大枣中多糖的提取研究

XXX 毕业论文大枣中多糖的提取研究学 生：XXX学 号：XXX专 业：XXX班 级：XXX指导教师：XXXXXX 学院 XX 系XX 年 XX 月四川理工学院毕业论文 中文摘要I大枣中多糖的提取研究摘 要大枣是鼠李科枣属植物枣树的果实，又名华枣、红枣、普通枣，主产于我国，有极高的营养价值和很好的医疗保健作用，是祖国传统医药中“药食同源”的优良补品，也是被国内外医药界重视的营养滋补剂。大枣中的氨基酸、维生素、矿物质、环磷酸腺苷、环磷酸鸟苷等营养成分都有了较多的研究了解，但大枣多糖的研究还比较少，我国在大枣多糖方面的研究还处在刚刚起步的阶段。本文采用水溶法提取大枣中的水溶性多糖，并对影响水溶法提取的各个因素进行了研究。水浴加热浸提在最优条件下得率为 4.108%；微波辅助提取在最优条件下得率为 4.351%；超声波辅助提取在最优条件下得率为 4.187%。微波和超声波辅助提取都明显地缩短了提取时间，降低了提取温度，并且提高了多糖的得率，是两种较好的大枣多糖的提取方法，二者都具有良好的应用前景。关键词：大枣，多糖，提取四川理工学院毕业论文 英文摘要IIExtraction reserch of polysaccharide in Zizyphus jujube dateAbstractZizyphus jujube date is fruit of Zizyphus jujube Mil, also named Chinese jujube date, red dates. It is mainly planted in China, has high nutritious value and excellent pharmaceutical function and is a necessary component in traditional Chinese medicine. The amino acid, Vitamin,mineral,cAMP,eGMP and some other nutritional component have been investigated deeply. However the research work on polysaccharide from jujube date is very limited, especially in our country, such research work is just in initial phase.This nove water-soluble polysaccharide form Chinese jujube date is extracted and several factors affecting extraction are discussed. Water bath at the optimum extraction yield was 4.108 percent under the conditions; microwave assisted extraction under the optimal conditions the yield of 4.351 percent; ultrasonic assisted extraction under the optimal conditions for the 4.187 percent. Microwave and ultrasound assisted extraction have decreased the extraction time, lowered extraction temperature, and increasesed the yield of polysaccharide, which were two good polysaqccharide extraction, both have a good prospect.Key words:Jujube,Polysaccharide,Extract四川理工学院毕业论文 目录III目 录中文摘要 .英文摘要 .第一章 绪 论 .11.1 引言 .11.2 大枣中营养成分的研究现状 .21.2.1 大枣中的芦丁 .21.2.2 大枣中的糖分组成 .21.2.3 大枣中的环磷酸腺苷 .21.2.4 大枣中的环磷酸鸟苷 .31.2.5 大枣中的维生素 C .31.2.6 大枣的有机营养矿物质元素和多种维生素 .31.3 枣核、枣皮及红枣香气的成分 .41.3.1 对枣核的相关研究 .41.3.2 枣皮中枣红色素的提取 .51.3.3 红枣香气的成分 .51.4.多糖的研究概述 .51.4.1 多糖概述 .51.4.2 多糖的来源 .61.4.3 结构分析和药理学研究 .61.4.4 多糖的提取与测定 .61.4.5 多糖研究和开发进展 .71.5 提取原理 .71.5.1 水浴加热提取原理 .71.5.2 微波辅助提取原理 .71.5.3 超声辅助提取原理 .81.6 立题背景 .8第二章 实验部分 .102.1 实验材料 .102.1.1 实验药品 .10四川理工学院毕业论文 目录IV2.1.2 实验仪器 .102.3 实验方法 .112.3.1 大枣枣肉的成分分析 .112.3.2 多糖的得率 .112.3.3 采用苯酚-硫酸法检测糖分 .112.4 提取工艺条件的确定 .122.4.1 沉淀剂的选择 .122.4.2 沉淀剂加入量对大枣多糖沉淀的影响 .132.4.3 浸提液浓缩倍数对红枣多糖沉淀的影响 .132.5 提取方法 .132.5.1 水浴提取 .132.5.2 微波辅助提取 .142.5.3 超声波辅助提取 .14第三章 实验结果与讨论 .153.1 水浴提取条件对多糖得率的影响 .153.1.1 提取时间对多糖得率的影响 .153.1.2 液料比的选择 .163.1.3 提取温度对多糖得率的影响 .173.2 微波辅助提取条件对多糖得率的影响 .193.2.1 提取时间对多糖得率的影响 .193.2.2 液料比对多糖得率的影响 .203.2.3 微波功率对多糖得率的影响 .223.3超声波辅助提取条件对多糖得率的影响 .233.3.1 时间对多糖得率的影响 .233.3.2 液料比对多糖得率的影响 .243.4 小结 .25第四章 结论与展望 .271.结论 .272.展望 .27参考文献 .28致 谢 .31四川理工学院毕业论文 第一章 绪论1第一章 绪 论1.1 引言大枣为鼠李科植物枣的成熟果实，与桃、李、栗、杏并称为我国古代五果。始载于本经，在我国已有 4000 年栽培历史。大枣美味可口，营养丰富，枣的医疗保健价值在我国研究最早。大枣也常用于中药，具有补血健脑抗癌及健脾强身等功效， 神农本草经中列为上品，历代本草中均有收载 1。枣树在我国北方分布很广，一般生长在中温带与寒温带过渡带，枣树也是近年来黄河中下游流域退耕还林和发展经济林果的主要树种之一，资料表明，自 1978 年以来，我国枣树栽培面积大幅度增加 2。仅陕北大枣年产量增至约为18 万吨 3，主要外销。但近年来由于种种原因，销售不畅，加之仅供食用经济效益低下，未能使以大枣为唯一经济来源的广大果农摆脱贫困。所以，对大枣进行深加工，提高其品和附加值日益受到关注。大枣在药理方面具有中枢抑制作用 4-6，保肝抑菌作用 7-8和抗变态反应 9。此外，大枣还有增强肌力、抗肿瘤、镇咳、祛痰作用，某些成分对艾滋病有特殊疗效 10。随着人民生活水平的提高，对食品感官质量要求也越来越高，而合成色素的安全性问题已引起人们普遍关注，通常情况下合成色素不同程度的具有毒性，甚至导致癌变或畸形。目前我国允许使用的合成色素己减少至 8 种，其中有的色素发达国家已禁止使用。而大枣红色素则是一种较为理想的天然色素资源，其色彩鲜艳、含盆丰富、无毒，又具有特定药理功效，广泛应用于食品医药及化妆品的着色，因而开发前景广阔。尽管大枣红色素是未来优选安全无毒的天然色素之一，但目前对大枣红色素的研究仍存在许多问题，诸如大枣红色素的理化性质、组成、结构等尚不清楚，有待于进一步研究。现代医学研究表明，红枣对气血不足、贫血、肺虚咳嗽、神经衰弱、失眠、高血压、败血症和过敏性紫癫等均有疗效，是被国内外医药界重视的营养滋补剂 11-17。随着对枣药理作用的深入研究，人们又开拓了一些枣的新用途，如用于治疗烫伤、顽固性功能呕吐、急慢性肝炎和肝硬化等 18。近几年来，国内在大枣的加工利用方面做了大量的研究实验 19-34，在药理和临床应用方面有不断有见报道 35-38，而且，深入研究的论文比如在大枣的抗活性氧功能 39和甘麦大枣汤的煎法 40方面也有些研究报道。另外发现多糖中的蛋白质脱除方法也有所报道，其中对于详细地大枣多糖的蛋白质脱除方法还未见报道。郎杏彩等 41从酸枣仁、酸枣果肉中提取粗多糖，并对其增强小鼠的免疫功四川理工学院毕业论文 第一章 绪论2能和抗放射性损伤的药理作用进行了研究。在国外，日本学者友田正司等在六十年代末七十年代初比较了日本大枣和中国大枣的搪分组成 42，从日本大枣中提取出两种多搪，并对其结构进行了研究，在九十年代又发表了日本大枣多糖抗补体的药学活性 43。酸枣和日本大枣与我国主栽的大枣在品种上同属(Zizyphus)而不同种，但其研究结果对于我国大枣的研究具有参考价值。1.2 大枣中营养成分的研究现状据报道，大枣中含有 50 多种化学物质，内含有芦丁、多糖、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、有机酸和包括硒在内的 36 种微最元素，还有大最的果糖和葡萄糖、一定量的低聚糖、多糖、环磷酸腺昔(cAMP )和环磷酸鸟有( cGMP )等。1.2.1 大枣中的芦丁 1芦丁又称芸香甘( rutin )，是一种广泛存在植物体内的黄酮醇配糖体。它可防止毛细血管发脆引起的出血症，用于高血压、血小板减少症和败血症等疾病的辅助治疗，同时它也可作为制备羧乙基芦丁，二乙氨基甲基芦丁等物质的原料。由于芦丁对人体无毒性，它在食品工业中常用作抗氧化剂和天然食用黄色素。而从槐米中提取芦丁工艺较为成熟，但原料奇缺。大枣中芦丁含量较高，据测定达 3385mg/100g。从劣质枣及大枣加工的下脚料中提取芦丁工艺较为可行，经济性好，污染也小。芦丁可用大孔吸附树脂法精制，其含量可由紫外分光光度法测量。1.2.2 大枣中的糖分组成表 1.1 大枣水溶性成分中搪的种类和含量(%)果糖 葡萄糖 蔗糖 低聚糖 中型多糖 酸性多糖 总糖分日本大枣 36.1 32.5 0 14.8 1.4 2.0 86.6 中国大枣 30.8 32.5 8.8 13.0 0.3 0.5 85.9大枣中的糖分占大枣果肉总干物的 81.388.7%,平均 84.5%。还原搪占总糖的 70.895.0%,砰均 84.2%44.45。日本学者友田正司等 42在六十年代末分析过一份日本大枣和一份中国国大枣的水溶物的糖分组成，结果如表 1.1。1.2.3 大枣中的环磷酸腺苷(cAMP) 38,46环磷酸腺昔(CAMP )，是腺普-3, 5一环磷酸的简称，也称腺昔酸，是本世纪五十年代发现的一种具有爪要生物活性的环核首酸类物质，普遍存在于哺乳动物的组织和体液，作为第二信使参与多种生理化过程的调节，并作用于基四川理工学院毕业论文 第一章 绪论3因转录和翻译，影响蛋自质的合成。临床证明, cAMP 对冠心病、心肌梗塞、心源性休克等有显著的疗效。七十年代末，日本学者发现枣和含枣的中药方剂具有使白血球内 cAMP 含量升高的作用。之后，Jyong-Chyl Cyong 等从枣和酸枣的果肉及种仁中分离出了 cAMP,并指出枣和酸枣成熟果肉的 cAMP 含量是当时已检测高等植物中最高的。迄今为止，人们至少已从 50 种以上的高等植物中检测 cAMP，其中绝大多数的含量介于几到几百微摩尔/克鲜重(mol/g.fw )。我国学者刘孟军、王永慧等在八十年代末对十四种园艺植物，44 个枣品种，59 个酸枣品种和类型的 cAMP含量进行了测定。结果表明，在所测植物材料中，枣和酸枣成熟果肉的 cAMP 含量最高，平均值为 38.05 和 23.87 毫微摩尔/克鲜重（mol/g.fw )，其中山西木枣成熟果肉的 cAMP 含量(302.50nmol/g.fw)是迄今己测高等植物中最高的 46。而且研究发现，枣和酸枣果肉水提液在水浴中煮沸 3050min，其 cAMP 含量无明显变化，说明 cAMP 具有热稳定性。1.2.4 大枣中的环磷酸鸟苷(cGMP)环磷酸鸟苷(cGMP)是鸟苷-3 ，5一环磷酸的简称，也称环鸟苷酸。它的作用是 cAMP 的拮抗物，在有对抗反应的体系中，如肌肉收缩和肌肉松弛、糖质合成和糖质分解，cGMP 和 cAMP 各在一方面进行控制 47八十年代初 Cyong Jyong-Chyl 等 48从大枣中提取 cGMP，发现 cGMP 在大枣中的含一星达到 3060nmol/g(dry wt)是己研究的植物和动物组织中含量最高的。当时己报道的高等植物中含 cGMP 最多为 100pmol/g(dry wt).该作者认为 cAMP 和 cGMP 在大枣中应存在一种特殊的合成机理。1.2.5 大枣中的维生素 C中国农科院分析测试中心等 10 多个单位，对国内 13 个品种的红枣进行营养分析44的结果表明 :自然风干红枣的维生素 C 平均含量为 8.7m/100g.所测样品中，维生索 C 最高为 18.2mg/100g，最低为 4.38mg/100g。王淮洲等 49的研究发现，一般接近成熟的鲜枣中的维生素 C(抗坏血酸)的含量都在 300mg/100gfw(毫克/100 克鲜重)以上，大部分在 400600 mg/100g .fw 之间。比柑桔高 13-20 倍，相当于苹果的 70132 倍，比号称 Vc 之工的中华称猴桃含量（45255mg/100g）还要高。而有的枣品种的维生素 C 含量高达1000mg/100g.fw 以上。研究还发现，在鲜枣由硬变软的过程中，维生素 C 有不同程度的减少，冷藏有保持鲜枣中维生素 C 的效果。1.2.6 大枣的有机营养矿物质元素和多种维生素四川理工学院毕业论文 第一章 绪论4表 1.2 大枣有机营养成分(%)项目 范围 项目 范围粗蛋白 2.28-3.78 还原糖 47.1-62.8粗脂肪 0.60-1.40 总糖 51.4-66.5粗纤维 1.95-3.10 其它 2.97-6.82果酸 0.09-1.13 水份 27.8氨基酸 2.13-3.49表 1.3 大枣中矿质元素含量元素 范围 元素 范围N(%) 0.36-0.60 Fe(ppm) 11.50-65.0 P(%) 0.09-0.27 Mn(ppm) 4.34-7.82K(%) 0.61-1.05 Cu(ppm) 2.45-5.88Ca(%) 0.03-0.06 Zn(ppm) 2.12-15.98Mg(%) 0.03-0.05表 1.4 大枣中的维生素含量维生素种类 范围 gV(IU/100g) 7.16-27.70 VE(IU/100g) 2.66-6.77V B1(mg/100g) 0.08-0.39V B2(mg1100g) 0.20-0.56据中国农科院分析测试中心等的测定结果 44，红枣中含有丰富的有机营养、矿物质元素和多种维生素，见表 1.2、表 1.3 和表 1.4。1.3枣核、枣皮及红枣香气的成分1.3.1 对枣核的相关研究枣核占枣果总重的 1020%目前各加工厂大多将其作为下脚料废弃，造成环境污染和很大的浪费。国外对水果核的利用起步较早，如沙特阿拉伯的大型海枣加工厂将果核加工后作为饲料成分广泛使用于饲料工业，并对果核开展了作为食物纤维的研究 50。林勤保等对临县木枣和沧州余丝小枣的枣核的化学成四川理工学院毕业论文 第一章 绪论5分进行了研究，为红枣加工中枣核的综合利用提供基础的参考数据。结果表明，枣核中含有大量的食物纤维，一定量的粗蛋白质、粗脂肪以及丰富的矿质元素和微量元素，可作为食物纤维的来源，也可作为动物饲料。1.3.2 枣皮中枣红色素的提取枣皮的组成除纤维素、半纤维素之外，还有丰富的枣红色素。刘蒲 51等研究了从枣皮中提取食用枣红色素及其稳定性，结果表明，该枣红色素易溶于水、乙醇，对光、热稳定，在碱性及中性条件下易溶且呈枣红.色，在酸性条件下易产生沉淀。蔗搪与 FeC13 是减色效应的介质，而 NaCI、CaC12 , AIC13 是增色效应的介质。