殼聚糖和殼寡糖的抗氧化特性及其抑制蘋(píng)果果汗褐變機(jī)理的研究.pdf

1、蘋(píng)果汁風(fēng)味佳美,營(yíng)養(yǎng)成分豐富且易被人體吸收,是深受人們喜愛(ài)的一種果汁飲品。但蘋(píng)果汁加工生產(chǎn)中的酶促褐變不僅影響了果汁的色澤及風(fēng)味,而且會(huì)大大降低果汁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值?？寡趸瘎┗蚩购肿儎┦欠乐构庸ぶ泻肿儼l(fā)生的重要措施之一。但人工合成的食品添加劑所帶來(lái)的食品安全性問(wèn)題已引起公眾的關(guān)注,尋找綠色、天然的抗褐變劑已成為目前研究的熱點(diǎn)。殼聚糖作為一類富含活性氨基和羥基的天然堿性多糖,在抗氧化和果蔬的保鮮方面已顯示出優(yōu)良的特性。因而,研究殼聚糖在蘋(píng)果

2、果汁中的防褐變效果具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 首先,采用醇酸降解法制備不同分子量的殼聚糖。以分子量(Molecular weight,Mw)為1186kDa的殼聚糖(Chitosan,CS)為原材料,降解得到了分子量分別為560kDa(C7)、320kDa(C6)、160kDa(C5)、94KDa(C4)的四種CS樣品。采用電位突躍法測(cè)定其相應(yīng)的脫乙酰度(Degree of deacetylation,DD)均在90％以上。說(shuō)明

3、在CS降解過(guò)程中,CS的DD值無(wú)明顯變化。三種水溶性殼寡糖(Oligochitosans,OCS)的分子量分別為1KDa(C1)、2KDa(C2)、5KDa(C3)。DD值均大于90％。共得到了七種脫乙酰度一定而分子量不同的樣品。
　　 通過(guò)測(cè)定上述七種不同分子量的殼聚(寡)糖的自由基(OH·、O2-·、DPPH)清除能力、還原能力和在亞油酸乳化體系中的總抗氧化能力,研究了殼聚(寡)糖的分子量與抗氧化強(qiáng)弱之間的關(guān)系。結(jié)果表明低分

4、子量OCS(C1.C3)比高分子量CS(C4.C7)具有更強(qiáng)的自由基清除能力:當(dāng)樣品濃度為2 mg／mL時(shí),C1和C2對(duì)OH·的清除率高達(dá)98.35％和96.52％,C3的清除率為57.64％,而其他的四種殼聚糖的清除率只有39.68％-43.04％；當(dāng)濃度為10mg／mL時(shí),C1對(duì)O2-·的清除率達(dá)到了76.54％,而C7的清除率只有28.32％,對(duì)O2-·的清除順序?yàn)?C1>C2>C3>C4>C5>C6>C7；三種低分子量的OCS(

5、C1-C3)比四種高分子量CS(C4-C7)顯示出更強(qiáng)的DPPH清除能力,當(dāng)殼聚(寡)糖濃度為1mg／mL時(shí),C1-C3的清除能力分別為65.52％、59.41％和53.59％,而C4-C7卻分別只有19.38％、14.85％、13.34％和10.53％。三種OCS的還原能力隨分子量的降低而不斷增大,而四種CS的還原能力非常微弱。當(dāng)濃度為5mg／mL時(shí),C1-C3的還原力分別為1.337、1.075和0.600,而C4-C7卻接近為零。

6、在亞油酸乳化體系中,也表現(xiàn)出分子量越低的OCS對(duì)亞油酸過(guò)氧化抑制效果越強(qiáng)的現(xiàn)象。上述七種分子量的殼聚(寡)糖中,C1在自由基清除能力、還原力和總抗氧化能力方面均表現(xiàn)的最為優(yōu)異。
　　 以C1為材料研究了它在蘋(píng)果果汁加工(Oh)和儲(chǔ)藏(24h、48h)過(guò)程中對(duì)果汁褐變程度的影響。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)蘋(píng)果汁的褐變程度越來(lái)越明顯,但濃度為1.0、2.0和4.0 mg／mL的C1可顯著抑制蘋(píng)果果汁的褐變。例如,0h時(shí),它們對(duì)蘋(píng)果果汁褐變的

7、抑制率高達(dá)65.24％、74.87％和82.73％。經(jīng)C1處理的果汁中維生素C(Vc)和還原糖含量幾乎保持不變,說(shuō)明C1在抑制褐變的同時(shí)并沒(méi)有影響蘋(píng)果果汁的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。但總蛋白和總酚含量明顯下降,這可能是因?yàn)镃1通過(guò)靜電吸附與蛋白質(zhì)發(fā)生了絮凝,以防止蛋白質(zhì)與多酚類在儲(chǔ)藏過(guò)程中形成聚合物,導(dǎo)致果汁出現(xiàn)后混濁現(xiàn)象。
　　 此外研究了C1能有效抑制蘋(píng)果果汁褐變的機(jī)理。發(fā)現(xiàn)C1處理能顯著降低果汁中O2-·的含量；延緩抗氧化酶(SOD、PO