牛蒡菊糖的制備、對雙歧桿菌的增殖及應用研究.pdf

1、牛蒡(ArctiumlappaL.)是一種藥食同源的兩年生草本植物。目前，牛蒡的經濟價值主要體現在牛蒡根作為一種出口的新、特蔬菜，但國際市場對出口牛蒡規(guī)格要求較高，造成等外根(次品)牛蒡資源的浪費。牛蒡的肉質根含有豐富的菊糖。菊糖(inulin)由果糖分子通過β-(2→1)鍵連接，聚合程度從2-70，一般平均為10。菊糖具有多種優(yōu)良的功能作用，可作為質構改良劑、穩(wěn)定劑、抗凍劑和抗老化劑應用于食品中。本論文利用等外牛蒡根為原料，研究牛蒡菊

2、糖的提取分離技術，并對牛蒡菊糖的分子結構進行確定；研究牛蒡菊糖對雙歧桿菌體的增殖作用；另外，對菊糖在低脂乳體系中的應用進行了探討。主要研究內容如下： 牛蒡菊糖的提取和純化工藝的研究。以等外牛蒡根為原料，通過響應面分析優(yōu)化了牛蒡菊糖的提取工藝，確定了菊糖提取的最佳工藝條件，即：提取溫度80℃，提取時間114min，固液比1:15，連續(xù)提取兩次。在此條件下，菊糖得率可達93.86％。對牛蒡菊糖脫蛋白、脫色方法進行比較，結果表明采用離

3、子交換樹脂效果較好。牛蒡菊糖粗品經SephadexG—50葡聚糖凝膠柱層析分離純化后得到純品，純度為99.47％。 牛蒡菊糖的結構分析。通過氣相色譜、紅外光譜、1H及13CNMR波譜分析表明，牛蒡菊糖主要是由12個呋喃型的果糖以β-(2→1)糖苷鍵相連，末端1個吡喃型的葡萄糖以α-(1→2)糖苷鍵連接到果糖上的線性直鏈結構。經高效凝膠色譜分析表明，菊糖的相對分子量為2168，聚合度約為13。 牛蒡菊糖對雙歧桿菌體外生長的

4、促進作用研究。結果表明，牛蒡菊糖對雙歧桿菌有明顯增殖作用。牛蒡菊糖作為雙歧桿菌培養(yǎng)基的碳源要有適宜的濃度，以添加1.0％的濃度增殖效果最好。對雙歧桿菌生長曲線的研究表明，以牛蒡菊糖為碳源培養(yǎng)的雙歧桿菌的生長速率比以乳糖為碳源培養(yǎng)的雙歧桿菌生長速率快。雙歧桿菌發(fā)酵牛蒡菊糖同時，使培養(yǎng)液的pH值降低。不同聚合度的果聚糖對雙歧桿菌生長影響的研究表明，雙歧桿菌能夠利用短鏈的菊糖(牛蒡菊糖和菊苣菊糖)和低聚果糖，但是不能夠利用高聚合度的菊糖(長鏈

5、菊糖)。 牛蒡菊糖對腸道菌群影響的研究。小鼠體內實驗表明，牛蒡菊糖對腸道益生菌.雙歧桿菌和乳酸桿菌生長有增殖作用。研究表明，雙歧桿菌能夠利用短鏈的菊糖和低聚果糖，但是不能夠利用長鏈菊糖。聚合度是決定雙歧桿菌能否利用果聚糖的主要因素。在益生元(短鏈的菊糖和低聚果糖)增殖腸道益生菌的同時，對腸球菌和腸桿菌并沒有顯著的影響。 牛蒡菊糖在低脂乳混合體系中應用的研究。將不同聚合度的果聚糖(牛蒡菊糖、長鏈菊糖和低聚果糖)添加到脫脂乳

6、體系中，結果表明，含有8％和10％(w/w)長鏈菊糖的樣品中，可以看到輕微的沉淀，這是由于長鏈菊糖在溶液中形成的菊糖結晶聚集所產生的。對卡拉膠—牛奶—菊糖混合體系的流變研究表明，加入卡拉膠的體系，均為弱凝膠體系，即儲能模量(G')>損耗模量(G")。加入果聚糖后，對體系的流變特征也產生一定的影響。對玉米淀粉—牛奶—菊糖混合體系的研究表明，當淀粉濃度由3％增加到4％時，由于分散相中淀粉顆粒體積的增加，表觀黏度顯著增加。玉米淀粉—牛奶—菊糖