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半夏干燥过程褐变机制及抑制条件研究

作　者: 严茂伟
导　师: 孙灵根；吴纯洁
学　校: 成都中医药大学
专　业: 药剂学
关键词: 半夏硫残褐变酶促反应美拉德反应
分类号: R283
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

中药材在产地加工进行加工时,常利用硫磺加热产生的二氧化硫熏蒸药材及炮制品,此法虽在一定程度上起到了杀菌、漂白的效果,但引入了外源性有害物质——硫及其化合物。本课题以半夏作为示范药材进行研究,从半夏干燥过程中的表面颜色变黄现象切入,研究半夏褐变机理及影响因素；探索并建立可替代硫熏法的产地加工新方法。本课题探索影响半夏干燥过程变色的影响因素,并做相应的排除实验。通过文献分析研究,确定半夏干燥过程发生褐变的类型,并对其发生条件进行检测认证。酶促褐变发生需要多酚氧化酶及其作用的底物,通过紫外分光光度法多酚氧化酶活性进行检测；酶作用底物为多酚类物质,应用氨基酸检测仪及高效液相色谱仪分别检测出半夏中含有的氨基酸及其他多酚类物质。美拉德反应的反应物为氨基酸与还原性单糖,氨基酸已做检测,应用高效液相仪对半夏中的单糖进行检测。通过体外模拟美拉德反应,揭示了反应环境对反应过程的影响。通过对酶促褐变与美拉德反应的过程分析,寻找简单易行的抑制方法。尝试了水燀处理、强酸强碱溶液浸泡处理新鲜脱皮半夏,应用色彩色差计测量半夏干燥过程表面颜色数据,并根据颜色值判断抑制方法的可行性。半夏中检测出17种氨基酸,新鲜半夏中酶活性变化呈先升后稳的趋势,此实验既证明了半夏中多酚氧化酶的存在,又揭示了其活性变化规律；半夏中含有还原性单糖——葡萄糖,美拉德反应的两种反应物都存在；体外模拟美拉德反应揭示了反应环境对褐变的影响,亦揭示了新鲜半夏中细胞环境对两种褐变的影响。最终确实,半夏干燥过程发生了酶促褐变与美拉德反应。褐变抑制实验结果显示,用强酸溶液对新鲜脱皮半夏进行短时间浸泡后再干燥,可有效抑制半夏干燥过程中的褐变反应。本论文研究,初步揭示了半夏干燥过程的褐变机制,并找到了切实可行的替代硫熏工艺的加工方法,为改进半夏加工对其它硫熏药材的替代工艺研究有很好的指导意义。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
前言  8-10
第一章研究设计及方案确定  10-30
  1 研究背景  10-11
    1.1 中药材硫熏研究现状  10-11
    1.2 半夏硫熏所致问题现状  11
      1.2.1 传统半夏产地加工方法  11
      1.2.2 硫熏对半夏的影响  11
  2 颜色变化影响因素探索  11-13
    2.1 空气影响  11-12
      2.1.1 实验方法  11-12
      2.1.2 实验结果及分析  12
    2.2 温度影响  12
      2.2.1 实验方法  12
      2.2.2 实验结果及分析  12
    2.3 光照影响  12-13
      2.3.1 实验方法  12
      2.3.2 实验结果及分析  12-13
  3 有色物质成分探索  13-14
    3.1 提取方式  13
      3.1.1 实验方法  13
      3.1.2 实验结果及分析  13
    3.2 鉴别分析  13-14
      3.2.1 实验方法  13
      3.2.2 实验结果及分析  13-14
  4 方案确定  14-30
    4.1 植物色素及变化文献研究  14-20
      4.1.1 植物色素简介  14-18
      4.1.2 褐变研究现状分析  18-20
    4.2 半夏表面颜色变化原理分析  20
    4.3 颜色评价方法  20-30
      4.3.1 颜色检测研究动态与水平  20-24
      4.3.2 色彩色差计  24-30
第二章半夏干燥过程酶促反应研究  30-46
  1 植物中酶促褐变研究现状  30-36
    1.1 多酚氧化酶  30-35
      1.1.1 PPO的分子结构特点  30-31
      1.1.2 PPO的分子量  31
      1.1.3 PPO的活性  31
      1.1.4 PPO基因的克隆  31-32
      1.1.5 PPO基因的结构与特性  32-35
    1.2 酚类  35-36
  2 酶促反应过程  36-38
    2.1 反应机理  36-37
    2.2 半夏中酶促褐变过程分析  37-38
  3 半夏中酶促反应研究  38-45
    3.1 半夏中PPO作用底物研究  38-41
      3.1.1 氨基酸分析研究  38-39
      3.1.2 原儿茶醛分析研究  39-41
    3.2 半夏中PPO活性研究  41-45
      3.2.1 仪器与试药  41
      3.2.2 实验方法  41-42
      3.2.3 结果及分析  42-45
  4 结论与讨论  45-46
    4.1 结论  45
    4.2 讨论  45-46
第三章半夏干燥过程美拉德反应研究  46-57
  1 美拉德反应研究现状  46-48
  2 美拉德反应过程  48-53
    2.1 反应方程  48-52
    2.2 过程分析  52-53
  3 半夏中美拉德反应研究  53-56
    3.1 还原性糖成分研究  53-55
      3.1.1 仪器与试药  53
      3.1.2 实验方法  53-55
    3.2 氨基酸研究  55-56
    3.3 美拉德反应体外模拟研究  56
  4 结论与讨论  56-57
    4.1 结论  56
    4.2 讨论  56-57
第四章抑制褐变条件研究  57-64
  1 酶促反应抑制方法研究  57-61
    1.1 PPO活性抑制研究  57-61
      1.1.1 水燀实验  57-59
      1.1.2 强酸碱溶液浸泡实验  59-61
    1.2 酶作用底物控制研究  61
  2 美拉德反应抑制方法研究  61-63
    2.1 反应过程抑制研究  61
    2.2 反应中间产物抑制研究  61-63
      2.2.1 仪器与试药  61
      2.2.2 样品制备  61-62
      2.2.3 对照品制备  62
      2.2.4 色谱条件  62
      2.2.5 结果及分析  62-63
  3 结论与讨论  63-64
    3.1 结论  63
    3.2 讨论  63-64
结论  64-65
参考文献  65-68
综述  68-84
  参考文献  83-84
致谢  84-85
在读期间公开发表的学术论文、专著及科研成果  85-86

半夏干燥过程褐变机制及抑制条件研究

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