阿拉伯木聚糖的功能性質(zhì)及其應(yīng)用研究.pdf

1、全麥?zhǔn)称犯缓攀忱w維、維生素、礦物質(zhì)及多種植物營養(yǎng)素。經(jīng)常食用全麥?zhǔn)称窌档投喾N慢性病的發(fā)生率。全麥?zhǔn)称分腥溍姘俏鞣絿沂走x的主食，是補充膳食纖維及多種營養(yǎng)素的最佳途徑。在我國，由于全麥面包結(jié)構(gòu)粗糙，消費者接受程度差，因而消費量受到極大的限制。面筋蛋白、阿拉伯木聚糖(Arabinoxylan，AX)及它們之間的相互作用對全麥面團的流變性質(zhì)和全麥面包品質(zhì)有很大影響。因此研究AX的功能性質(zhì)，能改善全麥面包質(zhì)構(gòu)，提高民眾健康水平，具有重要

2、的理論意義和實用價值。
　　 本論文以全麥面粉為原料，優(yōu)化水不溶性阿拉伯木聚糖(Water unextractable arabinoxylan，WUAX)的提取工藝，制得高純度的水溶性阿拉伯木聚糖(Water extractable arabinoxylan，WEAX)和WUAX；研究了WEAX及WUAX的氧化膠凝機理以及AX與面筋蛋白之間的相互作用；研究了氧化酶在實際體系中的應(yīng)用。
　　 從全麥粉中提取純化得到純度較

3、高的WEAX，相對重均分子質(zhì)量為414，459。其單糖組成為阿拉伯糖42.60%，木糖51.55%，葡萄糖3.89%，甘露糖1.96%。FA含量較低為0.25%。
　　 采用Ba(OH)2提取WUAX，優(yōu)化了提取工藝。堿提WUAX預(yù)處理結(jié)果發(fā)現(xiàn)高壓蒸煮法可提高WUAX的提取率及提取物中WUAX的含量。Ba(OH)2提取WUAX的最佳工藝條件為：料液比1:188，提取溫度63℃，提取時間3h，提取率為31.60%；方差分析結(jié)果顯示

4、各因素對提取率影響的模型顯著(P<0.05)，提取溫度的平方項對提取率的影響高度顯著(P<0.001)；最佳工藝條件下得到的提取物中WUAX含量為92.09%。
　　 采用毛細(xì)管黏度法測定漆酶(laccase，LAC)與氧化酶體系POX/H2O2體系、LOX/LA體系及化學(xué)氧化劑KBrO3、ADA、BPO及過硫酸銨對AX粘度的影響，結(jié)果表明LAC較其他兩種氧化酶體系和四種化學(xué)氧化劑更有效的作用于AX，使AX黏度明顯增加。添加氧化

5、酶前后，WEAX和WUAX的重均相對分子質(zhì)量分布測定結(jié)果表明，加入氧化酶后WEAX和WUAX的重均相對分子質(zhì)量均增加，且WUAX增加更明顯。加入LAC時，重均相對分子質(zhì)量增加最為明顯。這說明LAC催化AX氧化交聯(lián)能力較強。加入LAC后，AX中阿魏酸(Ferulic acid，F(xiàn)A)含量降低較明顯，證明在LAC的作用下，更多的FA參與了氧化交聯(lián)。在AX和LAC混合體系中加入游離的FA，反應(yīng)1h后經(jīng)反相高效液相色譜法(RP-HPLC)測定混

6、合物中游離FA的含量，結(jié)果表明，游離的FA，在LAC的作用下，參與形成聚合物，因此WEAX在LAC的作用下可通過FA產(chǎn)生氧化交聯(lián)。在AX和LAC混合體系中加入富馬酸時，WEAX及WUAX溶液中FA濃度與未加入富馬酸時FA濃度下降速度差別不大。說明富馬酸不參與LAC催化的AX的氧化交聯(lián)反應(yīng)。而加入香草酸時，溶液中FA較未加入時降低速度明顯加快。且隨香草酸濃度的增大，F(xiàn)A降低速度加快。說明加入香草酸對AX的氧化交聯(lián)反應(yīng)有影響。進而證明了AX

7、的氧化交聯(lián)中心為酚羥基而非雙鍵。
　　 采用蠕變試驗與小振幅振蕩動態(tài)流變性質(zhì)的測定相結(jié)合，研究WEAX和WUAX對面筋蛋白黏彈性的影響，結(jié)果表明面筋蛋白(gluten)、面筋蛋白與WEAX混合體系(G-WEAX)及面筋蛋白與WUAX的混合體系(G-WUAX)當(dāng)NaCl濃度為4.0%(w/v)時，面筋蛋白、G-WEAX黏彈性最大；G-WUAX在NaCl濃度為3.0%(w/v)時彈性最大，在NaCl濃度為4.0%(w/v)時黏度最大

8、。當(dāng)加水量為50%時，面筋蛋白及G-WEAX和G-WUAX混合體黏彈性最佳。WEAX和WUAX可顯著提高面筋蛋白的黏彈性。加入WEAX和WUAX后，面筋蛋白的LMWG中自由巰基的數(shù)量明顯減少，這是面筋蛋白黏彈性增大的原因之一。
　　 采用熒光各向異性法研究了AX對醇溶蛋白和麥谷蛋白熒光各向異性的影響，結(jié)果表明，麥谷蛋白中加入AX，其各向異性值顯著提高，說明AX與麥谷蛋白分之間存在相互作用。
　　 采用13C NMR法研究

9、AX和面筋蛋白的相互作用，結(jié)果表明麥谷蛋白中加入WEAX時化學(xué)位移6為136.5和128.8ppm的吸收峰(歸屬于芳香烴類化合物)，分別向低場強方向移動至137.6ppm和129.9ppm；當(dāng)加入WUAX時，化學(xué)位移6為136.5和128.8ppm的吸收峰也分別向低場強方向移動至137.8ppm和130.1ppm。對于醇溶蛋白，當(dāng)加入WEAX或WUAX時，未發(fā)現(xiàn)化學(xué)位移的變化。結(jié)果表明AX與面筋蛋白的相互作用主要是由AX分子側(cè)鏈上的阿魏

10、酸與麥谷蛋白分子上的酪氨酸基團相互作用引起的。
　　 采用小振幅動態(tài)流變試驗測定面團的黏彈性，面包體積測定、感官評定法與質(zhì)構(gòu)測定法相結(jié)合對面包品質(zhì)進行綜合評價，并對面包進行了貯存試驗，結(jié)果表明LAC可提高普通面團和全麥面團的黏彈性，對全麥面團的作用更強。全麥面包的比容普遍小于普通面包，全麥面包中加入LOX和LAC能顯著增加全麥面包的比容，并以LAC提高比容最為明顯。當(dāng)加入LAC時，評分員對全麥面包切面的組織結(jié)構(gòu)、口感的評分的平均