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芦笋低聚糖的分离鉴定及其功能研究

作　者: 谢冰
导　师: 寇晓虹
学　校: 天津大学
专　业: 食品科学
关键词: 芦笋低聚糖分离结构抗氧化益生元
分类号: S644.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

芦笋(Asparagus officinalis Linn)是一种营养价值极为丰富的蔬菜,从中分离提取低聚糖是芦笋深加工发展的方向之一。本论文研究了芦笋低聚糖的提取工艺和分离纯化方法,并对其进行了初步的鉴定和功能研究,以期为进一步开发芦笋的食用和药用价值提供科学依据。以单因素试验为基础进行四因素三水平正交试验,热水浸提法提取芦笋粗糖的最佳工艺条件为:浸提温度80℃,浸提时间90min,料液比为1:20,乙醇终浓度80%,醇沉时间8h,浸提2次。运用不同辅助方法提取芦笋低聚糖,提取率为:微波冻融>微波浸提>超声波浸提>闪式提取>热水浸提。绿芦笋和紫芦笋不同部位低聚糖含量比较显示,紫芦笋中低聚糖含量约是绿芦笋的3.5倍,两种芦笋均是芦笋皮中低聚糖的含量显著多于笋肉。分离纯化芦笋低聚糖的试验表明,木瓜蛋白酶+Sevag法清除蛋白质的效果优于各种方法单独作用。Sephadex G-25柱的最佳分离条件为:进样体积0.4mL,蠕动泵转速为2r/min,收集体积为1mL。凝胶渗透色谱法测定两种芦笋低聚糖的分子量分别为524.566和568.615,红外光谱和气相/质谱分析显示芦笋低聚糖的单糖组成为1,2,3,4,6-5-O-α-D-吡喃葡萄糖、1,2,3,4,6-5-O-吡喃半乳糖、2,3,4.5,6,-5-O-D-葡萄糖、5-O-吡喃葡萄糖和2,3,4,5,6-5-O-甘露糖,以吡喃环或呋喃环的形式存在。分别采用邻二氮菲-金属铁离子-H2O2体系和邻苯三酚法测定芦笋低聚糖清除羟基自由基和超氧阴离子自由基的能力,结果显示,10mg/mL芦笋低聚糖与30mg/mL的甘露醇对羟基自由基的清除率相近,对的清除能力,芦笋低聚糖浓度为30mg/mL时超氧阴离子自由基的清除率为53.30%。体外试验发现,在GAM液体培养基中,添加芦笋低聚糖可以显著促进双歧杆菌的增长,且三剂量组之间差异达显著(P<0.05)。乳酸杆菌和乳酸链球菌在营养丰富的MRS芦笋低聚糖添加培养基和营养贫瘠的普通肉汤芦笋低聚糖添加培养基中的增殖幅度均大于对照组,统计学分析显示,前者与对照组的差异不显著(P>0.05),后者与对照组差异显著(P<0.05)。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章文献综述  9-29
  1.1 芦笋的化学活性成分  9-16
    1.1.1 芦笋的化学成分  9-10
    1.1.2 芦笋的生物学活性成分  10-13
    1.1.3 芦笋的生物学活性  13-16
  1.2 低聚糖  16-26
    1.2.1 低聚糖分类  18
    1.2.2 功能性低聚糖的生理功能  18-20
    1.2.3 低聚糖在食品中的应用  20-21
    1.2.4 低聚糖的分离方法  21-24
    1.2.5 低聚糖纯度的鉴定  24
    1.2.6 低聚糖结构的鉴定  24-26
  1.3 植物中低聚糖的提取方法  26-27
    1.3.1 传统植物低聚糖的提取工艺  26
    1.3.2 分级沉淀  26-27
    1.3.3 膜分离技术  27
  1.4 研究内容及意义  27-29
第二章芦笋低聚糖的分离提取  29-50
  2.1 试验材料  29
  2.2 试验试剂及仪器  29-30
  2.3 试验方法  30-36
    2.3.1 芦笋干粉的制备  30
    2.3.2 芦笋低聚糖的提取工艺  30-33
    2.3.3 不同辅助提取方法对芦笋低聚糖提取率的影响  33-34
    2.3.4 不同种芦笋不同部位芦笋低聚糖含量比较  34
    2.3.5 芦笋低聚糖的纯度分析  34
    2.3.6 芦笋低聚糖的定量分析  34-36
  2.4 结果与分析  36-48
    2.4.1 芦笋低聚糖提取的单因素试验  36-41
    2.4.2 芦笋低聚糖提取的正交试验  41-42
    2.4.3 不同提取方法对芦笋低聚糖提取效果的影响  42-43
    2.4.4 芦笋粗糖中蛋白质的脱除效率  43-44
    2.4.5 不同品种芦笋和不同部位低聚糖含量的比较  44-45
    2.4.6 芦笋低聚糖的分离纯化  45-47
    2.4.7 纯度分析  47-48
  2.5 讨论  48-49
  2.6 本章小结  49-50
第三章芦笋低聚糖的理化性质及结构研究  50-59
  3.1 试验材料  50-51
  3.2 试剂及仪器  51
  3.3 试验方法  51-53
    3.3.1 芦笋低聚糖理化性质  51
    3.3.2 芦笋低聚糖分子量测定  51-52
    3.3.3 芦笋低聚糖红外光谱分析  52
    3.3.4 芦笋低聚糖气相/质谱联用分析  52-53
  3.4 结果与分析  53-57
    3.4.1 芦笋低聚糖的基本理化性质  53-54
    3.4.2 芦笋低聚糖分子量测定  54
    3.4.3 芦笋低聚糖红外光谱分析  54-55
    3.4.4 芦笋低聚糖GC/MC 分析  55-57
  3.5 本章小结  57-59
第四章芦笋低聚糖的生理功能  59-73
  4.1 试验材料  59
  4.2 试剂及仪器  59-60
  4.3 试验原理及方法  60-63
    4.3.1 芦笋低聚糖体外清除羟自由基的作用  60-61
    4.3.2 芦笋低聚糖体外清除超氧阴离子自由基的作用  61-62
    4.3.3 芦笋低聚糖对肠道双歧杆菌和肠杆菌的作用  62
    4.3.4 芦笋低聚糖对乳酸菌体外增殖的影响  62-63
  4.4 试验结果与分析  63-71
    4.4.1 芦笋低聚糖体外清除羟自由基的作用  63-64
    4.4.2 芦笋低聚糖体外清除超氧阴离子自由基的作用  64-65
    4.4.3 芦笋低聚糖对肠道双歧杆菌和大肠杆菌的作用  65-69
    4.4.4 芦笋低聚糖对乳酸菌体外增殖的影响  69-71
  4.5 讨论  71
  4.6 本章小结  71-73
第五章全文总结与展望  73-75
参考文献  75-83
发表论文和科研情况说明  83-84
致谢  84

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