食品加工用改性茯苓粉的研制及其抗氧化活性研究

摘要

茯苓作为药食同用资源之一，目前主要作为中草药配伍或一些传统和低层次的食品加工中，原因是茯苓的不良加工特性限制了茯苓在高附加值食品中的应用。各种物理改性和化学改性手段常用在生物大分子改性上，以期望获得生物大分子新的活性功能或理化性质。本文从食品工业化生产角度出发，通过食品加工新技术扩大茯苓在食品加工中的应用范围，对作为茯苓主要成分的茯苓多糖的提取、物理超微细化改性和化学羧甲基化改性进行了研究，并对改性后的粉体产品加工特性、化学改性粉体食用安全性及抗氧化活性评价进行了研究，期望获得加工性能好而又具有营养保健作用的食品加工原料，主要结论如下： 1.通过单因素和正交试验得出茯苓碱溶性多糖最佳提取工艺条件为：提取温度4℃，碱提NaOH浓度0.75mol/L，提取时间8h，料液比1:40；干燥茯苓菌核中碱溶性多糖含量最高，达84％，茯苓边角料如茯苓菌壳中的多糖含量亦比较高，达到61.2％，今后从成本和原料的综合利用方面来考虑可以利用茯苓加工中的边角料来提取茯苓多糖；茯苓菌核和茯苓边角料中提取的碱溶性茯苓多糖经傅立叶红外扫描初步鉴定，都具有多糖的特征吸收峰，均为β-吡喃型糖苷键连接，几种多糖的峰型和吸收峰位置很相似，有个别吸收峰不同，这可能与所制备的多糖样品纯度有关。 2.利用超气流粉碎、球磨和胶体磨超微细化处理茯苓粉及茯苓多糖粉后，经红外扫描图谱鉴定，茯苓多糖红外吸收发生明显变化，显示超微细化使粉体分子结构已发生变化。超微细化处理后，粉体多糖溶出率、吸水率和吸油率有明显增加。利用超微细化后的茯苓粉体添加到桃酥饼干加工中，发现超微细化后的粉体加工性能比原粉有较大改善，一方面可以提高茯苓粉在产品中的添加量，另一方面在相同添加量下，添加微细化处理粉的产品感官品质要好于未细化处理的原粉。 3.利用单因素实验确定了反应介质浓度、反应温度和反应时间等反应条件对产物取代度的影响，从食品工业生产成本、食用安全角度确定了直接采用茯苓全粉进行羧甲基化改性生产食品加工用改性茯苓粉的条件：反应介质为85％的乙醇溶液、反应温度60℃下先碱化2h后醚化6h、n(AGU):n(NaOH):n(ClCH2COOH)=0.53:2.6:1，在此条件下改性粉的取代度为0.4，且具有较好的抗O2-活性。 4.羧甲基化化学改性茯苓粉的溶解度和吸油性与原粉相比，有很大程度上的提高，溶解度从1.3％提高到93.5％，吸油率从30.7％提高到238.0％，改性粉的加工性能有很大的改善，通过实验把改性茯苓粉添加到卡拉胶果冻食品中，发现果冻的凝胶强度、持水性大大提高，且感官品质也有所改善。 5.羧甲基化改性粉经氯残留测定表明氯残留较小，ICP分析表明改性茯苓粉有害金属元素残留量低，小鼠急性毒性试验初步表明改性粉LD50>21g/kg·bw，属于安全无毒级别。 6.化学模拟体系实验表明，羧甲基化改性粉有还原能力，表现抗氧化活性的可能。通过化学发光法评价羧甲基化改性粉的抗氧化活性，发现改性粉体具有清除超氧阴离子、羟基自由基、过氧化氢的作用；体外抗氧化试验表明，改性粉具有抑制小鼠红细胞溶血，抑制小鼠肝组织匀浆MDA的生成和肝线粒体肿胀度的作用。体内抗氧化试验表明，羧甲基化改性粉可以减少小鼠血清及肝组织MDA的生成，提高SOD的活力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1茯苓的研究状况

1.1茯苓的介绍

1.2茯苓的化学组成

1.3茯苓药材的药理作用研究及临床应用

2茯苓多糖的研究进展

2.1茯苓多糖的结构

2.2茯苓多糖的生物活性

2.3茯苓多糖的改性

3茯苓的加工现状

4课题的研究背景及目的

5课题的研究思路

第二章茯苓中碱溶性多糖的提取及其超微粉碎改性研究

1材料和方法

1.1原料

1.2主要仪器与设备

1.3主要试剂

1.4方法

2结果与分析

2.1茯苓碱溶性多糖提取与制备工艺

2.2茯苓及茯苓边角料中碱溶性多糖的含量分布及结构差异比较

2.3茯苓粉和茯苓多糖粉超微细化后的理化性质比较

2.4超微细化粉体的加工研究

3小结

第三章对茯苓全粉中茯苓多糖羧甲基化改性研究

1材料与方法

1.1材料

1.2主要仪器与设备

1.3主要试剂

1.4方法

2结果与分析

2.1茯苓全粉羧甲基化改性工艺研究

2.2不同取代度的改性产物抗O2能力比较

2.3食品加工用改性茯苓粉的工艺确定

2.4改性粉的特性研究

2.5改性产物的红外光谱图

2.6氯离子残留量的测定

2.7金属元素含量的测定

2.8改性粉的小鼠急性毒性试验

3小结

第四章羧甲基化改性茯苓粉体内外抗氧化活性的研究

1材料与方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2结果与分析

2.1羧甲基化改性粉体还原力的测定

2.2羧甲基化改性粉体清除超氧阴离子(O2-)能力的测定

2.3羧甲基化改性粉体清除羟基自由基(·OH)能力的测定

2.4羧甲基化改性粉体清除羟过氧化氢(H2O2)能力的测定

2.5对小鼠红细胞自氧化溶血的影响

2.6对H2O2诱导小鼠红细胞氧化溶血的影响

2.7对小鼠肝匀浆MDA生成的影响

2.8对小鼠肝线粒体MDA生成的影响

2.9对小鼠肝线粒体肿胀度的影响

2.10对小鼠体内抗氧化的影响

3小结

第五章讨论与结论

参考文献

发表论文情况

致谢