小分子糖-罗望子多糖复合凝胶特性研究

探究不同小分子糖(蔗糖、果糖和葡萄糖)含量对罗望子多糖(TSP)复合凝胶特性的影响。分析小分子糖-TSP复合凝胶的流变特性、持水性、质构特性,并通过低场核磁共振技术分析其水分分布情况。结果表明:质量分数45%~60%的蔗糖和果糖及质量分数40%~55%的葡萄糖能使1%(m/V)的TSP溶液形成凝胶;当蔗糖和果糖的质量分数为55%,葡萄糖质量分数为50%时,蔗糖-TSP复合凝胶的G′、持水性、硬度、内聚性和咀嚼性分别为108.39 Pa,98.20%,65.55 g,0.87和52.55 g,果糖-TSP复合凝胶的G′、持水性、硬度和咀嚼性分别为147.36 Pa,98.57%,62.29 g和44.84 g,葡萄糖-TSP复合凝胶的G′、持水性、硬度、内聚性分别为117.46 Pa,98.56%,61.86 g和48.05 g,都达到最大值,此时凝胶性质最稳定,最有嚼劲。低场核磁结果表明,当蔗糖和果糖质量分数为55%,葡萄糖质量分数为50%时,小分子糖-TSP复合凝胶半结合水含量为99.8%~100%,可能是小分子糖中的羟基与水分子形成较多的氢键,半结合水大幅度增加,TSP链之间交联增多,使得凝胶更加坚固。研究结果可为TSP在食品工业中的应用提供理论依据。

胶体处理对多依复原果汁品质及澄清机制的影响

研究旨在建立多依复原果汁澄清与色泽优化的胶体处理条件,借助分光光度、HPLC及UPL C-M S-MS等分析方法,解析胶体处理对复原果汁基本性状(色度、浊度、褐色值、pH值、可溶性固形物含量、维生素C含量)、总酚含量、绿原酸含量、多酚物质组成、体外抗氧化活性及非酶褐变动力学参数的影响。结果表明,添加质量分数为0.4%苹果高甲氧基果胶(AHP)、0.1%罗望子多糖(TSP)或0.2%壳聚糖(CTS)可使多依复原果汁澄清化为清亮的金黄色,澄清效果由优到劣依次是CTS、TSP、AHP;冷沉淀(4℃、24 h)结合胶体处理的澄清效果更佳,可将复原果汁在55℃下起始非酶褐变速率常数(k 0)从0.150 d-1降低至0.071~0.078 d-1。复原果汁的色度、浊度、褐色值及k 0的变化皆与总酚质量浓度呈密切的直线关系。综合考虑澄清性、非酶褐变抑制性(降低k 0)、DPPH自由基清除力、膳食纤维等因素,质量分数为0.1%的TSP为胶体处理得到的多依复原果汁相对最佳。多依复原果汁中的多酚类化合物主要为绿原酸类、黄酮类(包括槲皮素-O-葡萄糖苷、山柰酚-O-葡萄糖苷与二木糖苷、根皮苷以及白杨素)、异黄酮类(包括大豆苷、豌豆香堇苷)等。TSP处理会轻微减少绿原酸及其衍生物、黄酮类及异黄酮类含量。热处理会促使多酚类化合物明显减少或消失,产生大量的羟基化绿原酸衍生物,研究结果表明,绿原酸和羟基化绿原酸衍生物为非酶褐变的关键组成物质。希望研究成果可为多依复原果汁的澄清处理提供一定的理论与技术支持。

高压均质后处理对酸角还原果汁品质的影响

本研究目的在于探讨高压均质后处理对酸角浑浊还原果汁稳定性、色泽和抗氧化活性的影响。主成分分析(PCA)显示:在30~60 MPa范围内,有效粒径(D50,AC)、稳定系数(SR)、放置24 h的分层程度(PS24)、b*、ΔE和DPPH、O2-、ABTS+自由基清除率与均质压力呈正向变化;D50,BC、径距(SBC)、SAC、离心沉淀率(CPR)、相分层速率(PSR)、A420、a*、L*与均质压力呈负向变化。相关性分析显示:D50,BC是均质压力的二次函数(R2=0.997);多分散系数(PDIBC)(y=-0.452 0x+52.49,R2=0.933)、CPR(y=-0.031 4x+7.52,R2=0.927)、A420(y=-0.002 2x+0.52,R2=0.910)与均质压力显著线性负相关(P<0.05);PS24(y=0.066 0x+5.81,R2=0.938)、ABTS+自由基清除率(y=0.142 0x+17.68,R2=0.774)与均质压力显著线性正相关(P<0.05)。高压均质(50~60 MPa)后处理可降低酸角还原果汁粒径来提高果粒悬浮稳定性,改善整体品质。

酸角种质资源的保护和利用研究进展

酸角是一种用途广泛的热带特色资源植物,其果实营养丰富,可用作多种用途,具有很好的食品工业前景。与其他经济类果树相比,酸角种质资源的保护和利用研究相对滞后,严重制约了酸角种质创新和遗传改良。本文首先从酸角的起源与分布、全球种质资源的收集与保存、繁殖生物学特性以及优良品种的常规选育等方面介绍了酸角种质资源及创新利用现状;随后通过对酸角形态学研究、生态因子对其形态变异的影响以及居群遗传多样性的研究,综合分析了酸角遗传多样性研究取得的进展,并概括了分子标记技术在酸角遗传多样性研究中的应用;最后对酸角种质资源研究中存在的问题、标准及规范进行探讨,并就进一步的保护和利用提出具体建议,以期为今后酸角种质资源保护和遗传改良研究提供参考依据。

云南野生余甘子保护及开发利用

为系统总结回顾云南干热河谷余甘子的保护和利用状况,制定合理的保护和利用对策,通过对云南野生余甘子的利用价值、生境及分布特点、保护利用现状等方面的资料进行分析和综述,总结了云南野生余甘子对生长环境条件的要求、主要分布区域及生境概况、群落分布特点、野生群落现状等方面的研究结果。分析表明,由于国家建设开发的需求及民间掠夺性的采伐,云南干热河谷野生余甘子种质资源群落在逐年减少,野生余甘子的生存环境面临着极大威胁。在以上分析研究的基础上,结合云南省余的实际情况,提出了云南省干热河谷野生余甘子进一步保护、开发的相应技术措施和方法,为余甘子产业发展和种质资源的进创新利用提供保障。

国内余甘子种质资源研究现状

余甘子作为药食同源和有着优良加工性能的野果,目前越来越受民众和研究人员的重视。相关学者已对余甘子营养药理成份等方面做了大量研究。本文综述针对目前余甘子种质资源方面的研究情况和种质资源的创新改良等方面的研究现状,指出今后余甘子应加强新品种的开发利用,深入挖掘野生资源,并加强优质资源保存研究,充分利用分子生物学等研究手段开展余甘子优质品种的选育。

罗望子花部综合特征和繁育系统初步研究

采用定点观测的方法,运用杂交指数估算、花粉/胚珠比 P/O 测定、花粉活力和柱头可授性、观察访花昆虫等方法对云南金沙江干热河谷和元江干热河谷的罗望子花的开花进程、花部综合特征和繁育系统进行研究。结果表明:罗望子花期在 5—10 月,元江干热河谷地区时间相对提前,单株花期持续时间在 30 d 左右,花序为无限花序,单花为两性花,花序长 78.36±28.45 mm,花蕾直径 5.01±0.40 mm,小花完全开放后花冠直径为 27.97±1.63 mm;杂交指数 OCI 值为 4,花粉/胚珠比约为 2408.4,花蕾完全开放后 4~6 h 内花粉活力较高、柱头可授性强;访花昆虫主要有蚁类、蜂类、蝇类三类。通过重力玻片法检测未检测到罗望子花粉粒,初步认定罗望子繁育系统为兼性异交,部分自交亲和,需传粉者。

“热农1号”余甘子品种特性和栽培技术要点

“热农1号”余甘子是云南省农科院热区所在国内各个热区及各个干热河谷区域经过多年的种质资源调查收集、保存和评价后选育出的优良品种。本文主要对“热农1号”余甘子的品种特性和栽培技术要点进行介绍。“热农1号”余甘子1年生结果枝壮实,叶片宽大、浓绿且反卷;果实近圆形,外果皮淡黄绿色;果实大小均匀,最大单果质量14.07g,平均单果质量12.3g;果实酸涩味不明显,肉脆,适宜鲜食;在不同生态环境条件下,均表现为耐干旱、抗病、耐贫瘠的特性;树势强,树冠圆球形,丰产性好,产量稳定;与对照品种相比,成熟期早,属早熟品种。

坡向和坡位对酸角生殖枝特征的影响

为明晰环境因子对酸角生殖枝生长发育的影响,提高干热河谷乡土乔木酸角林恢复成效及酸角生产管理质量。以元江干热河谷猫哆哩庄园酸角树新生生殖枝为研究对象,通过调查比较分析了不同坡向及坡位酸角生殖枝与营养枝、生殖枝的营养及生殖构件特征的差异。研究结果表明:酸角生殖枝和营养枝在枝条干物质积累策略(枝条干鲜比)上有显著差异;不同坡向、坡位,以及坡向×坡位交互因素均会对营养枝和生殖枝茎叶等营养性状特征产生影响,仅坡向因子对生殖枝花的性状影响显著,提示酸角开花特性主要受到光热及水环境的调控;北坡较好的水环境或相对少或弱的光照有利于酸角生殖枝花水分的保持(花鲜重)以及花的资源配置(花干重),但南坡相对多或较强的光照有利于酸角生殖枝的整体生长,并具有显著高于北坡的酸角果荚产量。研究结果提示酸角更适应干热的环境,在干热河谷酸角的生产中,适宜在阳坡(南坡)种植,保证盛花期具有相对较干的环境可能是促进酸角开花质量、提高坐果率的重要方法。

余甘子转录组分析

为明确余甘子果实形成过程中基因表达变化及药用性状形成的可能机制,本研究采用Hiseq2500PE125测序技术对4份余甘子种质进行转录组测序,在基本生物信息学分析及表达谱基因注解的基础上,对余甘子果实形成过程中药用性状相关功能基因进行预测。结果显示:余甘子果实包含192375个Transcript,47573个unigene,平均长度1140 bp;功能基因预测比对结果显示果实中碳代谢相关的通路所占比例最多,达44.2%;氨基酸代谢(amino acid metabolism)通路441条,表明余甘子果实药用性状形成过程中碳代谢及氨基酸代谢活动较为强烈。基于余甘子药用成分为酚酸类化合物的共识,该结论为深入开展余甘子次生代谢物相关基因功能挖掘及调控机制研究奠定了基础。

酸角人工林不同坡位土壤有机碳及其活性组分的变化

在野外采集酸角林下0~20 cm和20~40 cm土壤,分析不同坡位(坡顶、坡中和坡脚)对酸角林土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)、颗粒有机碳(POC)和可溶性有机碳(DOC)的影响。研究结果表明:①酸角林的坡顶SOC富集,坡中SOC最低;坡顶和坡中的SOC主要在土壤表层(0~20 cm)出现富集现象;②ROC、POC、DOC含量变化与SOC含量变化相似,ROC、POC、DOC含量与SOC含量呈极显著的正相关(P<0.01);③ROC占SOC的比例范围为33.11%~47.00%,DOC占SOC的比例范围为1.27%~1.89%,POC占SOC的比例范围为20.10%~26.51%;④坡脚土壤碳库的稳定性最好,易于积累有机碳。在元江干热河谷中种植乡土树种——酸角,对SOC产生了有益影响,促进了该区域SOC的库效益。

罗望子种仁球蛋白结构和功能特性的构效关系

以罗望子种仁提取多糖后的残渣为原料,采用超声辅助碱溶酸沉淀法提取罗望子种仁球蛋白(TSG),对其结构及功能特性进行研究,以期为TSG新蛋白质资源的开发利用奠定试验基础。结果表明:TSG分子质量主要分布在10~70 ku之间,属低分子质量蛋白;游离巯基及二硫键含量分别为(33.97±2.94)μmol/g和(44.08±3.79)μmol/g;亲水性氨基酸含量为54.98%。TSG结构上的特点使其具有良好的溶解性、乳化性和乳化稳定性,且溶解性、乳化性优于大豆分离蛋白。

响应面分析法优化罗望子多糖提取工艺

为提高罗望子多糖的提取效率,降低蛋白质质量分数,使之达到国家标准,以原料目数、提取pH、提取温度为自变量,提取率和蛋白质质量分数为因变量,通过响应面分析法优化罗望子多糖的提取条件。确定了最佳工艺条件为:原料目数118目,提取pH 3.06,提取温度90℃。在此条件下,罗望子多糖提取率的理论值为49.76%,蛋白质质量分数为1.00%。对此进行验证实验,实际条件为原料目数120目,提取pH 3.1,提取温度90℃,罗望子多糖提取率为49.59%±0.36%,蛋白质质量分数为1.02%±0.05%,实际值与模型理论值相符度高,模型具有实际意义。通过优化提取工艺,为罗望子胶的工业化生产提供技术参考。

百香果高酯果胶-酚酸衍生物的分子特征、体外抗氧化和免疫活性

本研究旨在解析漆酶介导合成的百香果高酯果胶(passion fruit high-methoxy pectin,PFP)和对香豆酸(p-coumaric acid,CA)及阿魏酸(ferulic acid,FA)衍生物的分子特性、红外光谱特征、体外抗氧化活性以及免疫活性,并与百香果高酯果胶-抗坏血酸衍生物(PFP-laccase-vitamin C,PFP-L-VC)(没有酚氧化成醌类并键结的参考组)对照比较。所得百香果高酯果胶-阿魏酸衍生物(PFP-laccase-ferulic acid,PFP-L-FA)和百香果果胶-对香豆酸衍生物(PFP-laccase-p-coumaric acid,PFP-L-CA)的总酚含量显著高于PFP和PFP-L-VC(P<0.05)。相较于PFP的重均分子质量m_(w)(190.5 kDa),PFP-L-CA的m_(w)大幅提高至256.5 kDa,PFP-L-FA无明显变化,而PFP-L-VC则降低。两种酚酸衍生物都具有显著较小的Mark-Houwink-Sakurada指数(α)、环动半径(radius of gyration,R_(g))和非均向性构型参数(ρ),显示其构象为无规则线圈状、链段柔软致密的球体。百香果高酯果胶-酚酸衍生物傅里叶变换红外光谱显示1625 cm^(-1)(自由羧基)处的峰面积明显减小,1739 cm^(-1)(酯化羧基)处的峰面积明显增加,说明酚酸与果胶的羧基形成酯基。和PFP相比,PFP-酚酸衍生物具有更高的体外抗氧化活性(羟自由基清除力、超氧阴离子自由基清除力、Fe^(2+)螯合力和总还原力)以及免疫活性(巨噬细胞增殖率、NO生成量与中性红吞噬能力),可刺激小鼠巨噬细胞释放较多的NO并增强细胞中性红吞噬能力。PFP-L-CA在1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率方面更优于PFP-L-FA和PFP-L-VC,与酚酸结构有关。本研究发现酚酸可赋予PFP衍生物优良的体外抗氧化活性和免疫活性,可为酚酸改性果胶在食品胶体和膳食纤维领域中的应用提供参考。

罗望子多糖的结构、功能及其改性修饰研究进展

罗望子多糖(TSP)是一种从罗望子种仁中提取的浅棕或灰白色粉末,由半乳糖、木糖、葡萄糖组成的中性多糖。由于其良好的理化特性,被广泛应用于食品、医药等领域。为了探讨TSP结构与功能性质的关系,本文从TSP提取、结构、理化性质和改性修饰方面系统地综述了TSP的研究现状,发现不同产地和提取方式会影响TSP的分子质量、单糖组成和溶液构象,从而产生功能性质的变化;而通过改变分子质量、化学结构、空间结构和接枝功能基团来修饰TSP,可改善其功能特性,从而提升和扩大TSP的应用领域,为进一步探讨TSP的构效关系和质量控制奠定理论基础。

低酯果胶-咖啡酸交联物的构成机理及与抗氧化活性的构效关系

本研究采用绿色安全的漆酶催化法制备柑橘低酯果胶(citrus low-methoxyl pectin,CLP)和咖啡酸(caffeic acid,CaA)交联物,解析交联物的关键组成、光谱特征、核磁共振图谱特征以及体外抗氧化活性,以明确其交联机理、分子间键结模式,并归纳其贡献抗氧化活性的结构因素。化学成分组成与离子色谱分析结果显示,CLP含有51.99%(摩尔百分比,下同)半乳糖醛酸(galacturonic acid,GalA)、30.95%半乳糖(galactose,Gal)、7.44%鼠李糖(rhamnose,Rha)和9.02%葡萄糖(glucose,Glc)及微量总酚(1.20 mg/g),酯化度为38.33%,CLP主要分子链段由同型半乳糖醛酸聚糖(homogalacturonan,HG)和第一型鼠李糖半乳糖醛酸聚糖(rhamnogalacturonan,RG-I)所组成,其中RG-I的中性糖侧链为聚半乳糖。CLP的重均分子质量(m_(w))为226.1 kDa。相较于CLP,CLP-CaA交联物的酯化度和总酚含量分别显著提高到46.93%和9.64 mg/g(P<0.05);m_(w)增加到271.4 kDa;紫外吸收光谱和傅里叶变换红外光谱都呈现与CaA有关的特征吸收峰(分别在288 nm和1519 cm^(-1))。700 MHz ^(1)H和176 MHz ^(13)C核磁共振图谱清楚地显示了CLP的α-D-GalA、β-D-Gal和部分α-L-Rha糖基的共振尖峰,可推断其主要结构;而交联物CLP-CaA中CLP的糖基碳都有新共振尖峰,位移最大的是α-D-GalA的C1和C4,伴随C6羧基碳的尖峰位移到δ_(C) 175.12,且氢谱上出现CaA的特征尖峰(δ_(H) 6~8)。综上可知,CLP-CaA的交联机理为:漆酶催化CaA作用于CLP的α-D-GalA糖基C6羧基上形成酯基,且1分子CaA与1分子自由羧基结合。此交联作用促使CLP-CaA具有优越且多元的体外抗氧化活性,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸阳离子自由基、·OH和O_(2)^(-)·的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))分别为0.82、2.47、0.92 mg/mL和0.72 mg/mL。本研究发现了果胶与CaA的交联机理及其结构对抗氧化活性的贡献,可为新型改良果胶在食品工业中的应用提供理论参考。

罗望子种皮原花青素系统的非酶褐变动力学和食品配方因素影响

本研究旨在探讨不同食品配方因素下罗望子种皮原花青素提取物(tamarind seed coat proanthocyanidins extract,TSPA)系统的非酶褐变动力学与关键酚类组分,以解析食品配方因素与热贮藏对原花青素组分的影响,推断非酶褐变的可能机理。以55%(体积分数)乙醇溶液提取所得TSPA的总酚含量为(397.1±3.1)mg/g,以总原花青素(单宁)为主((218.3±3.9)mg/g)。超高效液相色谱-串联质谱(ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)分析结果显示,TSPA主要含有原花青素B2(procyanidin B2,PCB2)、表儿茶素(epicatechin,EC)、原儿茶酸(protocatechuic acid,PCA)和咖啡酸己糖苷(caffeic acid hexoside,CAH)。零阶褐变动力学分析结果显示,在不同配方因素(TSPA质量浓度、乙醇体积分数、pH值、金属离子(除了Cu^(2+)之外)、增稠性胶体和保护剂)处理下,TSPA样品在加速实验(55℃贮藏6 d)中褐变速率常数k_(0)为0.0207~0.1581 d^(-1)(R^(2)=0.969~0.999)。对TSPA系统(1.0 mg/mL TSPA、体积分数5%乙醇溶液),添加1.0 mg/mL人参花提取物可显著抑制褐变(P<0.05);pH 3.0~3.8可部分降低褐变;与对照组相比,添加5 mmol/L金属离子会显著降低TSPA溶液酚类的含量,Ca^(2+)和Cu^(2+)所致PCB2、EC质量浓度降低了96%~98%,PCA质量浓度分别降低了33%、38%;Na^(+)和Zn^(2+)所致多酚质量浓度降低率为10%~25%。主成分分析结果显示(-)-表儿茶素-3,5-双没食子酸酯((-)-epicatechin-3,5-digallate,ECdG)、PCA、PCB2与EC是褐变的关键成分。本研究大致推测了TSPA酚类组成变化可能相关的反应,可为理解原花青素提取物系统的非酶褐变机理与控制非酶褐变提供理论参考。

冷藏对滇橄榄果汁的成分、颜色及抗氧化活性的影响研究

为了研究冷藏对滇橄榄果汁成分、颜色和抗氧化活性方面的影响,本研究利用UPLC-TOF-MS对滇橄榄果汁乙酸乙酯萃取后的酚类成分进行了分析,比较了在冷藏期间果汁的成分、颜色和抗氧化活性的变化情况,以期为滇橄榄澄清果汁饮料相关产品的研制提供理论基础。结果表明:滇橄榄果汁乙酸乙酯萃取相的主要酚类成分为柯里拉京、没食子酸葡萄糖酯等可水解单宁、珂黎勒酸、粘酸等,此外还发现了以前未在滇橄榄中发现的槲皮素脱氧己糖;在冷藏0~4d,果汁中总酚、总单宁成分含量下降,水溶性酚类柯里拉京及总成分约下降30%,在此之后(4~28d)趋于稳定;冷藏0~3d,滇橄榄果汁的褐色值下降,颜色变浅,冷藏3~21d逐渐趋于稳定;果汁在冷藏全过程中色差值增大,整体趋向于橙红色;果汁的DPPH·清除率在整个冷藏期间持续降低,·OH清除率在0~4d快速降低,此后趋于稳定,ABTS+·清除率在0~1d快速下降,在1~21d趋于平稳,28d后继续降低。

亲水胶体对糖溶液模拟冷冻过程中冰晶生长的影响

为了探讨冰淇淋等冷冻甜品溶液的流变性对冷冻成品中冰晶生长的影响,配制0.3%(质量分数)的不同亲水胶体(黄原胶、罗望子胶、瓜尔豆胶、羧甲基纤维素和刺槐豆胶)的糖溶液,通过依次降低糖溶液中0%、15%、30%、45%、60%和75%的水含量模拟冷品冷冻过程,分别采用流变和低温显微镜技术研究溶液的黏弹性与重结晶速率的关系。结果表明,与不含亲水胶体的对照组比较,含不同亲水胶体的糖溶液的流变性对重结晶速率具有显著性影响,其中,罗望子胶对重结晶速率影响最为显著,使得重结晶速率从对照组的62.45μm^3/h减小为1.66μm^3/h;糖溶液的标准化断点黏度与标准化断点模量均和重结晶速率具有良好的线性相关性,相关系数分别为r^2=0.92和r^2=0.95。以上结果表明在冷冻浓缩过程中,糖溶液的流变性与其冰晶生长有关,添加亲水胶体可降低糖溶液的重结晶速率,延缓冰晶生长,并可借此预测和判断冰的重结晶速率,为工业生产节约成本。该研究为亲水胶体,尤其是罗望子胶降低重结晶速率、控制冰晶大小以及提高冷冻甜品感官品质的应用奠定理论依据。

百香果果胶及其辛烯基琥珀酸酯化物对酸化脱脂乳饮料稳定性的影响

为提高百香果果皮的利用价值,采用酸提取法提取百香果果胶(passion fruit pectin,PFP),并用辛烯基琥珀酸酐(octenyl succinic anhydride,OSA)对其分子链进行修饰,制备果胶辛烯基琥珀酸酯化衍生物(pectin octenyl succinate anhydride,POSA)。以商品柑橘果胶(citrus pectin,CP)做对比,通过测定脱脂乳饮料在酸化过程中的ζ-电位、粒径、流变性质以及微观结构变化,比较果胶修饰前后脱脂乳模式饮料的稳定性变化。结果表明:PFP、POSA和CP添加量分别为2.0 g/L时,均可提高pH 4.68下的ζ-电位绝对值,降低有效粒径,防止乳蛋白聚集物的形成,稳定效果依次为:POSA>PFP>CP。同时,PFP和POSA提高了脱脂乳模式饮料液的抗剪切能力和黏弹模量(G′和G″),并改变了凝胶性质,使得饮料的稳定性得到提高。