基于体外消化模型的香蕉果肉微量元素形态分析

摘要

食品中含有与人体健康密切相关的多种微量元素,这些必需或有害微量元素的生物活性及毒性不仅与该元素的浓度、总量有关,还依赖于它赋存的各种形态。食品中微量元素形态分析及其生物有效性研究目前已是国际上分析化学领域的一个重要研究热点之一,对控制食品安全、营养评价及维持人体健康具有至关重要的意义。
　　 本文以香蕉果肉为主要原料,以淀粉酶水解法提取纤维素做参考,利用体外消化模型进行前处理后,分离出了三种形态,再利用不同树脂将可溶态进一步分离成不同形态。然后测定香蕉果肉中不同形态下的部分微量元素含量,并对香蕉的营养成分与各形态下微量元素与成熟度之间的关系进行了研究,系统的研究了香蕉果肉中不同形态下的部分微量元素含量,对各形态的分离条件进行了优化,并对各形态下元素含量进行了分析。
　　 1.采用淀粉酶有限水解法,研究其果肉淀粉酶解特性过程中纤维素的总提取率及大分子产物得率:通过脊岭分析,优化了淀粉酶酶解香蕉的工艺参数:酶解温度(X1)在53.32℃、时间(X2)在8.67min、加酶量(X3)在2.13mL时,水溶性大分子产物得率达到8.85％,是CK的4.38倍。这为进一步完善香蕉加工原理、加工技术及体外酶法研究微量元素的参考和开发新产品提供了技术参考。
　　 2.对体外消化模型下初级形态进行了可行性分析。结果表明:在香蕉果肉的研究中,引入体外消化模型的方法,其整体误差低于10％,这表明在微量元素形态分析过程中引入体外消化模型可行。对其进行了回收率测定,结果表明,样品回收率均为90％以上,测试方法可信。
　　 3.进行了不同成熟度下香蕉果肉的营养成分含量及微量元素的含量与成熟度之间的关系研究。其结果表明:香蕉果肉在第6-9天是最佳食用期,而各元素在不溶态下与成熟度没有很明显的趋势,但Cr元素含量较多表明经过体外消化模拟后能沉淀一定的有害元素,而在悬浮态、有机无机态下均表明了在香蕉的最佳食用期内部分金属元素含量高,特别是在有机无机态下,能更有效的说明人体食用八成熟香蕉经过体内消化后能有效的吸收Ca、Mg、Fe、Mn、Cu等元素。
　　 4.测定了经过体外消化模型做前处理后次级形态下的微量元素含量,并对其工艺条件进行了优化,在各优化条件下对不同元素形态进行系统分析,试验结果表明:
　　 (1)有机无机态下各元素含量呈现以下规律:无机态＞有机态＞不溶态＞悬浮态;其各形态百分数总量之和同等质量香蕉粉中元素含量比较占60％以上。表明在微量元素次级形态分析过程中体外消化模型做前处理下用D101树脂分离有机无机态可行,也说明了香蕉经过体外消化模拟以后可溶态分离有机、无机态下可利用吸收的部分较多。
　　 (2)稳定和不稳定态下各元素含量大小呈现规律不明显,总体的趋势倾向于:不稳定态＞稳定态=不溶态＞悬浮态;从元素总量与香蕉果肉中同等质量的元素含量相比情况来看,发现Ca、Zn、Fe的提取率均比较低,只有Mg元素的提取率较高,说明在体外消化模拟作为前处理条件并用螯合树脂分离稳定态和不稳定态下能提取Mg元素较多,而对其它3种元素则较不适用,有待进一步的研究验证。
　　 (3)游离非游离态下各元素含量大小呈现规律不明显,总体的趋势倾向于:非游离态＞不溶态＞游离态＞悬浮态;从元素总量与香蕉果肉中同等质量的元素含量相比情况来看,发现除了Fe元素提取率较低以外,其它3种元素的比例均高于60％,说明在体外消化模拟作为前处理条件并用732树脂分离游离态和非游离态下能提取除了Fe以外的3种元素,对Fe的适用性还有待进一步研究验证。

目录

文摘

英文文摘

1.前言(IntrodIICtion)

1.1 香蕉概述

1.2 微量元素及形态研究进展

1.3 微量元素及形态概述

1.3.1 微量元素简述

1.3.2 微量元素的性质

1.3.3 元素分类

1.4 香蕉中微量元素的形态

1.4.1 微量元素的形态特点

1.4.2 微量元素形态的分类

1.4.3 香蕉中微量元素形态研究的内容

1.5 元素形态分析

1.5.1 形态分析的定义

1.5.2 形态分析的作用

1.5.3 元素形态分析的方法

1.5.4 元素形态分析的应用

1.6 形态分析前处理研究现状

1.6.1 体外消化模型研究现状

1.6.2 体外消化模型概述

1.6.3 体外消化模型方法分类

1.6.4 体外消化模型研究进展

1.7 食品中微量元素及形态分析的重要性

1.8 本研究的目的意义、主要研究内容和创新点

1.8.1 本研究目的意义

1.8.2 主要研究内容及创新点

2.材料与方法(Materials and Methods)

2.1 试验材料

2.1.1 材料和试剂

2.1.2 主要化学试剂

2.1.3 主要仪器与设备

2.2 试验方法

2.2.1 香蕉酶法水解特性的研究

2.2.2 体外消化模型在微量元素形态分析中应用的可行性研究

2.2.3 香蕉主要营养成分分析

2.2.4 体外消化模拟不同成熟度下各微量元素形态分析

2.2.5 体外消化模型在微量元素次级形态分析中研究

2.2.6 基于体外消化模型的微量元素形态分析方法的优化

2.2.7 体外消化模拟分离下的不同形态分析

3 结果与分析(Results and Analysis)

3.1 香蕉酶法水解特性的研究结果

3.2 体外消化模型在微量元素形态分析中应用的可行性研究结果

3.2.1 体外消化模型在微量元素形态分析中应用的可行性研究结果及讨论

3.3 不同成熟度下香蕉主要营养成分与微量元素形态分析结果

3.3.1 含水率、还原糖、有效酸的分析结果

3.3.2 总酸度的测定(滴定法)结果

3.3.3 可溶性糖含量测定(苯酚法)结果

3.3.4 不同成熟度各形态下元素的含量与营养成分之间的关系

3.4 体外消化模型下微量元素次级形态分析中的研究结果

3.4.1 基于体外消化模型在微量元素次级形态分析下方法的优化结果

3.4.2 有机态和无机态分析方法的优化

3.4.3 稳定态和非稳定态分析方法的优化

3.4.4 离子态和非离子态分析方法的优化

3.5 体外消化模拟下有机无机形态分析结果

3.6 稳定态和非稳定态形态分析结果

3.7 离子态和非离子态形态分析结果

4 主要结论(Conclusions)

4.1 香蕉酶法水解特性的研究结果

4.2 体外消化模型在微量元素形态分析中应用的可行性研究结果

4.3 不同成熟度下香蕉主要营养成分与微量元素形态分析结果

4.4 体外消化模型下微量元素次级形态分析中的研究结果

4.5 体外消化模拟下各微量元素形态分析结果

5 讨论(Discussion)

参考文献

致谢

攻读硕士期间撰写及发表论文