超声辅助酶法提取菠萝蜜果皮果胶工艺优化及低酯化改性

为提高菠萝蜜果皮果胶(Jackfruit peel pectin,JFPP)的得率,并得到高纯度具有良好的功能特性的果胶,本研究通过响应面试验优化超声辅助纤维素酶法对果胶的提取工艺,对提取的果胶进行初步纯化,包括脱脂、脱蛋白、脱色和透析浓缩,并对纯化后果胶进行酶法低酯化(De-esterification)改性,得到低酯菠萝蜜果皮果胶(DE-JFPP),对比分析改性前后果胶的基本成分组成、分子量、单糖组成、官能团特征、热稳定性和微观结构。结果表明,最优提取工艺参数为加酶量0.7%,酶解温度30.4℃,pH4.6,此条件下JFPP得率为15.26%±0.07%。改性后的果胶的半乳糖醛酸含量由79.10%增加到83.24%,总糖含量由43.42%降低为41.90%,酯化度由84.25%降低为32.36%,重均分子量由29.24 ku降低为28.49 ku。JFPP和DE-JFPP均有11种单糖,均属于RGI型果胶,DE-JFPP支链化程度减小。傅里叶变换红外光谱显示改性前后的果胶均具有果胶特征吸收峰,改性后的果胶分子对应酯化羧基的吸收峰峰面积下降。JFPP和DE-JFPP的溶解温度分别为160.22℃和123.28℃,降解温度分别为255.11℃和230.56℃,均具有较高的热稳定性。扫描电镜图显示,JFPP表面光滑,结构紧凑,DEJFPP表面粗糙,结构疏松。本研究优化了JFPP提取工艺,提高其得率,并证明低酯化后的果胶具有较好的理化性质及微观结构,可满足不同领域中对凝胶负载体系需求,进一步拓展菠萝蜜果皮果胶的利用空间。

超声辅助酶法降解枳实果胶及其衍生物抗氧化性能

采用超声辅助酶法对枳实果胶进行降解,获得枳实果胶降解衍生物。以抗氧化活性为指标,考察了超声预处理时间、酶种类、酶添加量等因素对枳实果胶降解衍生物抗氧化活性的影响。利用滴定法、凝胶色谱法和红外光谱等技术分析了枳实果胶降解衍生物中半乳糖醛酸含量、分子量分布以及结构特性,以验证果胶降解衍生物抗氧化构效关系。结果表明:当果胶酶作为降解酶,酶用量为6000 U/g,超声预处理时间为20 min时,制备的枳实果胶降解衍生物的抗氧化活性最佳,此条件下其质量浓度为3 mg/mL时,对DPPH自由基的清除率为62.94%,对ABTS自由基的清除率为52.67%,还原能力为0.9627,与未降解的枳实果胶相比,抗氧化活性显著提高。枳实果胶降解衍生物中半乳糖醛酸含量随降解工艺的不同存在明显差异,且半乳糖醛酸含量与抗氧化活性呈正相关。此外,枳实果胶降解衍生物分子量更低,且甲氧基含量也明显降低,但降解过程并没有改变果胶的吡喃糖结构。研究结果为枳实果胶的高值化利用提供理论依据和参考。

超声辅助酶法提取金环胡蜂蜂房多糖的工艺优化及抗氧化性研究

优化超声辅助酶法提取金环胡蜂蜂房多糖(vespa mandarinia nidus polysaccharides,VMNP)工艺条件,并分析其多糖抗氧化性,为开发利用VMNP提供参考依据。在单因素实验考察液料比、超声温度、超声时间、纤维素酶用量对VMNP提取量影响的基础上,采用响应面法优化VMNP的最佳提取条件;并以维生素C为对照,通过测定VMNP对DPPH自由基(DPPH·)和羟基自由基(·OH)的清除率,考察VMNP的抗氧化活性。结果表明:超声辅助酶法提取VMNP的最佳条件为液料比43∶1(mL/g)、超声温度46℃、超声时间47 min、纤维素酶用量4.10%,在该条件下VMNP提取量为(31.86±0.08)mg/g;所提取的VMNP对DPPH·和·OH均表现出较好的清除能力,当VMNP溶液质量浓度为0.03140 mg/mL时,对DPPH·和·OH的清除率分别达到同浓度下维生素C的80.26%和69.38%。采用超声辅助酶法能够有效提取VMNP,VMNP具有一定的抗氧化性,VMNP可作为一种抗氧化剂进行开发利用。

超声辅助酶法制备黑水虻抗菌肽的工艺优化

试验旨在探讨黑水虻抗菌肽制备影响因素,优化黑水虻抗菌肽的制备工艺。以提取率和对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌圈直径为指标,筛选出中性蛋白酶为试验用酶;基于单因素试验结果,以超声功率、处理时间、酶解温度和pH等4个因素为自变量,以提取率为响应值,进行4因素3水平响应面优化试验。结果表明,超声功率53 W、超声时间23 min、酶解温度52℃、pH 7.3为黑水虻抗菌肽制备最佳工艺,该工艺抗菌肽制备率为(26.16±0.94)%,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别为(16.82±1.27)mm和(18.71±0.86)mm。结果表明,该工艺下抗菌肽制备率高,抑菌效果良好,能够为黑水虻高附加值产品的产业化开发提供参考。

超声辅助酶法优化鸡骨草多糖提取工艺与抗炎研究

目的:在单因素试验的基础上,采用响应面试验优化超声辅助酶法提取鸡骨草多糖的最佳工艺,并通过体外实验研究其抗炎活性。方法:单因素试验考查加酶量、液料比、酶解pH、酶解-超声功率、酶解-超声时间、酶解-超声温度对鸡骨草多糖提取率的影响,采用响应面试验优化多糖提取工艺。ELISA法检测炎症细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10含量。结果:鸡骨草多糖最佳提取工艺:纤维素酶加酶量2.8%、液料比21∶1(mL/g)、酶解pH 5.0、酶解-超声功率250 W、酶解-超声时间90 min、酶解-超声温度49℃,提取率为13.26%。与LPS组比较,鸡骨草多糖可降低促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6含量,增加抗炎细胞因子IL-10含量,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:超声辅助酶法提取鸡骨草多糖效率高,获得的多糖具有较强的抗炎活性。

超声辅助酶法提取蓝莓多糖工艺研究及其结构特性分析

本文以蓝莓为原料,采取超声辅助酶法来提取多糖,通过响应面法优化工艺参数,进而对蓝莓多糖开展电镜扫描和傅里叶红外光谱检测。研究结果表明:影响蓝莓多糖提取的因素依次为超声振幅>酶添加量>酶解温度>酶解时间,最佳工艺参数为超声振幅80%,酶添加量3.4%,酶解时间80min,酶解温度39℃,在此条件下,蓝莓多糖提取率达到8.13%。电镜结果表明,蓝莓多糖表面粗糙,结构紧致且含有较多的孔洞。光谱结果表明,蓝莓多糖有明显的多糖特征吸收峰,糖基有α、β两种构型。

超声辅助酶法提取咖啡果皮白藜芦醇工艺优化及其体外抗氧化活性

采取超声辅助酶法提取咖啡果皮白藜芦醇,结合单因素试验设计L_(9)(3^(4))正交试验优化咖啡果皮白藜芦醇提取工艺,并研究其体外抗氧化活性。结果显示咖啡果皮白藜芦醇最佳提取工艺条件为乙醇体积分数70%、料液比1∶60(g/mL)、超声时间20 min、超声温度45℃,此条件下咖啡果皮白藜芦醇提取率达0.856%。体外抗氧化试验表明,在试验浓度范围内,咖啡果皮乙醇提取物对·OH的清除能力和总还原能力强于VC,表现出较强的抗氧化能力。

枸杞叶多酚的超声辅助酶法提取工艺优化及抗氧化活性分析

对枸杞叶中具有生物活性的化合物进行提取是提升枸杞资源利用效率的前提。为了提高枸杞叶中多酚物质的提取效率及探究其生物活性功能,以枸杞叶为试验原料,基于超声波辅助酶法探究乙醇体积分数、料液比、超声时间和纤维素酶添加量等4个单因素对枸杞叶多酚提取效率的影响,通过响应面分析优化枸杞叶多酚的提取工艺,并探究枸杞叶多酚提取物对DPPH和ABTS自由基的清除能力。结果表明,4个单因素对枸杞叶多酚提取效率均具有一定影响,枸杞叶多酚提取效率均呈先升高后降低的趋势;经过拟合优化取得最优的提取条件为:乙醇体积分数68%、料液比1∶89(g/mL)、超声时间39 min、纤维素酶添加量2 mg/g,在此条件下,枸杞叶提取液中多酚含量为5.09 mg/g,与预测值(5.21 mg/g)的相对误差仅为2.3%。抗氧化试验表明,枸杞叶多酚提取物对DPPH和ABTS自由基的清除率随着溶液多酚质量浓度的增加而升高,半数抑制浓度IC_(50)值分别为27.28、190.00μg/mL,表明具有较好的抗氧化能力。综上,超声辅助酶法可提高枸杞叶多酚的提取效率,所提取的枸杞叶中多酚具有明显的体外抗氧化活性。

超声辅助酶法提取茶麸黄酮及其对Ⅱ型5α-还原酶抑制活性

通过正交试验优化超声辅助酶法提取茶麸黄酮的工艺条件,同时建立了Ⅱ型5α-还原酶体外酶促反应体系考察茶麸提取物对Ⅱ型5α-还原酶的抑制活性,并通过分子对接模型对茶麸中主要黄酮组分抑制Ⅱ型5α-还原酶的机理进行了模拟,为茶麸中黄酮类活性物开发和应用提供了基础。正交试验优化的提取工艺为:50℃下,50%乙醇,酶解p H=6,添加茶麸质量2.5%的纤维素酶酶解1 h,再以45 kHz,50℃超声提取30 min,此优化条件下总黄酮得率为(10.13±0.32)mg/g。通过超高效液相色谱质谱(UPLC Q-TOF MS)初步推断茶麸中主要含有山奈酚3-O-[2-O-β-D-半乳糖-6-O-α-L-鼠李糖]-β-D-葡萄糖苷和山奈酚3-O-[2-O-β-D-木糖-6-O-α-L-鼠李糖]-β-D-葡萄糖苷两种特征黄酮类化合物。茶麸总黄酮具有Ⅱ型5α-还原酶抑制活性,分子对接模拟结果显示山奈酚3-O-[2-O-β-D-木糖-6-O-α-L-鼠李糖]-β-D-葡萄糖苷与5α-还原酶的结合能力与非那雄胺相近,可能是茶麸总黄酮中抑制Ⅱ型5α-还原酶的主要活性分子。

碱法和超声辅助酶法分离燕麦淀粉的比较研究

比较碱法和超声辅助酶法两种不同的分离方法对燕麦淀粉的提取效果影响。结果表明,碱法最佳工艺条件为pH值为10、料液比1∶6(m∶V)、搅拌时间为90min,该条件下燕麦淀粉的提取率为85.62%。超声辅助酶法分离燕麦淀粉的最佳工艺条件为:酶添加量为1.0%、酶解温度为40℃、酶解时间1h,超声处理20min,酶解pH值为7.0,该条件下燕麦淀粉的提取率为88.91%。试验结果显示超声辅助酶法提取率高,反应时间短,节约能耗,环境污染少。

水溶性大豆多糖的超声辅助酶法提取条件及抗氧化活性

研究超声辅助酶法提取水溶性大豆多糖的工艺参数,并对提取的多糖进行体外抗氧化活性评价。单因素试验和四元二次通用旋转组合设计试验结果表明:当过100目筛的豆渣粉末在料液比1:25(g/mL)、超声功率700W、超声温度50℃、豆渣粉中纤维素酶添加量30U/g的最佳提取工艺条件下提取20min时,水溶性大豆多糖得率最高,为9.32%;提取获得的水溶性大豆多糖对.O H、O2.和DPPH自由基清除率呈明显的量效关系。

响应面法优化刺玫果总黄酮超声辅助酶法提取工艺

以刺玫果总黄酮提取率为考核指标,采用单因素实验考察酶种类及用量、乙醇体积分数、溶液pH值、料液比、提取温度、提取时间、超声功率、超声温度、超声时间、提取方式等对提取效果的影响;在此基础上,采用响应面法优化刺玫果总黄酮的超声辅助酶法提取工艺,确定最优工艺条件为:纤维素酶用量15 mg·g^-1、乙醇体积分数60%、溶液pH值5、料液比1∶15(g∶mL)、提取温度50℃、提取时间2.0 h、超声功率450 W、超声温度50℃、超声时间40 min,在此条件下,刺玫果总黄酮提取率达到128.6 mg·g^-1。

油茶粕膳食纤维的超声辅助酶法提取工艺优化及理化性质分析

膳食纤维(Dietary Fiber,DF)具有很多生理功能及突出的应用前景,而可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber,SDF)的生理特性要优于不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber,IDF)。为提高油茶粕DF中SDF的得率,以SDF得率作为评价指标,采用超声辅助酶法,通过单因素实验对酶添加量、超声时间、超声功率、料液比四个因素进行研究,并在单因素实验的基础上进行响应面优化试验,并对得到的DF进行理化性质及结构分析。结果表明,最佳提取工艺为酶添加量0.2%、超声时间31 min、超声功率210 W、料液比1:23 g/mL,SDF得率为12.43%,此时IDF得率为68.39%。油茶粕总膳食纤维(Total Dietary Fibre,TDF)的持水力为4.36 g/g、持油力为3.67 g/g、膨胀力为6.83 mL/g,胆固醇吸附率在pH2时为5.79 mg/g,pH7时为8.38 mg/g,葡萄糖吸附率为11.49 mg/g。通过结构表征的分析推测油茶粕TDF中含有木质素、纤维素、半纤维素及糖类物质,TDF表面疏松多孔、凹凸不平,粒径为50.699 nm。本研究提高了SDF得率,证明油茶粕TDF具有较好的理化性质及结构,为提高油茶粕的附加价值提供了参考。

超声辅助酶法去抗原处理猪异种骨的实验研究

目的采用超声辅助酶法去抗原处理异种骨,期望获得具有免疫原性低、具有良好生物力学性能的理想骨移植材料。方法将猪异种骨用超临界CO2脱脂、深低温冷冻处理后分为3组,分别采用超声波辅助胰蛋白酶法去抗原(A组)、单纯采用超声波法(B组)或胰蛋白酶法(C组)处理异种骨,并取新鲜骨为D组。观察和比较各组的骨材料大体标本和切片、抗原性、材料的生物力学特性。结果超声辅助酶法去抗原处理异种骨速度快,经处理后的猪异种骨材料去抗原更彻底,免疫原性低,孔隙率最高,孔径大小最佳,但材料的生物力学性能有明显下降。结论超声辅助酶法是一种较好的骨材料去抗原处理方法,但处理完后对材料的生物力学性能有明显影响,还需要进一步优化实验参数。

超声辅助酶法提取柚子皮水溶性膳食纤维及其抗氧化活性研究

以柚子皮为原料,采用超声辅助酶法提取柚子皮中水溶性膳食纤维,探讨料液比、加酶量、超声时间对提取率的影响。在单因素试验的基础上,通过正交试验优化工艺条件,并对其抗氧化活性进行研究。结果表明,超声辅助酶法提取柚子皮水溶性膳食纤维的最佳工艺条件为:加酶量400μL,料液比1∶16(g/m L),超声时间25 min,在该工艺条件下的平均提取率为4.67%。浓度为2 mg/m L的柚子皮水溶性膳食纤维对超氧阴离子自由基和羟自由基的清除率分别为(11.72±1.41)%和(40.79±4.06)%,对铁的还原能力为(0.128 3±0.004 7)mmol/g,表现出较好的抗氧化活性。

芸豆渣膳食纤维超声辅助酶法提取工艺优化及特性研究

超声波辅助复合酶(1.0%碱性蛋白酶和0.2%耐高温α-淀粉酶)酶解脱脂后的奶白花芸豆豆渣,提取其中的膳食纤维。研究了超声条件对水不溶性膳食纤维(IDF)和水溶性膳食纤维(SDF)提取率的影响,优化了提取工艺条件,并研究了芸豆渣膳食纤维的结构及理化性质。试验结果表明:超声时间25 min、功率250 W、温度60℃时,IDF提取率达到60.11%,SDF提取率为5.63%;两种膳食纤维的红外光谱中有特征吸收峰;SDF持水力比IDF高出1.828 g/g,持油力高出0.69 g/g。

超声辅助酶法制备海参性腺多糖的结构特性及抗氧化活性

以海参性腺为原料,采用超声辅助酶(ultrasound-assisted enzymatic,UAE)法制备海参性腺粗多糖,后经分离纯化得到海参性腺多糖(sea cucumber gonadal polysaccharide,SCGP)-UAE,探究其结构特性和抗氧化活性,并与酶法和超声法制备的SCGP-E和SCGP-U进行比较。结果表明,SCGP-UAE的总糖质量分数(69.13%)显著高于SCGP-E(58.76%)和SCGP-U(62.93%)(P<0.05)。3种SCGP的紫外光谱及傅里叶变换红外光谱具有相似的特征峰。刚果红实验、扫描电子显微镜及热稳定性测定结果显示,3种SCGP均不含三股螺旋结构,表观呈现片状结构,具有较好的热稳定性。当多糖质量浓度为4 mg/mL时,SCGP-UAE的2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸阳离子自由基、超氧阴离子自由基清除率和亚铁离子螯合能力较SCGP-U分别高5.59%、14.05%和26.63%,较SCGP-E分别高2.16%、33.59%和47.10%。综上所述,UAE法提取率高,所制备多糖的抗氧化活性较好,表明UAE法是一种较好的SCGP制备方法。

超声辅助酶法提取红薯叶多糖、结构及抗氧化研究

运用超声辅助酶法提取红薯叶多糖,利用响应面设计对提取工艺进行优化,结果表明:红薯叶多糖最佳提取条件为纤维素酶添加量1.5%(以红薯叶粉质量为基准)、超声时间32 min、超声功率210 W,在此条件下粗多糖SPLU得率为(8.16±0.13)%。经DEAE-52纤维素柱层析、Sephadex-G100葡聚糖凝胶柱纯化,得到红薯叶纯化多糖SPL-Ⅰ、SPL-Ⅱ2个组分。通过紫外光谱、红外光谱分析得出,多糖SPL-Ⅰ、SPL-Ⅱ无核酸、蛋白质等杂质,有明显的多糖特征吸收峰,结构为吡喃环。在扫描电镜(SEM)下观察,随着放大倍数的增加,多糖表面结构致密,层次不一,可见圆球状颗粒。运用凝胶色谱法(GPC)分析得出,多糖SPL-Ⅰ、SPL-Ⅱ的重均相对分子质量为4.48×10^(4)、5.19×10^(4)。体外抗氧化试验表明,红薯叶多糖抗氧化能力由大到小为SPL-Ⅰ>SPL-Ⅱ>SPLU。

超声辅助酶法提取罗非鱼皮胶原蛋白及其溶解特性

以罗非鱼皮为原料,探究了超声辅助酶法提取罗非鱼皮胶原蛋白的最佳工艺及其溶解特性。采用超声功率、加酶量、超声时间作为单因素试验自变量,并进行响应面优化,求得使胶原蛋白得率最高的提取条件。将罗非鱼皮超声辅助酶法所得胶原蛋白(Ultrasonic pepsin-soluble collagen,UPSC)和常规酶法所得胶原蛋白(Pepsin-soluble collagen,PSC)进行蛋白得率、紫外光谱及溶解特性分析比较。结果显示:最优提取工艺为超声功率165 W、超声时间26 min、加酶量1.67%,此条件下UPSC得率(62.26%)显著高于PSC(29.02%)。紫外光谱分析得到二者的最大吸收峰均在230 nm而不是280 nm处,符合Ι型胶原蛋白特征。在不同pH条件下,UPSC的相对溶解度几乎均高于PSC。研究表明:超声辅助酶法是一种高效、环保、简便的提取罗非鱼皮胶原蛋白的方法,适合工业化生产。本研究不但提供了超声辅助酶法提取罗非鱼皮胶原蛋白的最佳工艺,而且所得胶原蛋白得率高、相对溶解度较好,为其在食品加工方面的应用提供了依据。

超声辅助酶法提取西番莲果皮可溶性膳食纤维及理化性质

为提高西番莲果皮废弃物的利用率,以西番莲皮可溶性膳食纤维(Passion Peel Soluble Dietary Fiber,PSDF)得率为评价指标,通过单因素实验分析料液比、酶解温度、超声功率、混合酶量(淀粉酶和木瓜蛋白酶比例为1∶1)对PSDF得率的影响,结合正交试验优化提取工艺,并对西番莲果皮粉(Passion Peel Flour,PPF)和PSDF的理化性质进行分析。结果表明,超声辅助酶法提取PSDF最佳工艺条件为:料液比1∶26 g/mL、酶解温度70℃、超声功率250 W、混合酶量0.6%,PSDF得率为14.82%。与PPF相比,PSDF溶胀性和持水力极显著增加了52.29%、19.66%(P<0.01);堆积密度显著下降了24.18%(P<0.05);饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸结合力分别增加了1.97%、8.4%(P>0.05);模拟胃环境(pH=2.0)和肠道环境(pH=7.0)的胆固醇吸附能力分别显著增加了16.15%、10.47%(P<0.05)。红外光谱表明,PPF和PSDF均具有典型的多糖特征吸收峰。