PBG与大蒜绿变关系的研究

摘要

大蒜为百合科葱属植物，主要食用部分为大蒜鳞茎，营养丰富、药用价值高。除鲜食外，大蒜还经常加工成蒜泥、蒜汁、脱水蒜片、蒜粉等制品，但在加工过程中常常出现绿变现象，严重影响了产品品质。而大蒜绿色素是“腊八蒜”的主要呈色物质，并经过几百年的传统饮食习俗验证了其安全性，具有天然色素开发的潜质，可作为重要添加剂，应用于食品、制药等行业，发展潜力巨大。研究大蒜绿色素的生物合成途径对于解释大蒜绿变机理，控制蒜制品加工过程中绿变现象及开发天然色素，促进大蒜产业的发展具有重要意义。本试验以大蒜鳞茎为原料，从植物生理代谢的中心环节三羧酸循环代谢产物PBG入手，研究其与大蒜绿变之间的关系，探究其与大蒜素通过何种方式作用而使大蒜绿变，为大蒜绿变的机理及其生产上控制绿变发生提供新的理论依据。主要研究结果如下:
　　1.PBG及酶对大蒜绿变的影响
　　实验优化了大蒜中提取PBG的方法，蒜瓣中可被提取出的PBG质量可达到样品总质量的0.106‰，并对大蒜绿变过程中的PBG含量以及对应的大蒜绿变程度进行了跟踪测量。绿变过程中，PBG消耗量大的样品，产生的绿变效果也强。反之，PBG消耗量小的样品，产生的绿变效果也弱。进一步验证PBG参与大蒜绿变，且其消耗量与大蒜绿变程度正相关。再进一步的实验中，探究了酶在PBG与大蒜绿变之间的重要位置。在针对本实验的实验方法设计优化了大蒜绿变体系的灭酶方法后，对绿变前的蒜泥进行灭酶处理，实验证明酶的存在使PBG与大蒜素得以反应而产生绿变。从而进一步明晰了大蒜绿变机理步骤中PBG还需要经过酶的作用转化成含吡咯结构的色素前体，继而参与到色素生成的过程中。
　　2.不同溶剂体系大蒜提取物与PBG、大蒜绿变关系的探究
　　实验通过使用多种极性不同的溶剂对大蒜绿变有效成分进行提取，探究溶剂环境对绿变有效成分的筛选作用以及对PBG的含量变化的影响。经过对各组样品实验现象的多方面分析比较，实验推断PBG需要与一种经过酶的作用而产生的且既溶于醇又溶于酯的物质反应，继而进一步与大蒜素作用产生绿变效果。同时，推测存在另一种溶于水及醇溶液、但不溶于酯的物质作用在大蒜绿色素生成之前的两步之内。其中，醇相体系最利于大蒜绿变效果产生，也最方便对大蒜绿变进行研究，且60～80％的醇溶剂体系大蒜绿变效果最明显。在醇体系中同时存在2种红色素会伴随着绿变产生，其最大吸收波长分别为430nm和490nm。另外，对不同pH值得大蒜醇溶剂体系进行了研究，证明过酸环境破坏了PBG结构，影响了色素前体物质的生成，继而影响绿变，而大蒜蓝色素在过碱环境下不稳定，易形成黄色素。

目录

声明

符号和缩略词说明

摘要

1 引言

1．1 大蒜概述

1．1．1 大蒜的化学成分

1．1．2 大蒜的重要生理功能

1．1．3 大蒜的生理休眠

1．2 国内外有关大蒜绿变的研究进展

1．2．1 影响大蒜绿变的因素

1．2．2 大蒜绿色素的性质

1．2．3 大蒜绿变机理研究

1．3 胆色素原(PBG)

1．3．1 PBG的结构与性质

1．3．2 PBG参与大蒜绿变作用的几种可能方式

1．4 本课题研究的目的和意义

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

1．4．2 研究意义

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 主要试剂

2．3 主要仪器设备

2．4 试验方法

2．4．1 PBG与大蒜绿变存在关系的探究

2．4．2 酶与PBG、大蒜绿变关系的探究

2．4．3 不同溶剂体系大蒜提取物与PBG、大蒜绿变关系的探究

2．4．4 pH值对PBG、大蒜绿变影响的探究

2．4．5 褐变对PBG、大蒜绿变影响的探究

3 结果与分析

3．1 PBG与大蒜绿变关系的探究

3．1．1 不同料液比对PBG含量的影响

3．1．2 提取溶剂体积对PBG提取率的影响

3．1．3 PBG含量对大蒜绿变程度的影响

3．2 酶与PBG、大蒜绿变关系的探究

3．2．1 不同微波功率功率对过氧化物酶灭酶效果影响

3．2．2 不同微波时间长对过氧化物酶灭酶效果影响

3．2．3 微波灭酶处理后对大蒜绿变的影响

3．3 不同溶剂体系大蒜提取物与PBG、大蒜绿变关系的探究

3．3．1 不同溶剂体系静置处理后现象分析

3．3．2 不同浓度醇、酮溶剂体系静置处理后现象分析

3．3．3 蒜泥的正丁醇提取物颜色变化与大蒜绿变关系的探究

3．4 pH值对PBG、大蒜绿变影响的探究

3．5 褐变对PBG、大蒜绿变影响的探究

4 讨论

4．1 PBG对大蒜绿变的影响

4．2 pH值对大蒜绿变的影响

4．3 大蒜绿色素形成的生物途径

4．4 进一步研究的方向

4．4．1 大蒜自然绿变的机理

4．4．2 大蒜绿色素自然形成所需环境

5 结论

参考文献

致谢