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黄秋葵花多糖的超声提取及其结构和抗氧化活性研究

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黄秋葵花多糖的超声提取及其结构和抗氧化活性研究

作者：宋思圆浙江大学

学位级别：硕士

黄秋葵(Abelmoschus esculentus(L.)Moench),原产非洲,其花中富含多糖、蛋白质、黄酮、脂肪酸、矿物质元素等,营养保健价值高,具有很大的开发潜力。国内外已有大量对黄秋葵嫩荚多糖的研究报道,但对黄秋葵花中同样富含的多糖类物质研究... 详细信息

黄秋葵(Abelmoschus esculentus(L.)Moench),原产非洲,其花中富含多糖、蛋白质、黄酮、脂肪酸、矿物质元素等,营养保健价值高,具有很大的开发潜力。国内外已有大量对黄秋葵嫩荚多糖的研究报道,但对黄秋葵花中同样富含的多糖类物质研究较少。本文通过比较不同提取方法所得多糖的理化性质以及抗氧化活性,探讨了提取方法对多糖性质的影响,优化了超声提取黄秋葵花多糖的工艺条件,并进一步分离纯化超声提取的多糖,对主要多糖组分的化学结构进行表征。1.以黄秋葵花作为原料,采用了热水、酸法、酶法、超声辅助提取的方法,分别得到四种粗多糖,其中酶法提取率最高。四种多糖的半乳糖醛酸含量在29.34%-52.63%,粗多糖中还检测出少量蛋白质、酚类物质。采用HPLC、红外光谱分析多糖的分子量、单糖组成和结构特征,结果表明得到的四种样品都具有多糖的典型红外光谱特征;四种多糖的单糖组成类型相同,主要由鼠李糖、半乳糖醛酸、半乳糖组成,但单糖的摩尔比有所不同;酶法和热水提取的多糖样品具有较高的分子量且特性粘度较大,而超声提取显著降低了多糖的分子量和特性粘度,同时使多糖分子量的分布更加均一。扫描电镜观察的结果显示,多糖的微观表面形态主要呈现不规则的薄层状。通过DPPH自由基清除能力、氧自由基吸收能力等5种经典体外抗氧化实验,评价除去了色素等杂质后多糖的抗氧化活性,结果表明四种多糖具有不同程度的抗氧化活性且具有剂量依赖性。其中,超声辅助法提取的多糖抗氧化活性最强。2.采用单因素试验考察超声功率、提取温度、提取时间、料液比等因素对黄秋葵花多糖提取率的影响,再通过响应面分析法优化黄秋葵花多糖的提取工艺,最终优化的提取工艺:提取温度55℃,提取时间30 min,超声功率85.5 W,在此条件下多糖的提取率为12.62%。3.采用DEAE-Q Sepharose Fast Flow色谱柱对超声提取的多糖进行分离纯化。其中,0.5 mol/LNaCl溶液洗脱下来的组分含量较高,且为均一多糖,命名为UOFP-2。用HPLC、高碘酸氧化-Smith降解法,结合FT-IR、1D-NMR和2D-NMR图谱对UOFP-2的理化性质及化学结构进行研究,发现UOFP-2由鼠李糖、半乳糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖和甘露糖组成,单糖摩尔比为32.11:20.67:44.41:1.51:1.30,多糖的主链由→2)-α-Rha-(1 →4)-α-GalA-(1 →交替的重复单元和同聚鼠李糖组成,以1→4、1→3连接的β-Gal为支链,连接在α-Rha的O-4位。多糖的构象采用SEC-MALLS-IR-VIS联用法研究和AFM观测,得到UOFP-2 的特性粘度为 1.78 dL/g,Mw 为 217 kDa,Mark-Houwink 方程中,特性常数α=0.31,表明UOFP-2在溶液中表现为球形构象,与AFM观测到的结果相符。4.多糖组分UOFP-2表现出了明显的羟基自由基清除活性,IC50为5.89 mg/mL,具有剂量依赖;UOFP-2的ORAC值为30.38μmol Trolox/g,CAA值为 342.98μumolQE/100g。

关键词：黄秋葵花多糖超声提取结构表征抗氧化活性

黄秋葵花黄酮及其酵母微胶囊对冷鲜肉的保鲜作用

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中国食品学报 2016年第6期16卷 139-144页

作者：苏平宋思圆吴秋敏孙昕刘芸浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

将黄秋葵花的黄酮粗提液、黄酮的酵母微胶囊溶液、壳聚糖溶液应用于冷鲜肉的保鲜,通过汁液损失率、菌落总数、挥发性盐基氮、p H及感官评定这5个指标比较不同保鲜液对冷鲜肉的保鲜作用。结果:与空白相比,不同的保鲜液对冷鲜肉均有一定... 详细信息

将黄秋葵花的黄酮粗提液、黄酮的酵母微胶囊溶液、壳聚糖溶液应用于冷鲜肉的保鲜,通过汁液损失率、菌落总数、挥发性盐基氮、p H及感官评定这5个指标比较不同保鲜液对冷鲜肉的保鲜作用。结果:与空白相比,不同的保鲜液对冷鲜肉均有一定的保鲜作用。黄酮组可保鲜7 d左右,微胶囊组9 d左右,壳聚糖9 d以上。这验证了黄酮类化合物的抗氧化性和抑菌性在保鲜上的作用,为黄酮类化合物的进一步开发利用奠定基础。

关键词：黄酮微胶囊冷鲜肉保鲜

提取方法对黄秋葵花多糖的结构组成及抗氧化活性的影响

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食品科学 2018年第15期39卷 93-100页

作者：苏平孙昕宋思圆魏丹浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058

以黄秋葵花为原料,研究热水、酸法、酶法、超声辅助提取工艺对黄秋葵花多糖提取率和样品结构组成等的影响,在此基础上对4种多糖抗氧化活性进行了比较分析。结果表明:4种提取方法所得多糖的提取率大小依次为:酶法提取((21.90±0.14)%)>... 详细信息

以黄秋葵花为原料,研究热水、酸法、酶法、超声辅助提取工艺对黄秋葵花多糖提取率和样品结构组成等的影响,在此基础上对4种多糖抗氧化活性进行了比较分析。结果表明:4种提取方法所得多糖的提取率大小依次为:酶法提取((21.90±0.14)%)>酸法提取((15.15±0.07)%)>热水提取((12.60±0.28)%)>超声辅助提取((12.02±0.37)%)。经酶法和热水提取的多糖样品分子质量较高且特性黏度较大,而超声提取则显著降低了多糖的分子质量和特性黏度,同时使多糖分子质量的分布更加均一。4种多糖的单糖组成成分相同,主要包括鼠李糖、半乳糖醛酸和半乳糖,但单糖的物质的量之比有所不同。傅里叶变换红外光谱分析结果表明,得到的4种样品都具有多糖的典型傅里叶变换红外光谱特征。对1,1-二苯基-2-苦基肼自由基清除能力等抗氧化活性的测定结果表明,4种多糖具有不同程度的抗氧化活性。其中,以超声辅助提取的多糖抗氧化活性最强。

关键词：黄秋葵花多糖提取结构组成抗氧化活性

黄秋葵花黄酮的酵母微胶囊制备及其对油脂的抗氧化能力

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中国食品学报 2016年第4期16卷 153-158页

作者：苏平宋思圆吴秋敏孙昕刘芸浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

采用新型的生物包埋技术,用酵母细胞为壁材,以黄秋葵花黄酮为芯材,通过正交试验探讨包埋的最佳条件。结果表明,在芯壁比4∶1,振荡温度30℃,振荡8 h条件下制得的微胶囊较好。在该条件下包埋率可达到64.2%,其中黄酮含量51.396 mg/g。用制... 详细信息

采用新型的生物包埋技术,用酵母细胞为壁材,以黄秋葵花黄酮为芯材,通过正交试验探讨包埋的最佳条件。结果表明,在芯壁比4∶1,振荡温度30℃,振荡8 h条件下制得的微胶囊较好。在该条件下包埋率可达到64.2%,其中黄酮含量51.396 mg/g。用制得的微胶囊与纯化黄酮、BHT应用于油脂抗氧化,结果黄酮微胶囊抗氧化性最好,表现出缓释性。本研究结果为后续黄酮的应用提供了方向。

关键词：黄秋葵花黄酮酵母微胶囊抗氧化

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不同去皮方法对番茄去皮效果和品质的影响

食品科学 2017年第5期38卷 26-31页

作者：王丽娟宋思圆姜鹏刘东红浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058 浙江大学馥莉食品研究院浙江杭州310058

为优化现有番茄去皮工艺,开发新的去皮方法,以去皮难易程度和质量损失评价去皮效果,比较手工去皮、热水去皮、碱液去皮、功率超声去皮和超声与碱液联用去皮对去皮效果和产品质地、颜色、番茄红素提取率、p H值和可滴定酸含量等品质的影... 详细信息

为优化现有番茄去皮工艺,开发新的去皮方法,以去皮难易程度和质量损失评价去皮效果,比较手工去皮、热水去皮、碱液去皮、功率超声去皮和超声与碱液联用去皮对去皮效果和产品质地、颜色、番茄红素提取率、p H值和可滴定酸含量等品质的影响,并结合扫描电子显微镜观察不同去皮方法果皮微观结构。结果表明,功率超声去皮较传统的热水去皮和碱液去皮,去皮难度小,质量损失少,且产品品质良好,番茄红素含量较高,而超声与碱液联用去皮较其他去皮方法虽去皮难度小,但质量损失过高。扫描电子显微镜观察结果表明,功率超声去皮较热水去皮、碱液去皮对果皮角质层的破坏力更大,可能是超声的空化效应使果皮与果肉更易分离,从而降低去皮损失。因此,功率超声去皮是一种潜在的新型环境友好型去皮方法。

关键词：番茄去皮去皮效果品质

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果汁型橙汁囊胞饮料的悬浮稳定性研究

现代食品科技 2015年第11期31卷 277-283页

作者：任婧楠宋思圆台亚楠徐敏董曼杨子玉吴厚玖潘思轶范刚环境食品学教育部重点实验室华中农业大学食品科技学院湖北武汉430070 中国农业科学院柑桔研究所重庆400700

本文通过提高果汁含量和选用效果良好的复配增稠剂对柑橘为原料制成的果汁型橙汁囊胞饮料的悬浮稳定性进行了研究,同时采用SPME-GC-MS技术对其几种主要香气物质进行了鉴定分析,并研究了其流变特性。实验结果表明,0.2%黄原胶+0.25%果胶,0... 详细信息

本文通过提高果汁含量和选用效果良好的复配增稠剂对柑橘为原料制成的果汁型橙汁囊胞饮料的悬浮稳定性进行了研究,同时采用SPME-GC-MS技术对其几种主要香气物质进行了鉴定分析,并研究了其流变特性。实验结果表明,0.2%黄原胶+0.25%果胶,0.15%CMC+0.2%黄原胶+0.1%果胶,0.1%CMC+0.05%黄原胶+0.1%琼脂和0.1%黄原胶+0.1%果胶+0.1%琼脂等4种不同组成的复合稳定剂对果汁型橙汁囊胞饮料的悬浮效果良好;添加了增稠剂的果汁更加稳定,且为非牛顿流体,呈典型的假塑性流体特征,且添加增稠剂对橙汁囊胞饮料中的几种主要香气物质的释放造成了一定影响,不同组成的增稠剂对其影响也不太相同,其中3-蒈烯、d-柠檬烯、β-香叶烯、γ-萜品烯和紫苏醛被检出的含量均出现明显降低,但饮料的表观粘度与香气释放没有直接的关系。

关键词：果汁型橙汁囊胞饮料增稠剂香气流变学特性

响应面法优化黄秋葵籽油中亚油酸的共轭转化率

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食品工业科技 2015年第24期36卷 273-277页

作者：刘芸苏平宋思圆浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058

为了提高黄秋葵籽油中亚油酸的共轭转化率,在单因素实验的基础上,根据中心组合(Box-Benhnken)设计实验,以共轭亚油酸(CLA)的得率为响应值进行响应面分析,并建立了相应的回归模型。黄秋葵籽油中亚油酸共轭转化的最佳工艺条件为:反应时间4... 详细信息

为了提高黄秋葵籽油中亚油酸的共轭转化率,在单因素实验的基础上,根据中心组合(Box-Benhnken)设计实验,以共轭亚油酸(CLA)的得率为响应值进行响应面分析,并建立了相应的回归模型。黄秋葵籽油中亚油酸共轭转化的最佳工艺条件为:反应时间4 h,反应温度162℃,籽油/KOH为1.9(m L/g),丙二醇/籽油为2.0(m L/m L),CLA转化率为74.20%,其中反应温度对转化率影响最大,反应时间与反应温度的交互作用显著。经验证,实测值(74.20%)与模型预测值(76.99%)基本一致,说明响应面法优化黄秋葵籽油中亚油酸的共轭转化工艺可行。

关键词：共轭亚油酸黄秋葵单因素响应面分析

共轭亚油酸-精氨酸的制备及其抗氧化活性研究

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中国粮油学报 2017年第6期32卷 74-78页

作者：苏平刘芸宋思圆喻良仁浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

等摩尔的共轭亚油酸(CLA)和精氨酸(Arg)通过溶解、混合、浓缩和冷冻干燥等步骤制得水溶性的共轭亚油酸-精氨酸(CLA-Arg)复合物,探究了CLA-Arg复合物对DPPH自由基、ABTS自由基的清除能力和对卵黄脂蛋白过氧化的抑制作用,并通过Rancimat... 详细信息

等摩尔的共轭亚油酸(CLA)和精氨酸(Arg)通过溶解、混合、浓缩和冷冻干燥等步骤制得水溶性的共轭亚油酸-精氨酸(CLA-Arg)复合物,探究了CLA-Arg复合物对DPPH自由基、ABTS自由基的清除能力和对卵黄脂蛋白过氧化的抑制作用,并通过Rancimat法测定不同抗氧化剂对大豆油氧化诱导时间的影响。结果表明:CLA-Arg复合物对DPPH自由基(IC_(50)2.76 mg/mL)和ABTS自由基(IC_(50)1.43 mg/mL)均有良好的清除效果;在浓度为1.0 mg/mL时,其对卵黄脂蛋白过氧化体系的抑制率达到41.8%;在添加量为0.1%时,使得氧化诱导时间延长到1.79 h且高于BHT,从而CLA-Arg具有良好的抗氧化活性。

关键词：水溶性共轭亚油酸-精氨酸自由基抗氧化活性

响应面试验优化超声提取黄秋葵花果胶多糖工艺及其体外抗氧化活性

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食品科学 2017年第2期38卷 283-289页

作者：宋思圆苏平王丽娟邹明明孙昕浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058

以黄秋葵花为原料,在单因素试验的基础上,采用响应面分析法,优化了超声辅助提取果胶多糖工艺。结果表明,超声辅助提取黄秋葵花果胶多糖的最优工艺为提取温度55℃、提取时间30 min、超声功率85.5 W、料液比1∶40(g/m L),黄秋葵花果胶多... 详细信息

以黄秋葵花为原料,在单因素试验的基础上,采用响应面分析法,优化了超声辅助提取果胶多糖工艺。结果表明,超声辅助提取黄秋葵花果胶多糖的最优工艺为提取温度55℃、提取时间30 min、超声功率85.5 W、料液比1∶40(g/m L),黄秋葵花果胶多糖提取率为12.62%,与预测值相近,说明模型拟合良好,该优化工艺准确可行。同时,提取的黄秋葵花果胶多糖具有较好的体外抗氧化活性,是一种潜在的天然抗氧化活性成分。

关键词：黄秋葵花果胶超声辅助提取响应面分析抗氧化