度、粒径、还原糖含量、红外光谱、表观形貌等为评价指标,综合分析了DHPM处理对其分子结构和物化性质的影响。研究结果表明:随着DHMP处理压力和次数的增加,低酯果胶的特性粘度,分子量及粒径降低,还原糖含量升高,同时低酯果胶表观形貌由片状结构向丝状结构转变,表明低酯果胶在DHMP处理过程中发生了降解,其降解主要原因是DHMP机械力对糖苷键的断裂作用。经处理果胶和未处理果胶的红外图谱基本相似,但是在1744.8 cm-1处的C=O的吸收峰随着处理压力的增加而增大。甲氧基和双键含量测定实验表明DHPM处理不会导致低酯果胶发生去甲酯化和β-消除反应。     

PAN纤维芳香结构与碳纤维模量的相关性

运用固体核磁(NMR)和X射线衍射(XRD)等方法研究了PAN纤维在热处理过程中结构特征的变化,并将~(13)C NMR谱中无氢元素连接的=C=C=结构与含氢元素连接的=C=C=结构的峰面积(分别为S_b、S_d)的比值,定义为PAN纤维中无氢芳香碳含量,即S_b/S_d。研究表明,PAN纤维中S_b/S_d值变化存在时温效应,升高温度与延长热处理时间都有利于提高S_b/S_d值;当热处理时间达到2.6小时后,S_b/S_d值增长幅度逐渐变大。进一步研究表明,PAN纤维中无氢芳香碳含量影响最终碳纤维的石墨晶体结构,进而影响碳纤维的模量。     

真空微波干燥过程中 南瓜果胶性质变化与质构的关系

为了明确真空微波干燥过程中脱水果蔬果胶性质变化对质构的影响,实验以南瓜为原料,采用不同微波强度进行处理,分析脱水南瓜硬脆度和微观结构,以及果胶含量、酯化度和单糖组成等性质的变化之间的关系。结果表明:微波强度为9 W/g时,南瓜获得较大的脆度和适中的硬度,孔状结构均匀。随着微波强度的升高,南瓜水溶性果胶(WSP)含量先减少后增加,螯合性果胶(CSP)含量先增加后减少。微波处理后南瓜果胶分子链断裂,分子量减小。随微波强度的升高,南瓜中不饱和半乳糖醛酸(UG)含量、果胶酯化度呈现先升高后降低的趋势,微波强度为9 W/g时,UG含量较高,达到10.54 mg/g。综合分析,真空微波干燥过程中UG含量是影响南瓜硬度的主要因素之一,酯化度和WSP含量影响其脆度和多孔结构的形成。     

纤维素结晶度的测定方法

纤维素结晶度与纤维素物理化学性质密不可分,纤维素结晶度的测定方法随着现代分析技术的不断发展也在不断变化,本文介绍了天然纤维素结晶度的主要测试方法:X-射线衍射法、红外光谱法以及CP/MAS 13C-NMR法。     

二次纤维聚集态结构的研究进展

为了研究二次纤维的角质化机理并提出抑制方法,实现二次纤维的高效绿色循环利用,综述了基于共结晶角质化机理的纤维素聚集态结构的研究现状和进展,介绍了纤维素聚集态结构模型和氢键链接方式,着重介绍了目前纤维素聚集态结构研究和氢键研究的进展,综述了目前纤维素聚集态研究手段的多样化:计算机分子模拟、广角X衍射衍射(XRD)、交叉极化/魔角旋转固体核磁共振13C(CP/MAS13C NMR),同步辐射XRD衍射、中子衍射和傅里叶红外(FT-IR)。研究内容从对天然纤维素的基本建模深入到分子链水平的原子链接、氢键模式的研究,研究手段经历了从使用单一仪器发展到多种仪器手段辅助表征的过程。纤维素聚集态结构的研究将是二次纤维角质化机理研究以及纤维素化学研究的重要课题。     

未漂硫酸盐浆过氧化物酶催化交联的研究

低卡伯值末漂硫酸盐阔叶木浆与松柏醇葡萄糖苷在过氧化物酶体系存在下可发生聚合反应,生成脱氢聚合物(DHP)及DHP.碳水化合物复合体.用红外光谱和高分辨率CP/MAS 13C-NMR对DHP-碳水化合物复合体结构进行分析.结果表明,DHP-碳水化合物复合体中DHP结构单元之间主要通过β-0-4、β-β、β-5和卢-1方式连接,DHP结构单元还通过缩醛键、苯甲酯键和苯甲醚键与浆中碳水化合物相连;经过松柏醇葡萄糖苷处理后.纸张的干强度提高不大,但湿强度为空白样的2.1倍.     

木素脱氢聚合物-葡萄糖复合体形成机理的研究

为阐明植物纤维细胞壁中木素与聚葡萄糖化学键的连接,本研究探讨了在(6-13C)葡萄糖和纤维二糖的存在下,松柏醇葡萄糖苷的过氧化物酶催化脱氢聚合过程中与碳水化合物之间化学键的形成。研究发现,木素脱氢聚合物(DHP)能与(6-13C)葡萄糖形成DHP-(6-13C)葡萄糖的聚合物,核磁共振碳谱(13C NMR)分析结果表明,葡萄糖C6位上的碳与木素结构单元以苯甲醚键连接。此外,研究还发现,木素前驱物与纤维二糖之间发生了共聚,得到了DHP-纤维二糖的复合体,13C NMR分析结果表明,纤维二糖与DHP之间可能存在苯甲醚键、苯甲酯键和α-缩醛键等化学键的连接。