黑果腺肋花楸体外消化模拟及其原花青素性质和应用研究

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黑果腺肋花楸果是一种富含酚类物质的可食用果实。已有研究证明,黑果腺肋花楸在众浆果中表现出较高的多酚含量和较强的抗氧化活性。然而,目前对黑果腺肋花楸经过胃肠道消化后活性物质的变化规律及其潜在的功能特性和应用研究鲜少。本论文初步研究了黑果腺肋花楸在模拟体外消化过程中酚类物质及抗氧化性的变化规律,并利用高效液相色谱(High performance liquid chromatography,HPLC)测定单体酚含量的变化,同时从中选取胃肠消化后留存最多的原花青素进行提取工艺的优化,并对原花青素的抗氧化性、降血糖活性和稳定性进行研究。最后,对黑果腺肋花楸原花青素进行微胶囊制备。这些实验结果为黑果腺肋花楸天然产品的开发及应用提供了科学依据。主要研究结果如下:(1)通过体外消化模拟,研究黑果腺肋花楸多酚、黄酮含量和抗氧化性的变化过程,利用HPLC技术监测单体酚含量的变化规律,同时还对比了黑果腺肋花楸、蓝莓、桑葚和山葡萄四种果实消化后酚类成分的含量。结果表明,胃肠消化后黑果腺肋花楸的多酚和黄酮含量均显著增加,而肠消化后DPPH和ABTS+·自由基清除能力分别降低了36.84%和8.55%。对比蓝莓、桑葚和山葡萄,黑果腺肋花楸无论在果实原有的多酚和黄酮含量还是在消化后的保留量上均体现出了最大的优势。此外,HPLC检测到经过消化后绿原酸和槲皮素完全被降解,原花青素B2含量有所降低,表儿茶素含量有所增加,而金丝桃苷无显著性变化。可见,原花青素类成分是黑果腺肋花楸经消化后留存量最多的单体酚,这使得黑果腺肋花楸消化后仍保留一定的抗氧化活性。(2)利用响应面分析法对黑果腺肋花楸原花青素的热醇提取工艺进行优化,在最佳提取条件(液料比36:1、乙醇浓度40%、提取温度81℃、提取时间177 min)下,黑果腺肋花楸原花青素得率为24.33%,与理论预测值仅差0.034%。此外,利用DM130大孔树脂对原花青素进行分离纯化,纯度达到94.70%,相比粗提物提高了52.84%。(3)继续对黑果腺肋花楸原花青素的体外抗氧化能力、降血糖活性进行分析,并就不同环境因素对原花青素稳定性的影响进行研究。体外抗氧化实验结果发现黑果腺肋花楸原花青素具有较强的抗氧化能力,表现在于DPPH、ABTS+·自由基清除能力和总还原力,其中DPPH、ABTS+·自由基半数抑制浓度(Half maximal inhibitory concentration,IC50)分别为39.19、20.32μg/m L;降血糖活性实验结果表明,黑果腺肋花楸原花青素能够有效抑制α-葡萄糖苷酶的活性(IC50为1.22μg/m L);稳定性实验表明,原花青素的加工和储藏应置于低温、避光的环境下且不接触铁器、铜器,同时避免使用苯甲酸钠、山梨酸钾等强碱弱酸盐类添加剂进行防腐。而在体外消化过程中,黑果腺肋花楸原花青素的含量在口腔-胃消化后显著增加,肠道消化后显著减少。(4)以明胶与果胶为壁材,采用复合凝聚法制备黑果腺肋花楸原花青素微胶囊。利用响应面优化法对微胶囊壁材工艺参数进行优化,在最佳工艺条件(壁材浓度1.54%,壁材质量比1:2.25,p H3.2)下,凝聚率达到63.01%,与理论预测值仅差0.91%。在壁材工艺基础上,以包埋率为指标,通过单因素试验得出了原花青素微胶囊的最优条件。最终黑果腺肋花楸原花青素微胶囊各工艺参数的最佳值为:壁材浓度为1.54%,壁材质量比为1:2.25,p H为3.2,芯壁质量比为1:2,TG酶添加量为30%(w/w明胶),固化温度为15℃。在此工艺条件下,黑果腺肋花楸原花青素包埋率可达到87.30%。通过体外消化模拟,发现微胶囊对原花青素起到缓释作用,同时降低其在肠道消化过程中的损失。
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