不同干燥条件对白魔芋精粉性质的影响及其结构表征

为了研究不同干燥条件对白魔芋精粉性质的影响,该研究以新鲜白魔芋为原料,探讨自然干燥、真空冷冻干燥、热风干燥(低温干燥、高温干燥、分段干燥)5种不同的干燥条件对白魔芋精粉色泽、魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)含量、乙酰基含量、流变学性质等特性的影响,并通过分子质量、红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)、X-衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)进行结构表征。结果表明,自然干燥效率低,所得样品品质较差,真空冷冻干燥虽然能得到较高品质的样品,但对设备要求比较高,干燥效率低。综合考虑,使用100℃→60℃的热风分段干燥为最佳方法,此时得到的魔芋精粉KGM含量为64.63%、乙酰基含量为23.49%、分子质量为1102 kDa、色泽较好、结晶度高、颗粒完整且表面光滑,所得水溶胶具有较好的流变学性质。综上,分段干燥方式可以用于白魔芋及其他魔芋的干燥中,所得的魔芋精粉品质良好,为白魔芋的开发应用及干燥工艺提供一定的理论参考。

基于多尺度结构表征研究直链淀粉-番茄红素复合物的组装方式

为明确直链淀粉-番茄红素复合物(amylose-lycopene complexes,ALCs)的精细结构,揭示其主客体组装方式,分别采用扫描电子显微镜、X射线衍射分析、差示扫描量热分析、傅里叶变换红外光谱及13C固体核磁共振表征其多尺度结构。研究发现:ALCs中淀粉对番茄红素的复合指数为(17.10±0.01)%,说明番茄红素可进入淀粉螺旋空腔形成复合物;ALCs为球形V-型亚微晶的II型复合结构,其T0为(106.72±0.63)℃,结晶度达(65.32±0.22)%;红外光谱中未见960 cm-1处特征吸收,表明主客体间存在复合作用;ALCs的结构组成排序为:双螺旋>无定形态>V-型单螺旋;其中,双螺旋和V-型单螺旋结构占比分别达(55.95±3.25)%和(17.84±0.96)%。结果表明:直链淀粉通过包合和缠绕番茄红素,组装形成热稳定的复合结构。研究阐明了ALCs的组装方式,揭示了其改善番茄红素稳定性的机制,为拓展番茄红素作为功能性色素在食品和药品领域的应用提供理论依据。

油页岩临界热解中间体的结构表征

为探究抚顺油页岩有机质热解机理,以其热解产物抽提率最高时获得有机体——临界热解中间体为研究对象,采用核磁共振(NMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、快速裂解气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)技术对临界热解中间体进行了原子结构表征,提出了该热解中间体平均分子结构模型的分子式C_(370)H_(570)O_(29)N_(4)S.结果表明:临界热解中间体的碳骨架结构主要由脂肪族碳构成,脂碳率与芳碳率分别为74.7%和25.3%,脂肪烷烃链的支化度Bi为4.31%,亚甲基长链的平均碳数约为18个;芳香碳以单环形式为主,芳香环的平均取代程度为0.4左右;杂原子主要以羰基氧、吡咯氮和噻吩硫的赋存形式存在.

玉米肽螯合钙纳米粒的制备及结构表征分析

为了探明玉米肽与钙离子螯合纳米粒的结构与特性,以小分子玉米肽(CPT)为钙离子螯合载体,采用有机溶剂沉淀法制备玉米肽纳米螯合钙(CPT-Ca)复合纳米粒,研究了其制备工艺、结构表征及体外抗氧化活性。结果表明,玉米肽螯合钙(CPT-Ca)的最佳制备条件为:玉米肽与氯化钙质量比40∶1,pH 7.0,螯合时间为60 min,温度为50℃,此条件下肽钙螯合率为(81.20±3.55)%。该螯合钙粒子的平均粒径为(396.0±8.0)nm,多分散系数为0.043,Zeta电位为(-22.6±0.7)mV,具有良好的纳米粒子微观结构特性;傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外吸收光谱(UV)和X射线衍射图谱(XRD)显示,玉米肽上的氨基与羧基提供结合位点以配位键方式与钙离子结合,形成新的肽-钙螯合物;抗氧化实验表明,螯合钙具有较好的羟基和DPPH自由基清除自由基能力。玉米肽螯合钙纳米粒对于改善钙离子的结构分布和体内外传递吸收,开发新型玉米肽功能食品与钙离子补充剂具有重要作用。

牛蒡根多糖的结构表征及体外抗氧化、降血糖、降尿酸作用研究

以牛蒡根多糖(Arctium lappa polysaccharide, ALP)为原料,通过高效凝胶渗透色谱法、紫外分光光度法、气相色谱-质谱联用法与核磁共振的方法,解析ALP结构。通过研究ALP对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH·)自由基和羟基(hydroxyl radical,·OH)自由基的清除能力,对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制活性,以及对黄嘌呤氧化酶的抑制率,研究ALP的体外抗氧化活性、体外降血糖活性和体外降尿酸活性。结果表明:ALP相对分子量为1941 Da,具有果糖和葡萄糖的结构特点,ALP有较强的抗氧化能力、体外降血糖和降尿酸作用。研究结果可为牛蒡根作为功能性食品与医药保健品的开发提供科学依据。

三棱多糖RSB-4结构表征及抗炎活性研究

三棱是一种常见的草本植物,用作中药具有破血行气、消积止痛等功效。文章采用热水提取法从三棱根茎中提取出多糖RSB,再通过DEAE-Cellulose阴离子交换层析柱进一步分离纯化得到三棱多糖RSB-4;并对RSB-4结构进行表征,结果表明,三棱多糖RSB-4的平均分子量大小为9.32×10^(5) Da,单糖主要由葡萄糖组成,是一种葡聚糖。结合甲基化和核磁共振谱(nuclear magnetic resonance,NMR)分析结果可知,三棱多糖RSB-4的主链由(1→3)-α-D-Glc p组成,在(1→3)-α-D-Glc p的O-6位连有支链T-β-D-Glc p和(1→6)-α-D-Glc p。免疫活性研究结果表明,三棱多糖RSB-4显著提高了巨噬细胞RAW264.7的增殖活性并促进NO的释放。研究结果为三棱多糖在功能性食品、抗炎药物上的开发和应用提供了理论基础。

石墨相氮化碳改性材料的光催化性能测试与结构表征

通过一步法制备铂改性石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)/Pt)复合材料,通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)对g-C_(3)N_(4)和g-C_(3)N_(4)/Pt的晶体结构、化学结构、形貌进行表征分析,并在室温、常压条件下开展改性材料对气态甲醛的光催化降解性能测试,结果表明:在可见光下,g-C_(3)N_(4)/Pt对甲醛的降解效率达到57.9%,相比于未改性的g-C_(3)N_(4)光降解甲醛性能提高了12倍。

基于结构表征和热力学分析的2种菊花粉水分吸附特性研究

为探讨干制菊花吸湿特性与其结构、水分活度(A_(w))、贮藏温度的关系,本文以2种菊花粉末(小黄菊和贡菊王)为对象,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线电子能谱(XPS)对其结构特征进行分析,结果显示菊花粉末表面粗糙,含有大量凹陷和孔洞;与小黄菊相比,贡菊王粉末粒径较小且表面含有更多的亲水基团,如-OH,O-C-O等。采用静态称量法在20、30和40℃和A_(w)=0.112~0.976下研究了2种菊花粉末的水分吸附行为,并通过模型拟合和热力学分析阐明了物料的水分吸附机制。菊花粉末的平衡干基含水率(X_(e))随水分活度(A_(w))增加而升高,但在同一A_(w)下,温度越高X_(e)值越低。Peleg模型是描述水分吸附等温线的最佳模型。热力学分析表明,净等量吸附热(qst)随平衡干基含水率升高而降低,其中小黄菊和贡菊王粉末的qst值分别于X_(e)>0.14 g/g和X_(e)>0.24 g/g时趋于恒定。小黄菊在20、30和40℃下的单分子层干基含水率(X_(m))分别为0.0690、0.0525、0.0505 g/g(干基),而贡菊王为0.0645、0.0591和0.0584 g/g(干基)。有效孔径(rp)随温度和水分含量增加而增大,其中当X_(e)>0.09 g/g(干基)时小黄菊粉末呈现介孔特性,而贡菊王粉末则当X_(e)>0.11 g/g(干基)时内部孔隙才由微孔转变成介孔。研究结果可为菊花的干燥工艺优化与贮藏条件选择提供参考。

氯化胆碱/二醇基低共熔溶剂的理化性质及其结构表征

近年来,低共熔溶剂具有类离子液体特性受到了越来越多的关注,与离子液体相比,低共熔溶剂不仅具有成本低、易合成等优势而且其应用领域更为广泛.为了拓宽其在食品领域中的应用,分别以氯化胆碱作为氢键受体,以乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇作为氢键供体合成和制备低共熔溶剂体系,利用FTIR和^(1)H NMR研究其氢键作用,并测定了不同温度(303.15~343.15 K)、摩尔比和烷基链长对其理化性质的影响.结果发现,随着二醇含量增加,氯化胆碱/醇基低共熔溶剂中氯化胆碱的氢键作用减弱,二元醇的氢键作用增强,氯化胆碱/乙二醇摩尔比(1∶3)形成的氢键作用比较适宜.并且,随着温度升高,低共熔溶剂的粘度降低,电导率升高,密度无明显变化.在同一温度下,随着烷基链长度的增加,低共熔溶剂的粘度和极性增强,电导率、表面张力、pH降低.随着醇基含量增加,其粘度降低,pH先升高后降低,极性、表面张力无明显变化.研究结果不仅揭示了氯化胆碱/二醇基低共熔溶剂体系的氢键作用,而且理化性质研究可以为其用于萃取领域提供科学指导,具有重要意义和价值.

荞麦源降血糖糖肽结构表征及酶抑制动力学

为实现荞麦蛋白资源高值化利用,从6个菌株中筛选出植物乳杆菌和嗜热链球菌作为发酵菌株,制备α-葡萄糖苷酶抑制糖肽(α-GIG)。采用单因素实验确定优化中心点,然后做响应面试验优化发酵工艺。通过Sephadex G-25和反向高效液相色谱法(RP-HPLC)对发酵液进行分离纯化,制备α-GIG。采用β-消除反应方法确定α-GIG中糖肽键类型,红外光谱扫描法测定二级结构。采用Lineweaver-Burk作图法探究酶抑制动力学,确定α-GIG对α-葡萄糖苷酶的抑制作用类型。结果表明:在料液比1∶14.8、pH 7.5、接种量2%、发酵2.8 d条件下,发酵产物对α-葡萄糖苷酶抑制率达70.83%。发酵液经Sephadex G-25分离得到I1,I2,I33个组分,其中I2对α-葡萄糖苷酶抑制作用较强,IC50达1.72 mg/mL。经RP-HPLC进一步分离纯化I2,得到α-GIG,其纯度为94.17%。红外光谱扫描确定α-GIG的二级结构为:β-折叠占70.51%,α-螺旋占18.95%,β-转角占10.54%。α-GIG中糖肽键类型为O-糖肽键。酶抑制动力学研究表明,α-GIG对α-葡萄糖苷酶的抑制作用类型为混合型非竞争性抑制。α-GIG具有开发为天然α-葡萄糖苷酶抑制剂的潜力。

黍稷麸皮多糖分离纯化、结构表征及抑菌活性分析

本研究通过对黍稷麸皮多糖进行分离纯化、结构表征,并研究其抑菌活性,旨在为黍稷加工副产物中营养物质的开发利用提供参考。采用碱提醇沉法提取黍稷麸皮多糖(millet bran polysaccharides,MBP),DEAE-50、Sephadex G-100柱层析分离纯化,利用HPLC色谱、红外光谱、原子力显微镜、扫描电镜、X-射线衍射等方法对黍稷麸皮多糖结构进行分析。结果表明,MBP分子量为3.479×104 Da,单糖组成的摩尔比为甘露糖:鼠李糖:葡萄糖:半乳糖:阿拉伯糖:木糖=0.11:0.13:5.86:0.62:1.00:0.52,是β型吡喃多糖。MBP具有良好的热稳定性,在形态结构方面呈片层状,连接紧密,不具备晶体结构。抑菌实验得出,MBP对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为2 mg/mL。综上,从黍稷麸皮中提取得到的多糖MBP具有良好的抑菌能力。

岩藻多糖酶产生菌的筛选及其酶解产物的结构表征、抗氧化研究

该文以唯一碳源法初筛,并以高效凝胶渗透色谱法(high performance gel permeation chromatography,HPGPC)检测,从茶叶中得到一株具有岩藻多糖酶活性的菌株。利用该菌发酵粗酶液在50℃下酶解岩藻多糖(fucoidan,F)24 h后,产物中低于10 kDa的低分子质量岩藻多糖(low molecular weight fucoidan,LMWF)相对含量为59.4%。基于ITS基因序列的系统发育分析,该菌株被鉴定为Aspergillus amstelodami。后用该菌株的发酵粗酶液酶解制备LMWF,分析F和LMWF的硫酸基团含量、单糖组成、分子质量和糖苷键类型;结果表示,F、LMWF硫酸基团含量分别为(33.0±0.3)%、(32.4±0.9)%;单糖主要由岩藻糖和半乳糖组成,并含有少量的木糖和葡萄糖醛酸;分子质量分别为277 kDa、2997 Da;糖苷键类型均为α-糖苷键。水解前后样品的抗氧化结果显示,LMWF的抗氧化活性明显优于F;表明利用该菌发酵粗酶液酶解制备的LMWF具有较好的生物活性,研究结果为后续岩藻多糖应用于食品与工业化生产奠定了基础。

硒化天麻多糖的制备、结构表征及其抗氧化活性评价

本文以天麻多糖(Gastrodia elata Blume polysaccharides,GEP)和亚硒酸钠为原料,以硒含量为指标,利用单因素实验和响应面试验优化硝酸-亚硒酸钠(HNO_(3)-Na_(2)SeO_(3))法制备硒化天麻多糖(Selenated Gastrodia elata polysaccharides,SeGEP)的工艺。采用紫外光谱、红外光谱、核磁共振、粒径和Zeta电位、刚果红试验、碘-碘化钾试验、扫描电镜等对GEP和SeGEP进行结构表征分析;并采用体外抗氧化活性试验研究硒化修饰对天麻多糖的活性影响。结果表明,硒化天麻多糖最佳制备工艺条件为:反应温度74℃、硝酸浓度0.041%、反应时间8.4 h,在此条件下SeGEP的硒含量为3891.05±10.86μg/g;结构表征结果显示天麻多糖被成功硒化修饰,硒化修饰后可使GEP粒径降低、Zeta电位的绝对值变大、多糖溶液的稳定性改善,同时发现GEP和SeGEP可能具备三股螺旋结构,且含有较长的侧链和支链结构;扫描电镜分析显示硒化修饰可改变GEP的微观形态。体外抗氧化活性实验表明,在浓度为10 mg/mL时,SeGEP对DPPH自由基清除率为98%±1.52%、最大铁还原力为0.99±0.24,在浓度为1 mg/mL时SeGEP对ABTS+自由基清除率为97.49%±1.16%,均比天麻多糖高,表明硒化修饰可提高天麻多糖抗氧化能力。本研究可为硒化天麻多糖相关的补硒制剂、功能食品开发提供理论基础。

通关藤多糖结构表征及生物活性研究

以通关藤为原料,采用超声辅助水提法提取通关藤多糖,研究其结构表征及体外抗氧化、抗肿瘤细胞增殖作用。采用紫外可见分光光度计、离子色谱仪和红外光谱仪对通关藤多糖的结构进行表征,通过自由基清除能力评价通关藤多糖体外抗氧化活性。利用四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定不同浓度通关藤多糖分别作用于人肝癌细胞HepG224 h、48 h的细胞抑制率。结果显示通关藤多糖的多糖含量为72.83%,由Glc、Gal、Ara、Rha、Xyl、Man、ManA、GalA和GlcA组成,其摩尔比为58.5∶17.8∶17.1∶2.4∶1.2∶0.9∶0.9∶0.6∶0.5;通关藤多糖对DPPH自由基、ABTS自由基和羟自由基都具有一定的清除作用,且呈现浓度依赖性。通关藤多糖可抑制人肝癌细胞HepG2增殖,且呈浓度与时间依赖性。因此,通关藤多糖具有良好的体外抗氧化和抗肿瘤细胞增殖作用,具有潜在的开发应用价值。

暗褐脉柄牛肝菌发酵液多糖的分离纯化与结构表征

[目的]高效利用暗褐脉柄牛肝菌资源,开发其多糖功能性食品。[方法]取暗褐脉柄牛肝菌菌丝发酵培养,低温减压浓缩,乙醇沉淀,DEAE-52纤维素柱色谱分离纯化,透析袋透析除去小分子杂质制备多糖。总糖含量采用苯酚—硫酸显色法测定,液质联用法测定单糖组成,紫外分光光度法判断是否存在核酸和蛋白等杂质;通过红外光谱和核磁共振波谱,对多糖的结构进行分析。[结果]制备的多糖总糖含量为84%,主要单糖种类有:葡萄糖、甘露糖、半乳糖和阿拉伯糖,其物质的量比为2.07∶1.95∶1.00∶1.58。红外光谱和核磁共振波谱分析具有多糖吸收峰,含α型吡喃糖。[结论]从暗褐脉柄牛肝菌发酵液中制备的多糖主要由4种单糖组成,结构中含α型吡喃糖。

牦牛乳酪蛋白琥珀酸铁的制备及其结构表征

为了充分利用牦牛乳资源,以牦牛乳酪蛋白为原料,采用响应面分析法确定牦牛乳酪蛋白的最佳酰化条件,制备高质量、生物利用率好的蛋白琥珀酸铁制品;采用傅里叶红外光谱、粒径分布、扫描电子显微镜、氨基酸组成、体外模拟消化等手段对制品进行结构表征。结果表明:牦牛乳酪蛋白最佳酰化工艺参数为:酪蛋白与丁二酸酐质量比2∶1,丁二酸酐分5次加入,pH 9,反应温度48℃,反应时间50 min,在此条件下酰化率达到93.27%,含铁量8%,螯合率93.03%。傅里叶红外光谱测定结果显示:蛋白琥珀酸铁与酪蛋白的吸收峰存在差异,酰化蛋白中铁离子与羧基、氨基形成配位键。用激光粒度分布仪测得蛋白琥珀酸铁粒径更大,证实形成螯合物。扫描电子显微镜分析表明样品表面光滑,结构紧密。通过测定蛋白琥珀酸铁的蛋白含量及氨基酸组成,得出蛋白琥珀酸铁较酪蛋白蛋白质损失28.12%。酪蛋白与蛋白琥珀酸铁中Glu、Asp和Pro含量较高,其中Glu和Asp是形成螯合物的关键氨基酸,且生物利用率优于无机盐。本研究结果可为蛋白琥珀酸铁制备以及结构表征提供参考。

史氏鲟鱼精肽的制备、体外抗炎活性评价和结构表征

旨在研究史氏鲟(Acipenser schrenckii)鱼精肽(sturgeon milt peptide,SMP)的抗炎潜力及其分子特性。首先对鲟鱼精蛋白进行提取、酶解、纯化得到SMP,评估了其对一氧化氮(NO)和牛血清白蛋白变性的抑制效果。然后利用现代波谱技术测定其分子质量、二级结构、晶体结构、质子峰分布和氨基酸序列等,并基于此预测氨基酸序列的抗炎活性。结果显示,在10 mg/mL质量浓度下,SMP对NO和牛血清蛋白变性的抑制率分别为45.33%和60.34%,显著高于鲟鱼精蛋白(P<0.05)。SMP中碱性和疏水性氨基酸含量分别占37.45%和36.77%,其中精氨酸占比最高(16.28%)。SMP分子质量集中于206~1040 Da之间,主要呈现不规则的无定形结构,水溶液状态下暴露更多的疏水性基团。SMP中含有较多的短肽,包括MPY、YWH、YPY和VPPL等,这些肽序列具有抗炎特性。综上,SMP具有潜在的抗炎活性,是一种有前途的天然抗炎肽来源,具有进一步开发和应用的潜力。

红卡壁骨架化学成分分析与结构表征

通过发酵酶解制备了红卡壁骨架(N-CWS),采用化学鉴别、比色法、高效液相色谱法(HPLC)对其化学成分进行了分析,并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、热重-差热分析(TG-DTA)等对其微观结构和热分解性能进行了表征。结果表明,N-CWS主要含有多糖、类脂化合物、氨基酸等成分,其中多糖主要由阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖醛酸等单糖组成;N-CWS粉末易聚集、黏连,单个骨架尺寸为500 nm×300 nm;N-CWS为无定形粉末,其TG曲线只有1个失重台阶,热分解温度在285℃附近,具有较好的热稳定性。

辐照降解魔芋葡甘聚糖产物的制备及结构表征

为促进魔芋葡甘聚糖(KGM)降解产物的高效利用,本研究围绕辐照对魔芋葡甘聚糖(KGM)降解产物的影响展开,比较不同辐照剂量处理下魔芋葡甘聚糖(KGM)分子量、特征黏度、可溶性糖含量、电化学特性、外观色泽、微观及化学结构、晶体结构的变化。结果表明,与未辐照处理相比,KGM辐照降解产物的主链结构未改变,结晶区减弱;随着辐照剂量的增加,分子质量从未辐照处理的894.6 kDa降至32 kGy辐照处理的4.70 kDa,特征黏度及可溶性总糖含量降低;扫描电子显微镜结果显示,辐照降解产物呈片状且出现孔洞,组间Zeta电位差异显著。本试验结果可为KGM辐照降解改性和资源高效利用提供参考。

猴头菇多糖-纳米硒的制备、结构表征及其生物活性研究

以亚硒酸钠为硒源,利用微生物将无机硒转化为纳米硒(SeNPs),在此基础上,以猴头菇多糖为载体制备得到猴头菇多糖-纳米硒(HEPS-SeNPs).通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、纳米粒度仪、透射电子显微镜等对纳米硒及猴头菇多糖-纳米硒进行结构表征;同时以SeNPs为对照,探究HEPS-SeNPs的抗氧化活性及对HepG_(2)细胞、PC12细胞、RAW264.7细胞细胞存活率的影响.结果表明:所制备的纳米硒及猴头菇多糖-纳米硒均为形貌规则、均一的球体,其元素组成均有Se元素检出;其中Se元素的含量高达671.42μg/g和169.63μg/g.傅里叶变换红外光谱表明HEPS主要通过O-H键等基团与纳米硒结合.与纳米硒相比,HEPS-SeNPs的粒径降低7.33%,电位绝对值提高了17.94%.同时,体外试验结果表明,SeNPs和HEPS-SeNPs对细胞均有一定的生物活性.当物质浓度大于0.4 mg/mL时,HEPS-SeNPs的生物活性高于SeNPs.且HEPS-SeNPs能提高抗氧化活性.研究结果为硒多糖的后续研究提供了理论依据.