咖啡豆品质评价体系构建及国产咖啡豆品质评价

为探索我国咖啡豆用于现磨咖啡和速溶咖啡两种用途时的品质评价方法,筛选评价指标,首先通过Delphi评价法和序关系分析法从基本品质指标中筛选主要品质指标,构建品质指标体系。随后测定采自云南和海南不同产区53个咖啡豆样品的主要品质指标成分差异,基于相关性分析、主成分分析和聚类分析筛选不同用途咖啡豆的特征性品质指标,基于样品的主成分综合得分进行逐步多元线性回归。最终筛选出粒度、口感、香味、碳水化合物含量为速溶咖啡用咖啡豆特征性品质指标;粒度、口感、香味、咖啡因含量为现磨咖啡用咖啡豆的特征性品质指标,确定适用于速溶咖啡的主栽品种为卡蒂姆和铁皮卡,主产区为云南;适用于现磨咖啡的咖啡豆主栽品种为卡蒂姆,主产区为云南。

菌方普洱熟茶水提物和茶褐素的组成及其降脂作用

研究菌方普洱熟茶水提物和茶褐素的组成及对大鼠肥胖的调节作用。基于居里点热裂解气相色谱-质谱联用技术及高效液相色谱技术,分析菌方普洱熟茶水提物和茶褐素的组成成分。设置正常对照组、高脂模型组、菌方普洱熟茶水提物组和菌方茶褐素组,连续灌胃16周,分析SD大鼠生长指标、血清生化指标、氧化应激及炎症相关指标,并对肝脏组织HE和油红O染色切片进行观察。结果表明:菌方普洱熟茶水提物与茶褐素粗品中茶褐素、蛋白质和多糖占较大比重;没食子酸、表儿茶素和表没食子儿茶素没食子酸酯等儿茶素及衍生物类化合物含量存在明显差异(P<0.05),菌方普洱熟茶水提物中生物碱类咖啡因和可可碱含量显著高于茶褐素粗品(P<0.05);在不同居里点热裂解温度下,菌方普洱熟茶水提物与茶褐素的裂解产物分别有7种(380℃)和12种共同成分(600℃),两者在不同温度下的裂解产物中,酚类种类最多,含量最高的化合物是咖啡因。与高脂模型组相比,菌方普洱熟茶水提物组和茶褐素组体质量、Lee’s指数显著减轻(P<0.05),血清甘油三酯、血清空腹血糖、肝脏甘油三酯和胆固醇水平显著降低(P<0.05),脂肪累积减少,血清超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、大鼠核因子E2相关因子2、白细胞介素-6、白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α水平显著降低(P<0.05),表明抗氧化活性提高和炎症因子浓度降低,并且肝脏切片显示脂肪变性减轻、脂肪细胞数量和脂滴聚集明显减少。综上,菌方普洱熟茶水提物与其茶褐素组成成分存在很大区别,但两者在减肥降脂方面均呈现良好效果,研究可为茶叶资源的深加工和保健功能产品的开发提供理论依据。

茶褐素对D-半乳糖致衰老小鼠脑组织代谢组学的影响

本研究通过D-半乳糖皮下注射建立小鼠衰老模型,利用免疫组化和UHPLC-QE-MS代谢组学技术检测正常对照小鼠、D-半乳糖模型小鼠、茶褐素(预防和治疗)干预小鼠的脑组织,探究茶褐素对D-半乳糖致衰老小鼠脑组织免疫组化的影响,筛选茶褐素对衰老小鼠作用的差异代谢物并分析其涉及的代谢通路。结果表明:茶褐素干预后,衰老小鼠脑组织中的乙酰胆碱转移酶阳性表达面密度显著升高(P<0.05);预防性给予茶褐素可以显著调节衰老小鼠脑组织中的17种代谢物,主要涉及甘油磷脂代谢、组氨酸代谢、TCA循环、乙醛酸和二羧酸代谢、β-丙氨酸代谢5条代谢通路;茶褐素治疗可以显著调节衰老小鼠脑组织中的32种代谢物,主要涉及甘油磷脂代谢,组氨酸代谢,牛磺酸和亚牛磺酸代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的降解,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成5条通路。其中,肌肽、LysoPC(P-18:1(9Z))、PS(20:5(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)/18:1(9Z))、PC(15:0/15:0)、D-阿拉伯糖-5-磷酸盐、硫酸胆固醇和二磷酸腺苷核糖7个代谢物以及甘油磷脂代谢和组氨酸代谢2条代谢通路为茶褐素预防组和治疗组共有。茶褐素可以通过调节小鼠体内脂类代谢,能量代谢,氨基酸代谢等过程,从而起到抗衰老作用。

咖啡类黑精提取工艺优化及结构表征

本研究以云南小粒咖啡为研究对象,优化咖啡类黑精提取工艺,利用100、50、30 kDa的滤膜分级,基于分子形貌、光谱学特性表征不同分子量段的咖啡类黑精结构。结果表明:咖啡类黑精最佳提取工艺为:料液比1:16(g/mL),提取温度80℃,提取时间60 min。凝胶渗透色谱结果表明咖啡类黑精在溶液中呈现紧密球形结构,分子量大小主要为4.56×104和2.94×104 Da,占比分别为72.5%和27.5%。X-射线衍射表明咖啡类黑精内部结晶性很弱,属无定形结构。微观形貌特征分析表明未经分级处理的咖啡类黑精呈表面粗糙且存在孔隙的不规则团聚球形,分级处理后聚合结构消失,呈不规则片状和长条状。黑褐色程度及基础成分含量随分子量的减小而降低。紫外可见光谱研究表明不同分子量组分在285和320 nm处呈现出弱吸收峰。傅里叶红外光谱显示可能存在羧基、羟基、氨基及甲基等基团。三维荧光谱图中荧光峰位在λex=400 nm,λem=480~490 nm,表明咖啡类黑精有芳香环、杂环,存在刚性结构。通过对咖啡类黑精进行优化提取、分级及结构表征,为进一步研究云南小粒咖啡类黑精的形成、转化及基本结构提供一定的数据支撑。

基于非靶向代谢组学研究普洱熟茶对D-半乳糖致衰老小鼠的抗衰老作用

延缓衰老已成为当今社会关注和探究的热点。本课题组前期研究发现普洱熟茶能够通过调节肠道菌群来延缓小鼠衰老,但小鼠体内内源性物质反应生成的代谢产物不明。本研究采用Morris水迷宫实验检测对照小鼠、D-半乳糖衰老模型小鼠及普洱熟茶干预小鼠的学习记忆能力,并利用非靶向代谢组学技术检测各组小鼠的脑组织和血清,探究普洱熟茶对D-半乳糖致衰老小鼠的抗衰老作用,筛选普洱熟茶对衰老小鼠作用的差异代谢物并分析其涉及的代谢通路。结果表明:普洱熟茶能改善衰老小鼠的学习行为能力,调节衰老小鼠脑组织中26种差异代谢物,主要涉及甘油磷脂代谢、VB_(6)代谢、组氨酸代谢和嘌呤代谢通路,其中甘油磷脂代谢和组氨酸代谢通路最为显著;血清中共有11种差异代谢物,主要涉及VB_(6)代谢和花生四烯酸代谢通路,其中VB_(6)代谢通路最为显著。给予普洱熟茶的衰老小鼠体内甘油磷脂代谢通路相关代谢物磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)(20:5/20:4)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidyl ethanlamine,PE)(22:2/14:0)、磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)(20:5/18:1)、溶血磷脂酰胆碱(lysophosphatidylcholine,Lyso PC)(18:2)等,组氨酸代谢通路相关代谢物肌肽,VB_(6)代谢通路相关代谢物5’-磷酸吡哆醛丰度显著升高,表明普洱熟茶可能通过调节脂类代谢、氨基酸代谢发挥抗衰老作用。

茶树修剪老叶成分分析及利用塔宾曲霉制备茶褐素的条件优化

以大叶晒青茶(正常和粗老)为对照,分析冬季茶树修剪老叶的理化性质,并以修剪老叶水提物为原料,接种塔宾曲霉,纯菌株液态发酵制备茶褐素。结果表明,正常和粗老大叶晒青茶的营养成分差异小,冬季茶树修剪老叶的水溶性多糖、氨基酸、蛋白质、总多酚、总黄酮、儿茶素、茶黄素、茶红素和茶褐素含量均显著低于正常和粗老大叶晒青茶(P<0.05),而水溶性总糖显著高于正常和粗老茶(P<0.05)。塔宾曲霉发酵茶树修剪老叶水提物合成茶褐素的最优条件为:水提物质量浓度10 g/L,发酵温度40℃,摇床转速150 r/min。在最优条件下,茶褐素的含量为5.78 g/L,生成速率0.026 g/L·h,底物转化率3.922 g/g。本研究为提升冬季茶树修剪老叶的综合利用,降低茶褐素的生产成本提供依据。

云南普洱茶特征成分的功能与毒理学评价

研究了普洱茶特征成分茶褐素、茶多糖与蛋白质等的复合体对昆明种小白鼠的抗疲劳、降胆固醇以及毒理学效应。实验结果显示:普洱茶特征成分提取物能显著提高小白鼠的抗疲劳作用和降低小鼠血液中的胆固醇含量,且优于普洱茶水提物。普洱茶特征成分提取物经口LD50>10g/kg,属实际无毒级物质。Ames实验中加S9混合液和不加S9混合液的各剂量组回变菌落数与阴性对照差别无统计学意义,且无剂量反应关系。小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验与阴性对照组比较差别无统计学意义。普洱茶特征成分提取物在500～5000μg/ml浓度范围内未见诱发CHL细胞染色体畸变率增高。这说明,在实验条件下,普洱茶特征成分提取物属实际无毒级,也未见有致突变作用。

云南晒青绿毛茶的微生物固态发酵及成分变化研究

研究了添加外源优势菌种固态发酵云南晒青绿茶过程中主要成分的变化规律。结果表明,随着发酵时间的延长,主要的化学品质成分含量均发生了明显变化,以多酚类、儿茶素、茶红素、茶褐素、寡糖和多糖的变化最明显。发酵40天后,多酚类物质下降了约60%,儿茶素类下降了80%,黄酮类下降了55%,茶红素下降了90%,水溶性寡糖下降了65%,水浸出物下降了25%,而茶黄素、水溶性总糖和灰分的变化不大。但茶褐素类物质增加了4.5倍,水溶性多糖也增加了5.7倍。这说明多酚类物质、儿茶素、茶红素、茶褐素类、寡糖及多糖类物质可作为云南普洱茶的特征成分用于品质判定。实验结果还表明,利用优势菌种发酵晒青绿茶可以在短时间内生产熟普洱茶,其理化成分含量可达到陈年普洱茶的水平。实验结果同时还表明,离开了微生物和湿热作用,晒青绿茶是难以形成普洱茶特有品质风格的。

“紫娟”晒青绿茶色素的HPLC-ESI-MS分离鉴定及其稳定性研究

研究"紫娟"晒青绿茶主要呈色成分及其稳定性。采用酸性甲醇-水和水分别提取"紫娟"晒青绿茶色素,利用HPLC-ESI-MS/MS方法对其主要色素进行了分离鉴定。结果显示,"紫娟"晒青绿茶含有14种花色素苷、24种黄酮、8种酚类以及3种生物碱。主要的花色苷类物质为天竺葵素-3-葡萄糖苷或天竺葵素-3-半乳糖苷、天竺葵素-3-(6-香豆酰基)-葡萄糖苷、飞燕草素-3-葡萄糖苷、飞燕草素-3-芸香糖苷、飞燕草素-3-O-(6-香豆酰基)-葡萄糖苷、Prodelphinidin B-2(or 4)3′-O-gallate、Procyanidin B-2(or 4)3′-O-gallate、Petunidin-3-glc-4-vinylphenol和Malvidin-3-glc-4-vinylepicatechin等。酸性甲醇-水提取的"紫娟"晒青绿茶红色素水溶性好,颜色随pH值变化而变化。酸性条件下该色素对光、低温有很好的稳定性,耐氧化性与耐还原性较强。Cu2+、Fe3+使色素稳定性变差。明确了"紫娟"晒青绿茶呈现紫色的主要物质基础。

普洱茶及其原料多糖分子组成及光谱学特性研究

研究了普洱茶发酵过程中多糖分子组成及光谱学特性的变化规律。结果显示,普洱茶及其原料多糖主要组分TPS1和TPS2的分子组成及光谱学特性差异显著。TPS2含有较高糖醛酸,而TPS1含有较高的中性糖和蛋白质。TPS1和TPS2均由半乳糖(Gal)、阿拉伯糖(Arb)、甘露糖(Man)、葡萄糖(Glu)、木糖(Xyl)、鼠李糖(Rha)六种单糖组成,其分子摩尔比分别为23.6∶5.9∶24.2∶1.1∶1.8∶3.2和26.9∶3.2∶19.3∶5.5∶1.3∶2.7。TPS2和TPS1的重均分子量分别为1.68×104和1.21×104道尔顿。TPS1和TPS2水溶液在200～400 nm之间无特征吸收峰。红外光谱图显示,TPS1和TPS2的信息基本相同,都是含有吡喃环的多糖。在三维AFM图中,TPS1形成的聚集体高度约为4 nm,长宽约为0.2～0.4μm,TPS2形成的聚集体高度约为40 nm,长宽约为0.5～0.8μm。SEM图片显示,TPS1呈表面光滑的鳞片状聚集体,TPS2呈表面粗糙的片状聚集体。引起普洱茶及其原料多糖分子组成及光谱学性质发生变化的动力主要为微生物作用和湿热作用。

普洱茶发酵过程中不同添加物对茶褐素及其形成机制的影响

以云南大叶种晒青绿毛茶为原料,通过潮水和添加一定量不同外源物质进行固态发酵。结果表明,不同处理的茶叶外观色泽以及汤色均发生了显著的变化;添加葡萄糖、没食子酸、焦性没食子酸、邻苯二酚、甘氨酸以及混合使用葡萄糖与没食子酸处理的茶叶中,茶褐素的含量分别达到了6.99%、11.29%、10.22%、6.31%、9.25%和7.30%,显著高于对照干茶样(1.76%)和仅添加水的处理样(2.87%);但有山梨酸钾存在时,样品中茶褐素的含量与对照差异极小。结果还表明,抗坏血酸氧化反应和茶叶内含成分对茶褐素的形成也有较大作用。

白花曼陀罗悬浮培养细胞转化对羟基苯甲醛生成天麻素

目的研究天麻素在植物细胞的转化合成。方法利用白花曼陀罗细胞悬浮培养转化外源对羟基苯甲醛合成天麻素,并应用多种色谱技术进行分离纯化,根据转化产物的理化性质和光谱数据分析鉴定结构。结果利用白花曼陀罗细胞成功地将对羟基苯甲醛转化为天麻素(II),并得到由对羟基苯甲醛生成天麻素的转化中间体对羟基苯甲醇(I)。另外,从细胞培养物中分离得到β-D-吡喃阿洛酮糖(III)和5-正丁氧基-β-D-吡喃阿洛酮糖(IV)两种化合物。结论白花曼陀罗细胞悬浮培养能转化对羟基苯甲醛合成天麻素。

单宁酸酶产生菌氮离子注入的诱变效应研究

研究了单宁酸酶高产菌株的选育以及低能N+ 离子注入黑曲霉 970 1 (Aspergillusniger 970 1 )的诱变效应。实验结果表明 ,离子注入具有较高的正突变率和较大的变异幅度 ,分别为 2 7 6 1 %和 1 9 35 %～ 48 35 % ,而紫外诱变的正突变率只有 7 6 0 % ;ESR(顺磁共振 )研究表明 ,不论黑曲霉孢子是否经过离子注入 ,孢子内都存在自由基产物 ,但注入后的孢子都产生了较强的自由基波谱单一峰 ,且随注入剂量的增加 ,自由基产额也增加 ,同时 ,孢子存活率的测定结果表现出了“马鞍形”的剂量存活效应曲线 ;扫描电镜观察表明 ,未经注入的孢子较为完整 ,而经注入后的孢子则有明显的刻蚀损伤和破壁现象。剂量越大 ,损伤也越大。以离子注入能量为 1 0keV ,剂量为 3× 1 0 15 N+ /cm2 的注入条件 ,获得一株产酶活为 34 5 0mol/s的高产菌株 ,比原始菌株酶活力提高了 2 6 8倍 ,且酶活性稳定。

紫花曼陀罗悬浮培养细胞转化对羟基苯甲醛生产天麻素

利用紫花曼陀罗细胞悬浮培养转化外源对羟基苯甲醛合成天麻素,并应用多种色谱技术进行分离纯化,根据转化产物的理化性质和光谱数据分析鉴定结构。实验表明,紫花曼陀罗细胞成功将对羟基苯甲醛转化为天麻素(Ⅱ),同时也得到了由对羟基苯甲醛生成天麻素的转化中间体对羟基苯甲醇(Ⅰ)。在培养基中添加0.1mg/L的水杨酸能显著提高细胞对外源对羟基苯甲醛的糖基化率,而保持气升式发酵罐(25-L)罐内压力为低压(0.001MPa)也能提高细胞对外源对羟基苯甲醛的糖基化率。实验证明,紫花曼陀罗细胞悬浮培养能有效转化对羟基苯甲醛合成天麻素。

大豆分离蛋白及其与魔芋葡苷聚糖凝胶化作用的动态粘弹性研究

利用动态流变仪研究了胶凝时间、温度、频率及应变等因素对大豆分离蛋白及其与魔芋葡苷聚糖相互作用的动态粘弹性影响。实验结果表明:在高浓度下大豆分离蛋白与魔芋葡苷聚糖所形成的凝胶大都呈现出储存模量G′>损耗模量G″,表明凝胶动态模量中弹性的贡献已超过了粘性,溶液发生了凝胶化,并形成了三维交联的网络结构。碱性凝固剂的加入提高了凝胶的粘弹性。当频率在一定范围内变化时,未加碱样品其凝胶粘弹性在低频区可用频率依赖性来表征,而在高频区,加碱和未加碱样品其凝胶粘弹性不随频率变化而变化,都保持G′大于G″。

高浓度魔芋葡苷聚糖与大豆分离蛋白混合凝胶质地特性研究

研究了不同处理条件和试剂对高浓度魔芋葡苷聚糖与大豆分离蛋白混合凝胶质构特性的影响,并进行了凝胶的扫描电子显微镜观察。结果表明,KGM与SPI混合物在体系pH值为9、温度90℃下加热40min时,其形成的凝胶强度和弹性较好。凝胶微观结构的扫描图片分析表明,高浓度下KGM与SPI混合物在水溶液和碱性条件下均能形成较好的凝胶网络结构,而且不同配比和不同处理样品所形成的凝胶体的微观结构差异较大。

魔芋葡苷聚糖及其与大豆分离蛋白凝胶化作用的DSC研究

利用DSC研究了魔芋葡苷聚糖、大豆分离蛋白及两者的混合物凝胶在升、降温过程中的热效应变化。结果表明,在升温过程中,单独的魔芋葡苷聚糖(15％)在水溶液中或加入弱碱或强碱性凝固剂后所形成的凝胶均表现出放热效应;而单独的大豆分离蛋白水溶液(15％)所形成的凝胶没有产生热效应,但加入0.1mol／L的NaoH后却产生了明显的放热效应。对于魔芋葡苷聚糖与大豆分离蛋白所形成的混合凝胶,在碱性条件下,随魔芋葡苷聚糖含量的增加其放热温度升高,但大豆分离蛋白含量较高的凝胶,在高于85℃处有较强的放热效应;而在弱碱(0.1mol／L的Na2CO3)条件下,KGM(≥13％)含量较高的凝胶产生放热效应,其它凝胶基本没有热效应产生。实验还表明,所有的凝胶样品在降温过程中基本没有出现吸热和放热峰,表明所形成的凝胶为热不可逆凝胶。

茶饮料品质相关成分的近红外线光谱技术分析

本试验以140个茶饮料样品为试材,探讨了近红外线光谱技术(NIRS)快速测定共饮料品质相关成分的可行性。试验结果表明,所建立的品质成分近红外校正模型(calibrationequations)可应用于茶饮料的°Brix、pH值、色泽的HunterL、a、b值、茶多酚(TPP)、总儿茶素(TC)、总氨基酸(TAA)、茶红素(TR)、茶黄素(TF)及咖啡碱(CF)等品质成分的快速检测分析,而无需任何化学药品。

魔芋多糖及其在茶汤中的流变学特性研究

本试验研究了魔芋多糖(KGM)及其添加到茶汤中的流变学特性。结果分析表明:KGM含量≥0.100%以上时,其水溶液和魔芋茶汤的流变类型均属非牛顿型流体(n<1),且为假塑性液体。在KGM含量为0.100%、0.150%和0.200%时,其水溶液和魔芋茶汤的稠度系数K值和流动特性指数n值分别为,K值:1.189×10-2,2.778×10-2,1.583×10-1(KGM);5.851×10-3,9.75×10-3,2.824×10-2(魔芋茶汤);n值:0.9388,0.8897,0.7229(KGM);0.9584,0.9554,0.9048(魔芋茶汤)。而KGM含量小于0.100%(如0.075%、0.050%)时,则属牛顿型流体(n≈1),首次明确了KGM水溶液和魔芋茶汤的牛顿流体与非牛顿流体的临界浓度,为魔芋多糖作为饮料稳定剂奠定了理论基础。实验结果还表明,KGM含量相同的魔芋茶汤粘稠度较KGM水溶液的小,更易流动,因而更接近牛顿流体,而KGM水溶液则偏离牛顿流体。另外,在相同KGM含量下,魔芋茶汤的触变性粘度比KGM流体的小,并且很小的温度变化即可导致流体较大的粘度变化,魔芋茶汤的表观活化能只有1.0737kcal/mol。这表明KGM在稀溶液中的物理状态极易受温度影响。

白花曼陀罗悬浮培养细胞生长和生物碱活性成分合成

目的 研究白花曼陀罗细胞悬浮培养合成生物碱。方法 在MS液体培养基上悬浮培养细胞生产生物碱 ,以碳源、pH值、接种量等为影响因子进行研究。结果 蔗糖为最佳碳源 ,细胞接种量以鲜重 1 5～ 2 0g/L、培养液初始pH值 5 5～ 6 0对曼陀罗悬浮培养细胞生长和生物碱合成最有利 ,加入苯丙氨酸能促进生物碱的合成。