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枣及其他一些水果中多糖的分析

作　者: 吕明霞
导　师: 崔同
学　校: 河北农业大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 气相色谱法水果多糖单糖枣中糖类物质
分类号: TS201.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

多糖(Polysaccharides,简称PS)是由大量的单糖组成的大分子化合物,水果是多糖最主要的来源。研究表明,多糖具有增强机体免疫功能,抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、降血脂、血糖作用、抑菌作用等,其生理活性与多糖的结构密切相关。目前水果中多糖的单糖组成分析方法有比色法和色谱法,前者的分析定量不准确,后者常用HPLC和GC或GC-MG的方法分析,由于HPLC的灵敏性较低,常用GC的方法分析多糖的结构。近年来GC的方法已经用于一些水果样品中多糖结构的分析,但这些结果只是分析了单一水果多糖的结构。针对这些不足,本项研究对GC的方法进行了较系统的开发、评价和大量实际样品分析试验。对多糖水解条件进行了研究,考察了硫酸的浓度、水解时间、料液比对多糖水解的影响,最后确定多糖水解的条件是2 mol/L硫酸,沸水浴水解3 h,料液比是1:100。对单糖的糖腈乙酰化衍生物的衍生条件进行了研究,考察了衍生剂的加入量和衍生时间对单糖衍生的影响,最后确定了单糖衍生的条件是90℃,样品10 mg,加入11 mg盐酸羟胺进行糖肟化40 min,0.5 mL吡啶为溶剂,冷却后,加入1 mL乙酸酐乙酰化10 min。开发了一种用于多糖中单糖组成分析的GC方法。色谱条件是色谱柱为KB-1毛细管柱(0.5μm×0.32 mm×30 m)。氮气流速1 mL/min;升温程序为:180℃保持8 min,10℃/min升至220℃保持3 min,再以10℃/min升至240℃保持3 min;进样量1μL。8种单糖鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、岩藻糖、半乳糖醛酸、甘露糖、葡萄糖、半乳糖在20 min得到分离。方法最低检出限2-6μg,0.04-10 mg之间线性相关系数在0.9995-0.9999之间,回收率为90.1%-107.3%。采用酸水解-糖腈乙酰化衍生GC法对中国北方常见的15种水果(苹果、梨、葡萄、桃、杏、李子、柿子、枣、山楂、猕猴桃、草莓、桑椹、瓜类、香蕉和桔子)的33个品种的多糖(PS)含量进行了分析,结果表明这15种水果中总多糖(TPS)含量在0.08%(葡萄)-1.30%(猕猴桃)之间,其中水溶性多糖(SPS)占TPS的比例在17.7%(猕猴桃)-86.3%(桃)之间。不同水果之间PS的含量差异明显。采用糖腈乙酰化衍生GC法对中国北方常见的15种水果(苹果、梨、葡萄、桃、杏、李子、柿子、枣、山楂、猕猴桃、草莓、桑椹、瓜类、香蕉和桔子)的33个品种多糖的单糖组成进行了分析,结果表明这15种水果中半乳糖醛酸是水溶性多糖的主要成分,所占比例在6.8%(李子)到91.1%(山楂)之间。在不溶性多糖中除含有较高比例半乳糖醛酸(1.9% - 46.5%)之外,阿拉伯糖(1.8% - 38.0%)、半乳糖(8.3% - 56.0%)、木糖(3.0% - 30.9%)和岩藻糖(4.7% - 26.4%)也有相当含量,葡萄糖的比例在0.7%(桃)-54.6%(猕猴桃)之间,甘露糖和鼠李糖的比例在6%以下。不同水果多糖的单糖组成差异明显,李子、猕猴桃和香蕉的多糖中最具代表性的组分分别是半乳糖、葡萄糖和木糖。本研究采用重量法对木枣生长期、33个品种枣中糖类成分的变化进行分析,结果表明,木枣生长期糖类成分的变化:正常果的游离糖是逐渐增加,而粗多糖的含量是减少的;低聚糖的含量在白熟期减少后增加。裂果中的糖类物质是逐渐增加的。比较了22种枣品种与其物性的关系中,游离糖与硬度和弹性成显著关系,与胶粘性和咀嚼性成极显著关系;低聚糖与弹性成极显著,与硬度和咀嚼性成显著关系,与胶粘性无显著关系;粗多糖只与弹性成显著关系,与硬度、胶粘性和咀嚼性无显著关系。枣的33个品种中,游离糖的含量最多的是肉兜子枣(31.3%),最低的是雪枣(12.4%);低聚糖含量最多的是肉兜子枣(3.2%),最低的是蛤蟆枣(1.1%);粗多糖含量最多的是品种1(15.1%),最低的是晋矮4号(4.1%)。本试验建立的用于分析水果中多糖组成的硫酸水解-糖腈乙酰化衍生的GC法,具有操作简单准确灵敏的特点,不仅可以测出单糖的含量,而且可以提供单糖的比例,可用于枣、苹果、梨、桃、葡萄、山楂、草莓等大量水果的多糖组成进行分析。从实际样品分析结果可以看出,不同水果的SPS中半乳糖醛酸的含量及比例差异较大,而且SPS的含量及比例要高于IPS的含量及比例,因此水果是一种良好的SPS资源。用重量法分析测定的枣中的糖类成分为枣的深加工提供了参考,而且分析了枣中糖类成分与其硬度、弹性、胶粘性和咀嚼性的关系,揭示了枣果实的质地。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
1 前言  12-22
  1.1 水果多糖资源  12-13
  1.2 水果多糖的种类及分子结构  13-14
  1.3 水果多糖的生物活性  14-16
    1.3.1 免疫调节作用  14
    1.3.2 抗肿瘤作用  14-15
    1.3.3 抗氧化活性  15
    1.3.4 抑菌作用  15
    1.3.5 抗病毒活性  15-16
    1.3.6 降血糖作用  16
    1.3.7 其他活性  16
  1.4 多糖的定量测定  16-20
    1.4.1 比色法  16
    1.4.2 层析法  16-17
    1.4.3 高效液相色谱法  17
    1.4.4 高效毛细管电泳法  17
    1.4.5 气相色谱法  17-19
    1.4.6 高效离子交换层析- 脉冲电流法  19-20
  1.5 枣多糖的研究进展  20-21
  1.6 本研究的意义及拟解决的问题  21-22
2 材料与方法  22-25
  2.1 试验材料  22-23
    2.1.1 植物材料  22
    2.1.2 仪器  22-23
    2.1.3 试剂  23
  2.2 样品的处理  23
    2.2.1 水果样品前处理  23
    2.2.2 枣生长期、不同枣品种样品的处理  23
  2.3 酸解糖腈乙酰化衍生GC 的分析方法  23-24
    2.3.1 酸解糖腈乙酰化衍生反应  23-24
    2.3.2 气相色谱条件  24
  2.4 数据处理  24-25
3 结果与分析  25-43
  3.1 样品水解条件的优化  25-27
    3.1.1 水解反应时间的影响  25
    3.1.2 硫酸的浓度的选择  25-26
    3.1.3 样液比的选择  26-27
  3.2 衍生条件的优化  27-30
    3.2.1 盐酸羟胺加入量的影响  28
    3.2.2 肟化时间的影响  28-29
    3.2.3 乙酸酐加入量的影响  29-30
    3.2.4 乙酰化时间的影响  30
  3.3 GC 分析方法评价  30-33
    3.3.1 色谱条件  30-31
    3.3.2 线性回归方程、线性范围和检出限  31-32
    3.3.3 精密度  32
    3.3.4 回收率  32-33
  3.4 水果中多糖的分析  33-40
    3.4.1 水果PS 的单糖总含量分析  33-35
    3.4.2 水果PS 单糖组成分析  35-40
  3.5 枣中糖组分含量的分析  40-43
    3.5.1 山西木枣不同生长期游离糖、低聚糖和多糖含量的变化  40
    3.5.2 33 个品种枣的游离糖、低聚糖和粗多糖的含量  40-41
    3.5.3 20 个枣中糖类成分与其物性的关系  41-43
4 讨论  43-46
  4.1 多糖酸水解条件的优化  43
  4.2 单糖衍生条件优化  43
  4.3 GC 的分析方法的评价  43-44
  4.4 水果多糖分析  44-45
  4.5 枣中糖类成分的分析  45-46
5 结论  46-47
参考文献  47-54
在读期间发表的学术论文  54-55
作者简介  55-56
致谢  56-57

枣及其他一些水果中多糖的分析

内容摘要

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