西洋参饮料的风味成分分析及活性评价研究

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西洋参是我国传统的中药材,属于药食同源原料,研究表明西洋参具有抗癌、抗氧化、抗炎、降血糖等药理活性,主要的活性成分为皂苷和多糖。同样地,西洋参须也具有多种药理活性,因此,充分利用西洋参须的活性成分研发一种饮料,既能满足人们对于健康的需求,又能满足当代年轻人的喜好,将成为西洋参相关产品的研究热点。本文以西洋参须为原料,通过纤维素酶和果胶酶、α-淀粉酶和麦芽糖酶、风味蛋白酶三步酶解制备西洋参饮料,测定了产品的基本营养成分、多糖、皂苷,考察了酶解过程风味成分变化,利用DPPH和ABTS自由基清除率评估抗氧化活性,测定了酶解过程对α-葡萄糖苷酶抑制率的影响,观察酶解过程对LPS诱导的RAW264.7细胞中NO的产生量,来评估其抗炎活性。主要研究内容及结论如下:(1)对西洋参须饮料加工工艺的优化,确定最佳工艺条件。纤维素酶和果胶酶酶解的最佳工艺条件为:酶添加量为4.5%,酶解时间2.25h,酶解温度65℃,在该条件下得到的最到酶解液中还原糖含量为59.33 mg/ml;α-淀粉酶和麦芽糖酶的最佳工艺条件为:酶添加量5.5%,酶解时间2.25h,酶解温度60℃,在此条件下得到的酶解液中还原糖含量为93.08 mg/ml;风味蛋白酶的最佳工艺条件为:酶添加量1%,酶解时间1h,酶解温度55℃,在此条件下制备的产品口感较好,感官评分较高。(2)西洋参须饮料的基本营养成分进行测定,结果表明,西洋参须饮料产品的营养成分符合国家规定,其中能量1444 KJ、蛋白9.96 g/100g、脂肪15.6 g/100g、膳食纤维21.55 g/100g、碳水化合物30.8 g/100g、钠191 mg/100g;西洋参多糖含量为350.98mg/g;人参皂苷Rg1+Re、Rb1、Rc、Rd皂苷含量分别为25.77±0.4 mg/g、13.38±0.22 mg/g、17.76±0.03 mg/g、14.84±0.16 mg/g;SDS-PAGE结果表明,酶解处理对西洋参蛋白分子量产生了影响,经过第一步酶解处理后在45-65 k Da之间出现新的条带,第二步酶解较前一步相比,在75 k Da处出现了一个新条带,第三步酶解和前一步相比,除条带变浅外无其他变化;从色度值可以看出,酶解处理后西洋参饮料颜色变得较暗,黄红色逐渐加深,将西洋参原料和酶解后原料区分开;水溶性指数和吸水性指数表明西洋参饮料的溶解性较好。(3)采用HS-SPME-GC-MS对西洋参须以及经过酶解制备的固体饮料的挥发性成分进行分析与鉴定,共鉴定出96种挥发性成分,其中萜烯类化合物29种,醇类化合物20种,醛酮类化合物15种,烷烃类化合物10种,酯化合物类9种,酚酸类化合物8种,芳香类化合物3种,杂环类2种。芳樟醇是主要的挥发性成分,酶解后含量有所降低,具体原因还有待进一步研究。风味蛋白酶酶解产生了13种新成分,其中包括了一类新化合物——杂环类化合物。目前,还没有西洋参酶解类产品的相关研究,本研究为西洋参产品的开发及风味成分分析提供了科学依据。(4)西洋参须饮料活性研究:体外抗氧化实验表明,酶解处理可增加其抗氧化活性;从西洋参须饮料对α-葡萄糖苷酶的抑制结果表明,西洋参须饮料具有一定的降血糖活性,但酶解处理并未对其活性产生影响;在体外抗炎活性实验中,西洋参饮料在系列梯度范围内对小鼠RAW264.7细胞无明显毒性,西洋参须饮料具有较强的抗炎作用,可明显抑制小鼠RAW264.7细胞中NO的产生,且呈现剂量依赖关系,并且酶解处理可增强西洋参须饮料的抗炎作用,但酶解处理样品之间无明显差别。
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