软枣猕猴桃果胶降解工艺优化及降解产物抗氧化活性研究

为研究软枣猕猴桃果胶降解产物的活性,选用软枣猕猴桃为原料,通过响应面设计对果胶降解工艺进行优化,利用抗氧化试验对生物活性进行研究。选取料液比、果胶酶活力、果胶降解时间及果胶降解温度4个影响因素,进行四因素三水平响应面试验。通过响应面优化得到软枣猕猴桃果胶降解的最佳条件组合为:料液比为1∶5g·mL-1、果胶酶活力为5000U·g-1、果胶的降解时间为2.5h、果胶的降解温度为45℃,此条件下果胶降解产物的降解率为57.62%。抗氧化活性试验结果表明软枣猕猴桃果胶的降解产物对DPPH自由基清除能力为(70.14±1.23)%,对超氧阴离子自由基清除能力为(55.39±1.82)%,对烷基自由基清除能力为(53.98±1.95)%,还原力可达1.229±0.14。响应面优化的降解工艺切实可行,软枣猕猴桃果胶的降解产物具有一定的抗氧化活性。

果实软化过程中果胶降解酶及相关基因研究进展

果实软化发生在储运过程中的后熟阶段,果实中不溶性原果胶降解为可溶性果胶和果胶酸是引发该阶段果实软化的主要原因。本文介绍了果实成熟软化过程中细胞壁结构的变化,以果胶为重点描述细胞壁组分的变化;由于果胶降解过程中参与的酶种类较多,因此,重点从起关键作用的三种果胶降解酶(多聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、β-半乳糖苷酶)以及相关基因表达对果实成熟软化过程的影响方面进行综述。

采后跃变型果实软化与果胶降解的研究进展

呼吸跃变型果实采后会在出现呼吸高峰后迅速成熟衰老软化,影响其营养价值与商品价值,而造成其软化的现象与细胞壁果胶的降解相关。笔者在本文中结合国内外最新研究进展,介绍了水果细胞壁中果胶的组成及其分子结构,综述了水果软化过程中水溶性果胶(WSP)、离子可溶性果胶(ISP)和共价可溶性果胶(CSP)等成分的含量变化,归纳了软化时果胶甲酯酶(PME)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶裂解酶(PL)和β-半乳糖苷酶(β-GAL)的活性及相应基因表达水平的变化与调控,为采后呼吸跃变型果实保鲜新技术的研发提供理论参考。

果胶污泥的基质化开发及其在育苗中的应用

柑橘罐头加工产生大量果胶污泥,利用高效菌株的快速腐解将果胶污泥转化成栽培基质,实现高持水难处理果胶污泥的资源化利用。结果表明,筛选的康宁木霉(Trichoderma koningii)LZ51果胶酶活性达684 U·mL^(-1);将果胶污泥分别和秸秆、蛭石混合发酵制得秸秆果胶基质(M1)、蛭石果胶基质(M2),在红樱桃萝卜、大叶菠菜和四季香葱发芽和育苗过程中发现,M1和M2的使用性能较蛭石基质(CK)均有显著提升。其中,M1对3种蔬菜的发芽率较CK平均提升5%;在育苗阶段,M1培育的樱桃红萝卜鲜重较CK增加30%,培育的大叶菠菜鲜重较CK增加50%。利用果胶污泥和秸秆混合发酵制备一种新型栽培基质,为罐头加工的果胶污泥资源化利用开辟一条新的利用途径,市场前景广阔。

生物酶法降解烟梗末中果胶的研究

通过青霉产果胶酶降低烟梗末中的果胶的含量,从而提高梗末作为原料薄片工艺中的使用性能。首先通过正交实验确定了酶解的最佳条件为加酶质量分数6%,料液比1 g∶3 m L,酶解温度50℃,酶解时间2 h,果胶酶的最大降解率为38.92%。然后经热重分析表明,梗末经果胶酶降解后,最后的残重从24.46%下降至9.84%,说明酶解后的梗末的燃烧性得到提升。最后,利用热裂解-气相色谱/质谱联用分析酶解前后梗末的热裂解产物,发现酶解后裂解产中的乙酸含量降低,香味物质吡咯含量升高,这将有助于改善烟草薄片的吸食口感,本研究中为提高造纸法烟草薄片的品质提供了一个新的方法。

果胶酶降解混合浆果胶的条件优化及热裂解分析

为研究黑曲霉产果胶酶生物降解在再造烟叶所含果胶的含量,改善烟草薄片的品质,以河南中烟再造烟叶工艺生产线上的高浓混合浆为原料,采用单因素及正交试验法对果胶酶降解果胶工艺条件进行优化。结果表明,果胶降解最佳反应条件为酶活力为10 000 U/m L、料液比1∶1(g∶m L)、反应温度50℃、处理时间3.0 h,果胶降解率达到最大,为29.26%±1.06%。高浓混合浆经酶解后经在线裂解气相色谱/质谱法(PY/GC-MS)分析发现,裂解产物成分的组成、含量均发生了明显的变化。酶处理前后醛酮类和杂环类化合物的相对含量分别增加2.03和1.96个百分点,酸类、酯类、萜烯类、苯环及酚类、醇类化合物的含量分别降低了0.50、1.17、0.80、1.32、0.04个百分点。对比裂解前后的产物的种类、数量与相对含量发现,利用黑曲霉产果胶酶降解高浓混合浆中的果胶,作用明显。感官评价表明,酶解后的样品添加于卷烟中,使得卷烟香气更加柔和,刺激性减轻,透发性好,但香气量略有不足。

蜡样芽孢杆菌HDYM-02果胶质降解酶的诱导及亚麻脱胶应用

为了挖掘具有亚麻脱胶潜力的微生物资源并验证其在温水沤麻中的脱胶效果,本文首先考察了蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus) HDYM-02产果胶质降解酶的能力。结果表明,魔芋粉和果胶能显著诱导供试菌株产生两种果胶质降解酶,其中果胶裂解酶的活力最大值分别为(1 678. 33±3. 68)和(1 602. 67±14. 01) U·mL^(-1),果胶酸裂解酶的活力最大值分别为(670. 67±5. 31)和(488. 33±4. 92) U·mL^(-1)。进而构建加菌沤麻体系,沤麻液中的果胶裂解酶和果胶酸裂解酶的活力最大值分别为(721. 86±16. 02)和(213. 99±0. 70) U·mL^(-1),显著高于不加菌的自然对照组(P <0. 05)。同时,加菌组亚麻纤维失重率达到16%,亚麻原茎中的果胶和果胶酸利用率分别为(85. 88±0. 69)%和(63. 09±2. 16)%,均显著高于自然对照组(P <0. 05),比自然对照组分别提高了1. 12和1. 85倍。结果表明,供试菌株B. cereus HDYM-02可同时产生两种果胶质降解酶,这两种酶能高效去除亚麻胶质组分,在亚麻生物脱胶领域有广阔的应用前景。

微紫青霉果胶酶降解再造烟叶高浓混合浆中果胶的研究

为降低再造烟叶中的果胶含量,采用单因素试验和正交试验对微紫青霉产果胶酶降解果胶的工艺条件进行优化,分析了酶解前后样品的热裂解产物,并将酶解后样品抄造制丝添加至卷烟中进行感官评价,结果表明:微紫青霉产果胶酶降解果胶的最佳反应条件为酶活力3000 U/m L,高浓混合浆干重与粗酶液体积的料液比1∶1,反应温度50℃,处理时间3 h.在此条件下果胶降解率达到最大,为28. 63%,相对分子量由341 kDa减小到55 k Da.酶解后样品裂解产物的组成和含量发生明显变化,除醇类物质外,其他香味物质酚类、醛酮类、酯类、杂环类减少.将酶解后的样品抄造制丝添加于卷烟中,香气质丰满细腻,透发性、甜润感增强,刺激性减小,余味纯净舒适,吸食品质得以改善,但劲头略有不足.

不同质地葡萄果实果胶含量及基因表达差异分析

为探究不同质地葡萄果实软化过程、果胶含量及其相关基因表达等方面的差异,以果实质地差异较大的脆肉型葡萄品种红地球和软肉型葡萄品种玫瑰香为试材,测定不同发育时期2个品种果皮硬度,果皮破裂距离,果肉硬度,糖、酸、果胶含量以及果胶降解酶基因表达量变化,并进行差异分析。结果表明,随着果实发育,红地球果皮穿刺硬度和果肉硬度均明显高于玫瑰香,果皮破裂距离明显低于玫瑰香,原果胶含量一直高于玫瑰香,可溶性果胶含量始终低于玫瑰香,果胶降解酶β-GAL、PG、PL基因表达量也是显著低于玫瑰香的。综上认为,果胶参与了葡萄果实软化及不同质地形成过程,较高的原果胶含量和果胶降解酶基因低表达可能是造成红地球果实质地硬脆的主要原因。

烟梗果胶酶解条件优化及热裂解分析

为降低烟梗中果胶含量,采用单因素及正交实验法对黑曲霉(Aspergillus niger)SW06降解再造烟叶工艺生产线上的二级解纤纯梗中的果胶工艺条件进行了优化。并采用在线裂解气相色谱/质谱法(PY/GC-MS)对烟梗酶解前后热裂解产物进行分析并添加至卷烟中进行感官评价。结果表明,果胶降解最佳反应条件:酶活力29 000 U·m L-1、料液比1∶3、反应温度50℃、处理时间2 h,最大降解率34.82%。二级解纤纯梗经酶解后,裂解产物成分的组成、含量均发生了明显的变化:醇类香味成分由(5.25±0.03)%增加至(6.06±0.02)%;乙酸含量由(9.07±0.15)%减少到(8.31±0.12)%,减少了烟气吸味的辛辣和刺激性;氮杂环类、羰基化合物则分别下降0.11%和1.20%,使烟气中有害物质减少,吸食品质提升。

参与玉米秸杆降解的真菌类型研究

为了研究玉米秸秆降解过程中真菌活动规律,采集正在腐烂的玉米秸秆,通过平板分离、透明圈平板筛选及纤维素酶、木质素酶、果胶酶活性测定,记录菌体类型及酶活状况。结果表明,19种真菌参与其降解过程,其中纤维素降解菌11种,木质素降解菌9种,同时发现3种菌具有果胶降解能力且菌株酶活较高。说明在纤维素酶产生菌、木质素酶产生菌联合作用于秸秆降解的同时,果胶降解菌群也是秸秆降解菌的重要组成之一。

无核君迁子果实发育成熟过程中生理指标变化规律

【目的】探讨无核君迁子Diospyros lotus果实发育成熟过程中生理指标的变化规律,为无核君迁子果实资源的进一步开发利用提供参考。【方法】以不同时期无核君迁子果实为材料,测定单宁、总酚、黄酮、花青素、糖和果胶组分以及果胶降解酶活性的变化规律,并分析其相关性。【结果】无核君迁子果实发育成熟过程中,可溶性单宁和花青素不断降低,不溶性单宁、淀粉、果糖、葡萄糖、糖酸比、水溶性果胶、离子结合果胶逐渐上升,总酚、黄酮、可滴定酸和共价结合果胶先升后降;多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶活性在果实软熟期显著上升(P<0.05)。相关性分析表明:水溶性果胶、离子结合果胶与多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶活性呈极显著正相关(P<0.01),共价结合果胶与多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶活性呈显著负相关(P<0.05),淀粉、果糖、葡萄糖与水溶性果胶、离子结合果胶及多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶活性呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】无核君迁子果实发育成熟过程中,可溶性单宁逐渐下降至可食用阈值以下,多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶参与催化细胞壁果胶组分降解,进而引起无核君迁子果实果胶组分变化、可溶性糖升高以及活性成分变化。

油柿果实成熟过程中生理指标的变化规律

【目的】探讨油柿果实成熟过程中生理指标的变化规律,为油柿资源的深入开发利用提供理论依据。【方法】以不同时期油柿果实为试材,测定成熟过程中单宁、总酚、黄酮、可溶性糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、果胶含量以及半乳糖醛酸酶(PG)、果胶裂解酶(PL)和果胶甲酯酶(PME)活性的变化规律,并分析其相关性。【结果】油柿果实成熟软化过程中,可溶性单宁、总酚和黄酮含量不断降低,不溶性单宁、水溶性果胶(WSP)、离子结合果胶(ISP)含量呈上升的变化趋势,共价结合果胶(CSP)含量先上升后下降;PME活性逐渐上升,PG和PL活性在果实成熟后期显著上升;果糖和葡萄糖含量逐渐上升,蔗糖含量显著下降,其中葡萄糖>果糖>蔗糖,糖积累类型为己糖积累型;PG、PME和PL活性与可溶性单宁、总单宁、总酚及黄酮含量呈极显著负相关关系,与果糖、葡萄糖含量呈极显著正相关关系,WSP和ISP含量均与PG、PL活性呈极显著正相关,CSP含量与PG、PL活性呈极显著负相关关系,ISP含量与PME呈极显著正相关关系。【结论】油柿果实成熟软化过程中,可溶性单宁含量逐渐下降至可食用阈值以下,PG、PME和PL酶参与催化细胞壁果胶组分降解,从而引起油柿果实果胶组分的变化、可溶性糖含量升高以及活性成分的变化。

饲料果胶对瘤胃微生物菌群和发酵特性及蛋白质合成的影响

果胶作为一种结构性碳水化合物,在反刍动物营养中具有独特的作用。迄今为止,国内外工作主要是利用果胶含量较高的原料(如甜菜渣、柑橘渣等)替代高淀粉含量的谷物,研究其对反刍动物瘤胃发酵和微生物蛋白合成的影响,但有关果胶的作用与价值的评价不尽一致,而对果胶影响瘤胃微生物群落结构以及果胶降解菌这类功能微生物的研究与认知则更加有限。本文综述了饲料资源中果胶的含量与结构、瘤胃中果胶降解菌以及饲料果胶在反刍动物生产中的应用现状,为高果胶含量饲料的科学应用提供参考依据。