【摘 要】
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芝麻（Sesamum indicum L.）是一种重要的油料作物。在中国以及世界范围内,芝麻香油是芝麻加工的主要制品。焙炒预处理作为芝麻香油加工过程中的关键步骤,发生着复杂的化学反应,从而赋予了芝麻香油浓郁的香味、特征色泽和抗氧化能力。其中糖参与了重要的美拉德反应与焦糖化反应,在焙炒过程中,细胞壁多糖的解离为这些糖化学反应提供了重要的前体物。芝麻皮是芝麻籽粒的重要组成部分,富含碳水化合物,尤其是纤
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芝麻（Sesamum indicum L.）是一种重要的油料作物。在中国以及世界范围内,芝麻香油是芝麻加工的主要制品。焙炒预处理作为芝麻香油加工过程中的关键步骤,发生着复杂的化学反应,从而赋予了芝麻香油浓郁的香味、特征色泽和抗氧化能力。其中糖参与了重要的美拉德反应与焦糖化反应,在焙炒过程中,细胞壁多糖的解离为这些糖化学反应提供了重要的前体物。芝麻皮是芝麻籽粒的重要组成部分,富含碳水化合物,尤其是纤维素、半纤维素和果胶等细胞壁多糖含量丰富,然而目前却鲜有关于芝麻皮细胞壁多糖的研究报道。本文针对焙炒前后的芝麻皮细胞壁多糖进行分离提取和结构表征,以期为芝麻籽焙炒预处理过程中美拉德反应和焦糖化反应的研究以及芝麻皮细胞壁多糖的综合利用提供理论支持。主要研究内容及结论如下:1.对不同焙炒条件下芝麻皮中主要成分的变化进行了研究。在焙炒过程中芝麻皮中的脂肪酸组成、氨基酸组成和单糖组成未发生改变。芝麻皮中的多糖成分主要是纤维素多糖、半纤维素多糖和果胶多糖。芝麻皮焙炒之后具有芳香气味,其来源于美拉德反应和焦糖化反应过程中产生的呋喃、糠醛、嘧啶、噻唑、吡咯和吡啶等物质。焙炒后的芝麻皮中丝氨酸、苏氨酸、精氨酸、半乳糖醛酸、鼠李糖、阿拉伯糖和木糖的含量发生了急剧下降,推测其可能作为重要的前体物质参与美拉德反应以及焦糖化反应。2.对不同焙炒条件下芝麻皮中纤维素多糖的变化进行了研究。提取的纤维素中附着有半纤维素多糖,其半纤维素多糖中的半乳糖、木糖和鼠李糖单元比其他糖单元更容易降解。芝麻皮焙炒过程中,纤维素的结晶态未发生明显的降解,然而非结晶态发生了降解。糖降解产生的乙酸和3-糠醛等挥发性化合物,可能为芝麻焙炒过程中焦糖化反应和美拉德反应做出贡献。3.对不同焙炒条件下芝麻皮中的半纤维素多糖进行了研究。芝麻皮焙炒处理后,半纤维素得率有所升高。在焙炒过程中半纤维素多糖的侧链糖单元更容易发生断裂和降解,然而主链结构未发生明显变化。半纤维素中木糖、阿拉伯糖和鼠李糖发生了降解,其降解产物可能为美拉德反应和焦糖化反应做出贡献,进而影响芝麻香油的风味和色泽。4.本章主要对芝麻皮中的果胶多糖进行了提取和分析,使芝麻皮中果胶成分的组成和结构得到较为全面的了解,为后续研究其降解变化提供理论和技术支撑。从芝麻皮中分级醇沉出的SSP30（DE=44.62%）、SSP50（DE=36.70%）和SSP90（DE=22.73%）三个果胶组分,均为低甲氧基果胶。所有果胶样品中,SSP30果胶组分具有最高的得率（7.35%）、最高的半乳糖醛酸的含量（76.39%）、最高的酯化度（44.62%）和最大的分子量（41531 Da）。SSP50得率虽然最低（0.68%）,但其具有相对最为复杂的单糖组成。此外,热重分析表明,SSP50具有最高的热稳定性。样品SSP30在高浓度（≥2.0%）时具有较大的粘度、泡沫稳定性和乳化稳定性。体外抗氧化活性分析表明,SSP30组分具有最高的·OH自由基清除能力。5.对不同焙炒条件下芝麻皮中果胶多糖的变化进行了研究。芝麻皮低温焙炒（≤180℃）后果胶的得率上升,然而,高温焙炒（≥200℃）后得率下降。在芝麻皮焙炒过程中,果胶的RG-Ⅰ区域以及侧链结构糖单元更容易发生降解。果胶多糖中鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、岩藻糖、木糖和葡萄糖醛酸发生了降解,其降解产物可能为美拉德反应和焦糖化反应做出贡献,进而影响芝麻香油的风味和色泽。通过本课题的研究可以了解到,与纤维素多糖相比,芝麻皮中的半纤维素多糖和果胶多糖更容易发生降解,其降解产物作为重要前体物质参与美拉德反应和焦糖化反应,进而影响芝麻香油的风味和色泽。
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