发酵苹果渣多糖分离纯化、结构及其与加工特性的关系

【目的】在研究发酵苹果渣多糖分离纯化动态趋势的基础上,对其结构特性进行深入研究,进一步探究发酵苹果渣多糖分离纯化、活性及加工特性。【方法】以苹果原渣多糖(apple pomace polysaccharides,AP)、苹果酒渣多糖(wine fermented apple pomace polysaccharides,WFP)、苹果醋渣多糖(vinegar fermented apple pomace polysaccharides,VFP)为原料,对其含量进行分析,利用发酵苹果渣多糖不同组分间极性差异,采用DEAE-52纤维素,以Na Cl溶液进行梯度洗脱,部分收集器进行逐管收集,苯酚硫酸法测定吸光值,制作洗脱曲线;同时,对DEAE-52纤维素层析所得组分利用去离子水经Sephadex G-200凝胶柱,根据一定分子量截留的特点进行进一步分离纯化,测定所得组分纯度后,对不同组分进行结构表征,主要包括X衍射仪(XRD)观察晶体结构、热重分析仪进行热重分析(TG)、激光粒度仪对溶液粒度进行分析(LPSA)、同时通过刚果红试验探究其是否具有三螺旋结构,运用台式扫面电镜进行微观结构分析。【结果】粗多糖含量达到70%左右,同时不含蛋白质、核酸,提取效率较高;AP在0.1和0.2 mol·L-1 Na Cl洗脱液浓度下经DEAE-52纤维素层析、Sephadex G-200凝胶层析可得NAP0.1、NAP0.2;WFP在0.0、0.1和0.2 mol·L-1 Na Cl浓度洗脱下可得NWFP0、NWFP0.1、NWFP0.2,VFP可得NVFP0、NVFP0.1、NVFP0.2,以上所得成分含量均达到92%以上,分离纯化效果良好;3种多糖分离纯化前后皆为非晶态物质,呈无定型结构;多糖溶液浓缩过程温度应低于65℃,在加工中应注意控制温度在150℃以内;分离纯化前,3种多糖都存在三螺旋结构,分离纯化后,组分NWFP0、NVFP0、NVFP0.1出现了三螺旋结构,AP经分离纯化无三螺旋结构成分出现;苹果渣多糖在分离纯化后更加稳定,粒径差异更小,主要表现在经分离纯化后多糖的粒径分散系数更小;分离纯化导致片状结构变小,交联作用减弱,能更好发挥其生物活性。【结论】发酵苹果渣多糖含量达70%,经分离纯化后的含量与AP均可达92%;由XRD、TG、LPSA、刚果红、微观结构等方面得出其在溶解度、黏度、物理性质等方面的改变有利于更好发挥生物活性,同时获得更好的加工特性。     

苹果疏除幼果多糖TYAP-2的分离纯化及其特性研究

【目的】对苹果疏除幼果多糖进行分离与纯化,并对所得多糖组分TYAP-2进行结构表征及抗氧化活性分析。【方法】采用热水浸提法从苹果疏除幼果中提取水溶性粗多糖TYAP,并经DEAE-52纤维素柱层析和Sephadex G-150凝胶柱层析分离纯化,获得一种新的多糖组分TYAP-2。通过高效液相色谱(HPLC)、紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和环境电镜扫描(ESEM)等方法研究了TYAP-2组成及分子结构,并对其体外抗氧化活性进行了初步探讨。【结果】HPLC分析表明,TYAP-2是分子质量约为479ku的均一多糖,阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖是组成TYAP-2的主要单糖,而鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸和木糖的含量较少;FT-IR分析表明,TYAP-2中存在D-吡喃葡萄糖环结构;ESEM检测表明,TYAP-2呈长杆状和片层状2种结构;抗氧化分析表明,当质量浓度为5.0mg/mL时,TYAP-2对DPPH·的清除能力为65.08%,总还原力(OD值)为0.603。【结论】TYAP-2是一种可以作为天然植物抗氧化剂的多糖组分。     

发酵对苹果渣多糖加工特性的影响

【目的】中国苹果年均产量占世界总产量的50%以上,其中约有20%用于工业化深加工。因此,每年将产生数以万吨的苹果渣,这些苹果渣一般作为廉价饲料出售或作为废料丢弃,造成资源极大浪费。比较苹果渣发酵前后多糖的物理特性、流变特性、黏均分子量及基本结构等加工特性,为苹果渣多糖的开发利用提供新的思路和依据。【方法】以苹果原渣多糖(apple pomace polysaccharides,AP)、苹果酒渣多糖(wine fermented apple pomace polysaccharides,WFP)、苹果醋渣多糖(vinegar fermented apple pomace polysaccharides,VFP)为原料,通过对苹果渣多糖提取率、溶解性、乳化性及其稳定性、起泡性及其稳定性、吸湿性与保湿性等物理指标进行全面测定、利用流变仪测定多糖溶液流变学特性、利用台式扫描电镜(DSEM)对多糖微观结构进行观察,同时利用乌氏粘度计对多糖进行黏均分子量测定,从而对加工特性进行全方位的对比研究。【结果】AP提取率为5.68%,发酵苹果渣多糖提取率为6%—7%,与AP差异显著(P0.05)。VFP、WFP在水中溶解度分别为0.1405 g·m L~(-1)、0.0771 g·m L~(-1),均与AP(0.0283 g·m L~(-1))存在显著差异(P0.05)。与AP相比,发酵苹果渣多糖起泡稳定性有所增加,吸湿性、保湿性明显升高(P0.05),但吸油性、乳化性及乳化稳定性均显著降低(P0.05)。此外,在流变学方面,AP、VFP、WFP均为典型的非牛顿流体,其表观黏度存在明显的浓度依赖特征;WFP、VFP具有良好的温度抗逆性。黏均分子量和微观结构分析表明,AP、WFP、VFP黏均分子量在15—130 k Da,黏均分子量的大小顺序依次为:APWFPVFP。台式扫描电镜微观结构图像显示,AP主要由条带、棒状、片状组成,结构间相互交联,形成网状结构;WFP主要由齿状、棒状和片状组成,有一定交联性,但交联程度相对较低;VFP主要由较大的片状组成,弯曲折叠在一起,交联程度相对最低。【结论】发酵苹果渣多糖在物理特性、流变学特性、基本结构、黏均分子量等方面均有所提升,苹果酒渣多糖、醋渣多糖加工特性优于原渣多糖。