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杜仲雄花活性成分的提取、活性机制及质量标志物的研究进展

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工业微生物 2024年第3期54卷 1-3页

作者：李沛慷艾连中夏永军赖凤羲上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 上海食品微生物工程技术研究中心上海200093

文章旨在综述杜仲雄花中的主要活性成分及其相关的药理作用机制,进而归纳出可行的质量指标,为工业生产杜仲雄花保健产品的质量评估提供参考,并明确产地和提取加工条件对相关茶饮的活性成分及功效的可能影响。希望该论述能够为杜仲雄花... 详细信息

文章旨在综述杜仲雄花中的主要活性成分及其相关的药理作用机制,进而归纳出可行的质量指标,为工业生产杜仲雄花保健产品的质量评估提供参考,并明确产地和提取加工条件对相关茶饮的活性成分及功效的可能影响。希望该论述能够为杜仲雄花保健食品的研发、工业化生产与创新等提供理论基础和新的思路。

关键词：杜仲雄花提取工艺活性成分药理活性

豌豆种皮水溶性多糖的提取优化、动力学与分子特征

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食品与发酵工业 2020年第21期46卷 81-89页

作者：瞿琳艾连中赖凤羲张汇上海理工大学医疗器械与食品学院上海食品微生物工程技术研究中心上海200093

旨在探讨豌豆种皮水溶性多糖的最佳提取工艺条件,解析提取动力学参数并鉴定单糖组成与分子特性,为制备多糖提供理论基础并了解潜在应用性。结果显示,热力提取多糖的最佳提取条件为:液料比25∶1(mL∶g),提取温度91℃,提取时间1.5 h。最... 详细信息

旨在探讨豌豆种皮水溶性多糖的最佳提取工艺条件,解析提取动力学参数并鉴定单糖组成与分子特性,为制备多糖提供理论基础并了解潜在应用性。结果显示,热力提取多糖的最佳提取条件为:液料比25∶1(mL∶g),提取温度91℃,提取时间1.5 h。最大得率为4.4%。在90℃下,多糖得率与提取时间的关系可以两阶段的一级扩散动力学模式来描述,前期与后期的提取速率常数k 1分別为0.0288和0.0907 min-1;也可以一阶段的伪一级(n=0.81)动力学模式来描述,提取速率常数k n=0.0237 min-1。该多糖的主要单糖组成为阿拉伯糖、木糖和半乳糖醛酸(摩尔比1∶0.55∶0.45),显示含有聚阿拉伯糖、聚木糖和果胶。分子特性方面,其重均分子质量(M w)=338.9 kDa;多分散系数(PDI)=3.67;均方根回旋半径(R g)=46.8 nm;流体力学半径(R h)=33.8 nm;R g/R h=1.38;固有黏度[η]=85.8 mL/g;马克-霍温-樱田关系式([η]=K×Mαw)参数[α]=0.372,可推知其分子链构象呈柔软无规则卷曲松散的球状。豌豆种皮水溶性多糖适合用来制备高附加值的聚阿拉伯糖和聚木糖。

关键词：豌豆多糖动力学单糖组成分子性质

百香果高酯果胶-酚酸衍生物的分子特征、体外抗氧化和免疫活性

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食品科学 2022年第17期43卷 84-94页

作者：高凡丁宁艾连中赖凤羲张汇宋子波上海理工大学健康科学与工程学院上海食品微生物工程技术研究中心上海200093 云南猫哆哩集团食品有限责任公司云南玉溪653100

本研究旨在解析漆酶介导合成的百香果高酯果胶(passion fruit high-methoxy pectin,PFP)和对香豆酸(p-coumaric acid,CA)及阿魏酸(ferulic acid,FA)衍生物的分子特性、红外光谱特征、体外抗氧化活性以及免疫活性,并与百香果高酯果胶-抗... 详细信息

本研究旨在解析漆酶介导合成的百香果高酯果胶(passion fruit high-methoxy pectin,PFP)和对香豆酸(p-coumaric acid,CA)及阿魏酸(ferulic acid,FA)衍生物的分子特性、红外光谱特征、体外抗氧化活性以及免疫活性,并与百香果高酯果胶-抗坏血酸衍生物(PFP-laccase-vitamin C,PFP-L-VC)(没有酚氧化成醌类并键结的参考组)对照比较。所得百香果高酯果胶-阿魏酸衍生物(PFP-laccase-ferulic acid,PFP-L-FA)和百香果果胶-对香豆酸衍生物(PFP-laccase-p-coumaric acid,PFP-L-CA)的总酚含量显著高于PFP和PFP-L-VC(P<0.05)。相较于PFP的重均分子质量m_(w)(190.5 kDa),PFP-L-CA的m_(w)大幅提高至256.5 kDa,PFP-L-FA无明显变化,而PFP-L-VC则降低。两种酚酸衍生物都具有显著较小的Mark-Houwink-Sakurada指数(α)、环动半径(radius of gyration,R_(g))和非均向性构型参数(ρ),显示其构象为无规则线圈状、链段柔软致密的球体。百香果高酯果胶-酚酸衍生物傅里叶变换红外光谱显示1625 cm^(-1)(自由羧基)处的峰面积明显减小,1739 cm^(-1)(酯化羧基)处的峰面积明显增加,说明酚酸与果胶的羧基形成酯基。和PFP相比,PFP-酚酸衍生物具有更高的体外抗氧化活性(羟自由基清除力、超氧阴离子自由基清除力、Fe^(2+)螯合力和总还原力)以及免疫活性(巨噬细胞增殖率、NO生成量与中性红吞噬能力),可刺激小鼠巨噬细胞释放较多的NO并增强细胞中性红吞噬能力。PFP-L-CA在1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率方面更优于PFP-L-FA和PFP-L-VC,与酚酸结构有关。本研究发现酚酸可赋予PFP衍生物优良的体外抗氧化活性和免疫活性,可为酚酸改性果胶在食品胶体和膳食纤维领域中的应用提供参考。

关键词：百香果高酯果胶酚酸分子特性抗氧化活性免疫活性

胶体处理对多依复原果汁品质及澄清机制的影响

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食品科学技术学报 2023年第4期41卷 144-158,178页

作者：周若男艾连中吴艳赖凤羲宋子波向艳玲上海理工大学健康科学与工程学院/上海食品微生物工程技术研究中心上海200093 上海交通大学农业与生物学院上海200240 云南猫哆哩集团食品有限责任公司云南玉溪653100

研究旨在建立多依复原果汁澄清与色泽优化的胶体处理条件,借助分光光度、HPLC及UPL C-M S-MS等分析方法,解析胶体处理对复原果汁基本性状(色度、浊度、褐色值、pH值、可溶性固形物含量、维生素C含量)、总酚含量、绿原酸含量、多酚物质... 详细信息

研究旨在建立多依复原果汁澄清与色泽优化的胶体处理条件,借助分光光度、HPLC及UPL C-M S-MS等分析方法,解析胶体处理对复原果汁基本性状(色度、浊度、褐色值、pH值、可溶性固形物含量、维生素C含量)、总酚含量、绿原酸含量、多酚物质组成、体外抗氧化活性及非酶褐变动力学参数的影响。结果表明,添加质量分数为0.4%苹果高甲氧基果胶(AHP)、0.1%罗望子多糖(TSP)或0.2%壳聚糖(CTS)可使多依复原果汁澄清化为清亮的金黄色,澄清效果由优到劣依次是CTS、TSP、AHP;冷沉淀(4℃、24 h)结合胶体处理的澄清效果更佳,可将复原果汁在55℃下起始非酶褐变速率常数(k 0)从0.150 d-1降低至0.071~0.078 d-1。复原果汁的色度、浊度、褐色值及k 0的变化皆与总酚质量浓度呈密切的直线关系。综合考虑澄清性、非酶褐变抑制性(降低k 0)、DPPH自由基清除力、膳食纤维等因素,质量分数为0.1%的TSP为胶体处理得到的多依复原果汁相对最佳。多依复原果汁中的多酚类化合物主要为绿原酸类、黄酮类(包括槲皮素-O-葡萄糖苷、山柰酚-O-葡萄糖苷与二木糖苷、根皮苷以及白杨素)、异黄酮类(包括大豆苷、豌豆香堇苷)等。TSP处理会轻微减少绿原酸及其衍生物、黄酮类及异黄酮类含量。热处理会促使多酚类化合物明显减少或消失,产生大量的羟基化绿原酸衍生物,研究结果表明,绿原酸和羟基化绿原酸衍生物为非酶褐变的关键组成物质。希望研究成果可为多依复原果汁的澄清处理提供一定的理论与技术支持。

关键词：多依复原果汁澄清非酶褐变绿原酸

低酯果胶-咖啡酸交联物的构成机理及与抗氧化活性的构效关系

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食品科学 2022年第9期43卷 19-29页

作者：高凡艾连中吴艳赖凤羲张汇谢凡宋子波上海理工大学健康科学与工程学院上海食品微生物工程技术研究中心上海200093 上海交通大学农业与生物学院上海200240 云南猫哆哩集团食品有限责任公司云南玉溪653100

本研究采用绿色安全的漆酶催化法制备柑橘低酯果胶(citrus low-methoxyl pectin,CLP)和咖啡酸(caffeic acid,CaA)交联物,解析交联物的关键组成、光谱特征、核磁共振图谱特征以及体外抗氧化活性,以明确其交联机理、分子间键结模式,并归... 详细信息

本研究采用绿色安全的漆酶催化法制备柑橘低酯果胶(citrus low-methoxyl pectin,CLP)和咖啡酸(caffeic acid,CaA)交联物,解析交联物的关键组成、光谱特征、核磁共振图谱特征以及体外抗氧化活性,以明确其交联机理、分子间键结模式,并归纳其贡献抗氧化活性的结构因素。化学成分组成与离子色谱分析结果显示,CLP含有51.99%(摩尔百分比,下同)半乳糖醛酸(galacturonic acid,GalA)、30.95%半乳糖(galactose,Gal)、7.44%鼠李糖(rhamnose,Rha)和9.02%葡萄糖(glucose,Glc)及微量总酚(1.20 mg/g),酯化度为38.33%,CLP主要分子链段由同型半乳糖醛酸聚糖(homogalacturonan,HG)和第一型鼠李糖半乳糖醛酸聚糖(rhamnogalacturonan,RG-I)所组成,其中RG-I的中性糖侧链为聚半乳糖。CLP的重均分子质量(m_(w))为226.1 kDa。相较于CLP,CLP-CaA交联物的酯化度和总酚含量分别显著提高到46.93%和9.64 mg/g(P<0.05);m_(w)增加到271.4 kDa;紫外吸收光谱和傅里叶变换红外光谱都呈现与CaA有关的特征吸收峰(分别在288 nm和1519 cm^(-1))。700 MHz ^(1)H和176 MHz ^(13)C核磁共振图谱清楚地显示了CLP的α-D-GalA、β-D-Gal和部分α-L-Rha糖基的共振尖峰,可推断其主要结构;而交联物CLP-CaA中CLP的糖基碳都有新共振尖峰,位移最大的是α-D-GalA的C1和C4,伴随C6羧基碳的尖峰位移到δ_(C) 175.12,且氢谱上出现CaA的特征尖峰(δ_(H) 6~8)。综上可知,CLP-CaA的交联机理为:漆酶催化CaA作用于CLP的α-D-GalA糖基C6羧基上形成酯基,且1分子CaA与1分子自由羧基结合。此交联作用促使CLP-CaA具有优越且多元的体外抗氧化活性,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸阳离子自由基、·OH和O_(2)^(-)·的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))分别为0.82、2.47、0.92 mg/mL和0.72 mg/mL。本研究发现了果胶与CaA的交联机理及其结构对抗氧化活性的贡献,可为新型改良果胶在食品工业中的应用提供理论参考。

关键词：低酯果胶咖啡酸漆酶交联机理结构表征抗氧化活性

基于牛乳铁蛋白的生产技术创新及应用研究进展

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食品与发酵工业 2022年第15期48卷 332-340页

作者：纪颖艾连中邢明霞谢凡赖凤羲上海理工大学健康科学与工程学院上海食品微生物工程技术研究中心上海200093

乳铁蛋白是存在于大多数哺乳动物中的天然糖蛋白,具有多样化生物活性。在实际应用中大都采用牛乳铁蛋白,是食品级公认安全的营养补充剂,也是天然的免疫调节剂、广谱抑菌剂,在食品、健康管理和医药工业中都深具应用潜力。由于其容易受温... 详细信息

乳铁蛋白是存在于大多数哺乳动物中的天然糖蛋白,具有多样化生物活性。在实际应用中大都采用牛乳铁蛋白,是食品级公认安全的营养补充剂,也是天然的免疫调节剂、广谱抑菌剂,在食品、健康管理和医药工业中都深具应用潜力。由于其容易受温度(65~75℃)、酸碱和其他加工或环境因子影响而变性失活,因此工业生产与应用时,维持牛乳铁蛋白高活性和稳定性相当关键。近年来针对高活性的牛乳铁蛋白的工业化生产的工艺流程、关键技术、创新的技术组合以及具商业价值的专利技术或产品等研究已有很大进展,但尚未见有关高活性牛乳铁蛋白生产技术和应用面的系统性知识体系被报道。文章总结了近年来最新的研究与应用型专利,介绍了高活性牛乳铁蛋白工业化生产流程的关键技术与条件、发展中的创新工艺组合、加工与配方因素的影响与控制等,归纳最新的应用产品专利(乳制品和机能饮料、辅助疾病预防的特医食品、口腔保健食品和口腔清洁用品等)中牛乳铁蛋白有效剂量与临床功效,并比较了国内外法规允许添加牛乳铁蛋白的特定食品种类与最大使用剂量,以期为相关产业发展提供新思路和理论基础,有助于牛乳铁蛋白新产品配方设计和工业化生产。

关键词：乳铁蛋白生产工艺影响因子产品专利食品应用

百香果皮果胶的分子特征及Ca^2+与Zn^2+致流变变化的研究

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食品与发酵工业 2020年第14期46卷 77-84页

作者：丁宁艾连中赖凤羲张汇宋子波上海理工大学医疗器械与食品学院上海食品微生物工程技术研究中心上海200093 云南猫哆哩集团食品有限责任公司云南玉溪653100

该文研究商业酸提法所得紫色百香果皮果胶(passion fruit pectin,PFP)的单糖组成、分子特征以及Ca2+和Zn2+致流变特性的变化,以了解其在特殊流质食品应用的潜力。结果显示,PFP含有80. 5%总糖醛酸,酯化度75. 2%,单糖组成中半乳糖醛酸占78... 详细信息

该文研究商业酸提法所得紫色百香果皮果胶(passion fruit pectin,PFP)的单糖组成、分子特征以及Ca2+和Zn2+致流变特性的变化,以了解其在特殊流质食品应用的潜力。结果显示,PFP含有80. 5%总糖醛酸,酯化度75. 2%,单糖组成中半乳糖醛酸占78. 5%(同质半乳糖醛酸聚糖占74. 3%),单糖组成近似商业柑橘高甲氧基果胶,其重均分子质量(Mw)为190. 5 k Da;固有黏度[η]为6. 09 d L/g,马克-霍温-樱田(Mark-Houwink-Sakurada)关系式([η]=K×Mwa)指数α为0. 875;环动半径Rg为44. 5 nm,水合动态半径Rh为25. 6 nm,Rg/Rh为1. 74。稳剪切测定结果显示,0. 01~0. 05 mol/L Ca2+或Zn2+可显著提高PFP溶液的剪切应力、表观黏度,并提高稠度系数K和降低流体行为指数n (即提高剪切稀化现象),在0. 05 mol/L Ca2+或0. 02~0. 05 mol/L Zn2+时效果最大,且Ca2+效果大于Zn2+。综合而言,Ca2+与Zn2+添加可促使PFP溶液产生高屈服应力、高表观黏度及高K值-低n值。该研究结果可作为百香果皮果胶在特殊流质食品应用的重要依据。

关键词：百香果皮果胶流变特性钙离子锌离子单糖组成分子质量

百香果果胶及其辛烯基琥珀酸酯化物对酸化脱脂乳饮料稳定性的影响

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食品与发酵工业 2020年第11期46卷 151-156页

作者：李帅艾连中张汇宋子波赖凤羲上海理工大学医疗器械与食品学院上海食品微生物工程技术研究中心上海200093 云南猫哆哩集团食品有限责任公司云南玉溪653100

为提高百香果果皮的利用价值,采用酸提取法提取百香果果胶(passion fruit pectin,PFP),并用辛烯基琥珀酸酐(octenyl succinic anhydride,OSA)对其分子链进行修饰,制备果胶辛烯基琥珀酸酯化衍生物(pectin octenyl succinate anhydride,POSA)。以商品柑橘果胶(citrus pectin,CP)做对比,通过测定脱脂乳饮料在酸化过程中的ζ-电位、粒径、流变性质以及微观结构变化,比较果胶修饰前后脱脂乳模式饮料的稳定性变化。结果表明:PFP、POSA和CP添加量分别为2.0 g/L时,均可提高pH 4.68下的ζ-电位绝对值,降低有效粒径,防止乳蛋白聚集物的形成,稳定效果依次为:POSA>PFP>CP。同时,PFP和POSA提高了脱脂乳模式饮料液的抗剪切能力和黏弹模量(G′和G″),并改变了凝胶性质,使得饮料的稳定性得到提高。

关键词：果胶辛烯基琥珀酸酐 ζ-电位粒径流变性质稳定剂酸化脱脂乳

罗望子种皮原花青素系统的非酶褐变动力学和食品配方因素影响

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食品科学 2022年第5期43卷 26-38页

作者：苏晨露艾连中吴艳赖凤羲王溢张汇宋子波上海理工大学健康科学与工程学院上海食品微生物工程技术研究中心上海200093 上海交通大学农业与生物学院上海200240 云南猫哆哩集团食品有限责任公司云南玉溪653100

本研究旨在探讨不同食品配方因素下罗望子种皮原花青素提取物(tamarind seed coat proanthocyanidins extract,TSPA)系统的非酶褐变动力学与关键酚类组分,以解析食品配方因素与热贮藏对原花青素组分的影响,推断非酶褐变的可能机理。以5... 详细信息

本研究旨在探讨不同食品配方因素下罗望子种皮原花青素提取物(tamarind seed coat proanthocyanidins extract,TSPA)系统的非酶褐变动力学与关键酚类组分,以解析食品配方因素与热贮藏对原花青素组分的影响,推断非酶褐变的可能机理。以55%(体积分数)乙醇溶液提取所得TSPA的总酚含量为(397.1±3.1)mg/g,以总原花青素(单宁)为主((218.3±3.9)mg/g)。超高效液相色谱-串联质谱(ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)分析结果显示,TSPA主要含有原花青素B2(procyanidin B2,PCB2)、表儿茶素(epicatechin,EC)、原儿茶酸(protocatechuic acid,PCA)和咖啡酸己糖苷(caffeic acid hexoside,CAH)。零阶褐变动力学分析结果显示,在不同配方因素(TSPA质量浓度、乙醇体积分数、pH值、金属离子(除了Cu^(2+)之外)、增稠性胶体和保护剂)处理下,TSPA样品在加速实验(55℃贮藏6 d)中褐变速率常数k_(0)为0.0207~0.1581 d^(-1)(R^(2)=0.969~0.999)。对TSPA系统(1.0 mg/mL TSPA、体积分数5%乙醇溶液),添加1.0 mg/mL人参花提取物可显著抑制褐变(P<0.05);pH 3.0~3.8可部分降低褐变;与对照组相比,添加5 mmol/L金属离子会显著降低TSPA溶液酚类的含量,Ca^(2+)和Cu^(2+)所致PCB2、EC质量浓度降低了96%~98%,PCA质量浓度分别降低了33%、38%;Na^(+)和Zn^(2+)所致多酚质量浓度降低率为10%~25%。主成分分析结果显示(-)-表儿茶素-3,5-双没食子酸酯((-)-epicatechin-3,5-digallate,ECdG)、PCA、PCB2与EC是褐变的关键成分。本研究大致推测了TSPA酚类组成变化可能相关的反应,可为理解原花青素提取物系统的非酶褐变机理与控制非酶褐变提供理论参考。

关键词：罗望子种皮原花青素非酶褐变动力学食品胶体金属离子主成分分析