水溶性柚皮多糖的提取及其性能研究

论文摘要

柚子皮富含果胶等多糖物质,本研究以柚子皮为主要原料,对其水溶性多糖的提取工艺、结构及其物化性质进行系统研究。研究不仅具有理论价值,且在为安全、绿色的高抗氧化活性、高加工性能的新型添加剂提供了新途径,以改变目前柚子皮大量浪费的现状。理化分析表明柚皮的成分主要为膳食纤维,不溶性膳食纤维含量为44.37%,水溶性膳食纤维含量为40.24%;其次为水分,含量为8.61%;其他成分:粗蛋白3.69%、油脂0.11%、灰分2.52%。选取pH、料液比、提取温度和提取时间四个因素对水溶性柚皮多糖的提取工艺进行了单因素实验,并根据单因素实验的结果对水溶性柚皮多糖提取工艺进行了四个因素三水平的正交优化,实验结果表明四个因素对水溶性柚皮多糖提取率的影响主次顺序为:提取温度>pH>料液比>提取时间;最佳提取工艺条件为:pH为4,料液比为20:1,提取温度为121℃,提取时间为90min,水溶性柚皮多糖得率为21.4%。水溶性柚皮多糖经过DEAE纤维离子交换柱分离纯化,得到组分A和组分B。采用凝胶色谱法（HPGPC）测定两组分A和B的分子量,测定结果分别是:组分A的相对分子量为19097Da,组分B的HPGPC图谱中出现了两个峰,且两个峰对应的峰位分子量相差很大,分别为98438Da和12609Da,其中峰位分子量为98438Da的相对分子量为127242Da。两组分FI-TR结果表明,组分A和组分B中均在890-810 cm-1具有甘露糖的特征峰,表明水溶性柚皮多糖是一个种类似于果胶多糖的酸性多糖。采用ORAC、DPPH、邻苯三酚自氧化和还原能力等方法对水溶性柚皮多糖及其组分的抗氧化性和还原能力进行了测定,结果表明,水溶性柚皮多糖及其组分A具有一定的抗氧化性和还原能力,且抗氧化性和还原能力随其浓度的增大而逐渐增大,两者浓度达0.6mg/ml时,ORAC值分别为156.98μmol TE/L和183.54μmol TE/L,DPPH自由基清除率分别为43.67%和57.15%;而组分B的抗氧化活性和还原能力则较低,浓度达7mg/ml时,ORAC值仅81.9μmol TE/L,浓度达0.6mg/ml时,DPPH自由基清除率仅1.1%。对水溶性柚皮多糖的物化性质研究表明,水溶性柚皮多糖具有较好的乳化活性和乳化稳定性,在试验范围内,水溶性柚皮多糖在pH为7时,乳化活性最佳,A0值达到0.488;而乳化稳定性则随pH的增大而降低,pH为7时,乳化稳定性达到85.24%。水溶性柚皮多糖溶液的粘度随着溶液浓度的增大而增大,且浓度2-10 %的水溶性柚皮多糖溶液均呈现典型的非牛顿流体特性;随着pH的升高,水溶性柚皮多糖溶液的粘度缓慢升高,并在pH达7之后趋于稳定;水溶性柚皮多糖溶液的粘度对电解质并不敏感,不同的NaCl添加量对水溶性柚皮多糖溶液的粘度影响很小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 多糖概述
• 1.1.1 多糖的结构
• 1.1.2 水溶性多糖的生物活性
• 1.1.3 水溶性多糖结构与生物活性的构效关系
• 1.2 水溶性多糖的提取与研究
• 1.2.1 多糖的提取方法
• 1.2.2 多糖的纯化
• 1.2.3 多糖的分级纯化
• 1.2.4 多糖的分子量测定
• 1.2.5 多糖的结构分析
• 1.3 柚子皮的研究进展
• 1.4 本课题立题依据和主要研究内容
• 1.4.1 立题依据
• 1.4.2 主要研究内容
• 第二章 水溶性柚皮多糖的提取工艺研究
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 原料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.2 主要仪器设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 原料的处理
• 2.3.2 原料常规成分的测定
• 2.3.3 不溶性膳食纤维的测定
• 2.3.4 水溶性膳食纤维的测定
• 2.3.5 水溶性柚皮多糖的提取工艺流程
• 2.3.6 水溶性柚皮多糖的提取工艺优化
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 柚皮的基本成分
• 2.4.2 水溶性柚皮多糖的提取工艺研究
• 2.5 本章小结
• 第三章 水溶性柚皮多糖分离纯化及FT-IR 分析
• 3.1 材料与仪器
• 3.1.1 原料
• 3.1.2 试剂
• 3.1.3 主要仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 水溶性柚皮多糖组分分离、纯化
• 3.2.2 分离组分分子量的测定
• 3.2.3 水溶性柚皮多糖傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 水溶性柚皮多糖组分分离、纯化
• 3.3.2 分子量的测定
• 3.3.3 红外光谱分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 水溶性柚皮多糖抗氧化性能研究
• 4.1 材料与仪器
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 仪器
• 4.2 试验方法
• 4.2.1 ORAC （Oxygen radical absorbance capacity assay）
• 4.2.2 清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）能力的测定
• 4.2.3 邻苯三酚自氧化的抑制活性
• 3+还原能力测定'>4.2.4 Fe³⁺还原能力测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 清除AAPH 自由基能力
• 4.3.2 清除DPPH 的能力
• 4.3.3 邻苯三酚自氧化的抑制活性
• 4.3.4 还原能力
• 4.4 本章小结
• 第五章 水溶性柚皮多糖的物理性质研究
• 5.1 材料与仪器
• 5.1.1 原料
• 5.1.2 主要仪器
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 水溶性柚皮多糖乳化活性及乳化稳定性测定
• 5.2.2 水溶性柚皮多糖的流变性研究
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 水溶性柚皮多糖乳化活性及乳化稳定性
• 5.3.2 水溶性柚皮多糖流变特性
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 一 结论
• 二 创新点
• 三 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附录