生姜提取物抗氧化及清除亚硝酸盐的活性研究

摘要

生姜（Zingiber officinale Roscoe）原产于亚洲地区，具有抗氧化、抗炎等多种生理功效。姜辣素具有生姜特征的辛辣风味，被认为是其主要的活性成分。国内外已有大量对生姜提取物活性的研究，但主要集中于抗氧化方面。目前仍采用分离、纯化和鉴定的传统模式研究其活性成分，这会增加活性成分分离和鉴定的盲目性，不利于生姜的开发与利用。本文优化了纤维素酶法辅助提取姜辣素的工艺条件，研究了优化条件下生姜提取物抗氧化和清除亚硝酸盐的能力，进一步对生姜提取物中的抗氧化活性成分进行了快速筛选与鉴定，探讨了生姜提取物清除亚硝酸盐的影响因素和主要的活性部位，并研究了其在食品中的实际应用效果。
　　1.以姜辣素提取率为指标，通过单因素及正交试验优化纤维素酶法辅助提取姜辣素的工艺，确定最佳提取工艺为:酶解时间90min、酶解温度50℃、纤维素酶添加量0.95％、料液比1∶50。在此条件下姜辣素的平均提取率为1.85±0.07％，高于乙醇浸提法。在该优化条件下制备的生姜提取物中含有4.64±0.15％的姜辣素类物质，4.94±0.03％的总酚和40.00±0.35％的总糖。
　　2.采用二氯甲烷和水溶液对生姜提取物进行液-液萃取，得到不同的极性部位，研究不同极性部位对DPPH、ABTS自由基的清除能力和FRAP铁离子的还原力，结果表明，上述3种抗氧化试验中抗氧化能力的排序均为:经二氯甲烷萃取得到的有机相＞生姜提取物＞水相。对HPLC-MS提供的质谱信息和相关文献进行分析，推测出二氯甲烷萃取物中含有6种姜辣素类化合物。采用HPLC-DPPH离线系统对二氯甲烷萃取物进行抗氧化活性成分地快速筛选，结果表明，分离出的14种化合物均对DPPH自由基有不同程度的清除能力，在已推断出的物质中6-姜烯酚的抗氧化能力最强，峰1、4、5、12、13虽未被鉴定出来但也具有较强活性。
　　3.通过正交试验研究了生姜提取物清除亚硝酸盐的最佳反应条件，即反应体系温度100℃、反应时间15min、生姜提取物质量浓度为17.5mg/mL。在该条件下生姜提取物对亚硝酸盐的清除率可达99.32±0.22％。采用二氯甲烷和水溶液对生姜提取物进行萃取，研究不同极性部位清除亚硝酸盐的能力，结果表明有机相和水相都具有一定清除亚硝酸盐的能力，其中有机相的清除能力更强。经分析可知，各极性部位的总酚含量与清除亚硝酸盐的能力呈显著正相关。生姜提取物中对亚硝酸盐的清除发挥作用的可能为酚类物质，其中，中等极性的酚类物质比极性酚类物质的作用更强。
　　4.将生姜提取物用于腌制肉糜中，研究生姜提取物添加量、亚硝酸盐添加量对腌制肉糜中亚硝酸盐残留量的影响。结果表明，生姜提取物具有降低腌制肉糜中亚硝酸盐残留量的作用。在腌制过程中，生姜提取物和异抗坏血酸钠均在不同程度上降低了肉糜的亚硝酸盐残留量，提高了发色效果。其中，异抗坏血酸钠降低亚硝酸盐残留量的能力强于生姜提取物，而生姜提取物对肉糜亮度的保持强于异抗坏血酸钠，但二者对肉色综合影响的差异并不显著。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 生姜的研究概况

1．1．1 生姜的化学组成

1．1．2 生姜产品的开发

1．2 生姜提取物的研究概况

1．2．1 生姜提取物的活性成分及功能

1．2．2 生姜提取物的主要提取方法

1．2．3 生姜提取物主要活性成分的分析与鉴定

1．3 天然产物中活性成分的确定

1．3．1 分离纯化鉴定的传统方法

1．4 亚硝酸盐的研究概况

1．4．1 亚硝酸盐的危害

1．4．2 降低肉制品中亚硝酸盐残留量的方法

1．5 存在的问题

1．6 研究内容

1．6．1 纤维素酶法辅助提取姜辣素的工艺研究

1．6．2 生姜提取物抗氧化作用的研究

1．6．3 生姜提取物对亚硝酸盐清除作用的研究

1．6．4 生姜提取物对腌制肉糜亚硝酸盐残留量及发色效果的影响

1．7 研究的目的和意义、方法、创新之处

1．7．1 研究的目的和意义

1．7．2 研究方法

1．7．3 创新之处

第二章 纤维素酶法辅助提取姜辣素的工艺研究

2．1 材料与仪器

2．1．1 材料

2．1．2 试剂

2．1．3 设备与仪器

2．2 实验方法

2．2．1 姜辣素的提取

2．2．2 香草醛标准曲线的绘制

2．2．3 姜辣素提取率的测定

2．2．4 酶解法提取姜辣素的单因素试验

2．2．5 酶解法提取姜辣素的正交试验

2．2．6 有机溶剂浸提法

2．2．7 生姜提取物的制备

2．2．8 总糖的测定

2．2．9 总酚的测定

2．2．10 数据统计分析方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 酶解法提取姜辣素的单因素试验

2．3．2 酶解法提取姜辣素的正交试验

2．3．3 提取方法的比较

2．3．4 生姜提取物的成分分析

2．4 本章小结

第三章 生姜提取物抗氧化作用的研究

3．1 材料与仪器

3．1．1 材料

3．1．2 试剂

3．1．3 设备与仪器

3．2 实验方法

3．2．1 生姜提取物的制备

3．2．2 生姜提取物不同极性部位的分离与制备

3．2．3 生姜提取物抗氧化能力的测定

3．2．4 主要成分鉴定的质谱条件

3．2．5 HPLC-RSD离线系统筛选抗氧化活性成分

3．2．6 数据统计分析方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 对DPPH自由基的清除作用

3．3．2 对ABTS自由基的清除作用

3．3．3 FRAP铁离子还原抗氧化力

3．3．4 总酚含量

3．3．5 二氯甲烷萃取物主要成分的鉴定

3．3．6 二氯甲烷萃取物中抗氧化活性成分的筛选

3．4 本章小结

第四章 生姜提取物对亚硝酸盐清除作用的研究

4．1 材料与仪器

4．1．1 材料

4．1．2 试剂

4．1．3 设备与仪器

4．2 实验方法

4．2．1 生姜提取物的制备

4．2．4 生姜提取物清除亚硝酸盐的单因素试验

4．2．5 生姜提取物清除亚硝酸盐的正交试验

4．2．6 数据统计分析方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 不同反应条件对生姜提取物清除亚硝酸盐的影响

4．3．2 生姜提取物清除亚硝酸盐的正交试验结果

4．3．3 生姜提取物清除亚硝酸盐的主要活性部位的确定

4．4 本章小结

第五章 生姜提取物对腌制肉糜亚硝酸盐残留量及发色效果的影响

5．1 材料与仪器

5．1．1 材料

5．1．2 试剂

5．1．3 设备与仪器

5．2 实验方法

5．2．1 生姜提取物的制备

5．2．2 腌制肉糜的加工

5．2．3 生姜提取物对腌制肉糜中亚硝酸盐残留量的影响

5．2．4 亚硝酸盐及生姜提取物对腌制肉糜亚硝酸盐残留量的影响

5．2．5 腌制过程中亚硝酸盐残留量与肉色的变化情况

5．2．6 亚硝酸盐残留量的测定

5．2．7 色差值的测定

5．2．8 发色率的测定

5．2．9 肌红蛋白存在形式的测定

5．2．10 数据统计分析方法

5．3 结果与讨论

5．3．1 生姜提取物对腌制肉糜中亚硝酸盐残留量的影响

5．3．2 亚硝酸盐及生姜提取物对腌制肉糜亚硝酸盐残留量的影响

5．3．3 腌制过程中亚硝酸盐残留量的变化情况

5．3．4 腌制过程中发色率的变化情况

5．3．5 腌制过程中肌红蛋白存在形式的变化情况

5．3．6 腌制过程中色差的变化情况

5．3．7 腌制过程中颜色的变化情况

5．3．8 腌制肉糜颜色及亚硝酸盐残留量的相关性分析

5．4 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简介

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