超声—酶法提取酵母β-葡聚糖及其在合生素中应用

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酵母β-葡聚糖是具有调节机体免疫、改善肠道微生态系统、促进动物体生长的一种功能性多糖。酵母β-葡聚糖提取纯化过程会影响理化性质,影响其在功能性食品领域的发展,同时酵母β-葡聚糖的提取存在效率低等问题。鉴于此,本论文在国内外研究的基础上,以面包酵母为原料,采用超声-双酶法提取β-葡聚糖,并分析酵母β-葡聚糖的理化性质及其制备合生素的应用。主要研究结果如下:(1)面包酵母β-葡聚糖提取方法的选择。采用超声法、超声-酵母破壁酶法及超声-双酶法提取面包酵母β-葡聚糖,通过FT-IR光谱及刚果红试验,三种提取方法的成品的糖苷键可能为β构型。相比来说,超声-双酶法提取的β-葡聚糖具有更高含量57.83%(w/w)和更大平均粒径2607.0 nm,同时其多孔团聚程度更高,因此确定酵母β-葡聚糖的提取方法为超声-双酶法;(2)超声-双酶法提取面包酵母β-葡聚糖的工艺条件优化。以超声功率、超声时间、酵母破壁酶浓度、酵母破壁酶水解时间、酵母抽提酶水解时间为因素,总固体产量(g)及蛋白质提取量(μg)为指标,通过单因素和正交试验优化的提取工艺。优化提取工艺条件为:超声功率325 W、超声时间40 min、酵母破壁酶浓度0.50%(w/v)、酵母破壁酶水解时间90 min、酵母抽提酶水解时间60 min。在验证试验中,通过醇提和冷冻干燥得到含量为69.15%(w/w)的酵母β-葡聚糖;(3)酵母β-葡聚糖的性能及其制备合生素的应用。通过核磁图谱检测,103.52 ppm(C1)处、86.68 ppm(C3)处的化学位移及FT-IR光谱888 cm-1处的β构型C-H峰,表明成品存在β型糖苷键。由酵母β-葡聚糖制备的合生素,以植物乳杆菌:β-葡聚糖的质量比为2:1(w/w)和嗜酸乳杆菌:β-葡聚糖的质量比为3:2(w/w)时,生长性能及活菌数最佳。同时β-葡聚糖-植物乳杆菌合生素及β-葡聚糖-嗜酸乳杆菌合生素在模拟胃液消化4 h后,植物乳杆菌活细胞数可达到1012 CFU/m L,嗜酸乳杆菌活细胞数可达到1013 CFU/m L,酵母β-葡聚糖对嗜酸乳杆菌的保护作用优于植物乳杆菌,初步推测超声-双酶法提取的β-葡聚糖制备的合生素具有促益生菌生长及抗消化的性能。
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