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可可豆及其相关产品在全球范围内应用广泛。加工可可成品会产生大量的包括可可豆壳在内的工业废物。在可可豆壳的利用中,目前仅是有限的将作为覆盖物或是动物饲料中,尽管最近的研究表明,可可豆壳的营养价值高,特别是高含量的膳食纤维和茶多酚,但是很难应用于食品中。近年来,消费者对富含膳食纤维和茶多酚的功能性食品的需求不断地增加求,若将二者联系起来,可可豆壳(CBS)则可以为食品提供易得而且廉价的营养素。因此,本文开始研究与茶多酚和膳食纤维相关的潜在抗氧化活性、降血糖和降胆固醇等生物活性和理化功能特性。本课题主要从以下两方面阐述,第一部分利用80%(v/v)的无水乙醇、丙酮、甲醇和水分别提取可可豆壳中的多酚,每种提取产物均用三种方法(2,2-二苯基-1-苦肼基(DPPH清除率),β-胡萝卜素亚油酸和还原铁的减少/抗氧化能力(FRAP))进行体外抗氧化活性的检测。提取物的总酚及总黄铜含量利用量热方法测定,而其主要成分通过HPLC分离定量。丙酮提取得到最高的总酚含量(41.82mg没食子酸当量(GAE)/g干重(DW)),甲醇提取其次(25.36mg GAE/g DW),乙醇和水提取分别为(23.36mg GAE/g DW)(17.21mg GAE/g DW)。令人惊讶的是,基于DPPH自由基和亚油酸β-胡萝卜素的测定,表明水提取物的抗氧化活性最高。这表明水提取物与有机溶剂相比含有较高含量的游离抗氧化成分。然而,所有的提取物DPPH自由基清除活性均在80%以上,抗坏血酸在85%以上。 FRAP还原实验表明总酚和总抗氧化活性呈正相关,总的抗氧化成分(包括受束缚的和游离的)均参与降低FRAP还原活性化合物的过程。HPLC分析确定了四个提取物均含有没食子酸,可可碱和咖啡因,其中可可碱是主要的化合物其次是咖啡因。水提取表现出良好的酚类化合物提取率。第二部分中,对单糖成分、理化功能特性及可溶性膳食纤维(SDF),不溶性膳食纤维(IDF)和总膳食纤维(TDF)粉末及浓缩液的生物活性进行了测定。SDF含有超过83%的非淀粉多糖(NSP),而IDF和TDF的浓缩液的主要成分为42%的拉松木质素和51%的NSP。每个纤维浓缩均含有7种单糖(岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和甘露糖),半乳糖是总的中性糖的主要成分(20.45%),而IDF和TDF中的葡萄糖是主要中性糖,含量为分别8.64%,13.24%。四种浓缩液的物理性质、水化性能和持油能力与天然膳食纤维相近。三种纤维的生物活性包括葡萄糖吸附、葡萄糖扩散、淀粉水解、胆固醇、胆酸钠和油的结合能力利用模拟胃肠条件的体外模型测定。结果显示SDF具有显着的血糖吸附能力(GAC)(P<0.05),但α-淀粉酶抑制活性,胆固醇,胆酸钠和油的结合能力不显着(>0.05),IDF和TDF的葡萄糖透析迟缓指数(GDRI)、油的结合能力结果相近。此外,通过FRAP还原力和DPPH实验表明三种可可豆壳膳食纤维粉均含有固有的抗氧化物质(酚类化合物)。因此,CBS的纤维可作为低热量、高纤维的功能性添加剂,以减少热量和胆固醇水平、控制血糖水平。