大棗中多糖的提取研究

XXX 畢業(yè)論文大棗中多糖的提取研究學(xué) 生：XXX學(xué) 號(hào)：XXX專 業(yè)：XXX班 級(jí)：XXX指導(dǎo)教師：XXXXXX 學(xué)院 XX 系XX 年 XX 月四川理工學(xué)院畢業(yè)論文 中文摘要I大棗中多糖的提取研究摘 要大棗是鼠李科棗屬植物棗樹的果實(shí)，又名華棗、紅棗、普通棗，主產(chǎn)于我國(guó)，有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和很好的醫(yī)療保健作用，是祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)藥中“藥食同源”的優(yōu)良補(bǔ)品，也是被國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥界重視的營(yíng)養(yǎng)滋補(bǔ)劑。大棗中的氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、環(huán)磷酸腺苷、環(huán)磷酸鳥苷等營(yíng)養(yǎng)成分都有了較多的研究了解，但大棗多糖的研究還比較少，我國(guó)在大棗多糖方面的研究還處在剛剛起步的階段。本文采用水溶法提取大棗中的水溶性多糖，并對(duì)影響水溶法提取的各個(gè)因素進(jìn)行了研究。水浴加熱浸提在最優(yōu)條件下得率為 4.108%；微波輔助提取在最優(yōu)條件下得率為 4.351%；超聲波輔助提取在最優(yōu)條件下得率為 4.187%。微波和超聲波輔助提取都明顯地縮短了提取時(shí)間，降低了提取溫度，并且提高了多糖的得率，是兩種較好的大棗多糖的提取方法，二者都具有良好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：大棗，多糖，提取四川理工學(xué)院畢業(yè)論文 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四川理工學(xué)院畢業(yè)論文 目錄III目 錄中文摘要 .英文摘要 .第一章 緒 論 .11.1 引言 .11.2 大棗中營(yíng)養(yǎng)成分的研究現(xiàn)狀 .21.2.1 大棗中的蘆丁 .21.2.2 大棗中的糖分組成 .21.2.3 大棗中的環(huán)磷酸腺苷 .21.2.4 大棗中的環(huán)磷酸鳥苷 .31.2.5 大棗中的維生素 C .31.2.6 大棗的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)礦物質(zhì)元素和多種維生素 .31.3 棗核、棗皮及紅棗香氣的成分 .41.3.1 對(duì)棗核的相關(guān)研究 .41.3.2 棗皮中棗紅色素的提取 .51.3.3 紅棗香氣的成分 .51.4.多糖的研究概述 .51.4.1 多糖概述 .51.4.2 多糖的來源 .61.4.3 結(jié)構(gòu)分析和藥理學(xué)研究 .61.4.4 多糖的提取與測(cè)定 .61.4.5 多糖研究和開發(fā)進(jìn)展 .71.5 提取原理 .71.5.1 水浴加熱提取原理 .71.5.2 微波輔助提取原理 .71.5.3 超聲輔助提取原理 .81.6 立題背景 .8第二章 實(shí)驗(yàn)部分 .102.1 實(shí)驗(yàn)材料 .102.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品 .10四川理工學(xué)院畢業(yè)論文 目錄IV2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 .102.3 實(shí)驗(yàn)方法 .112.3.1 大棗棗肉的成分分析 .112.3.2 多糖的得率 .112.3.3 采用苯酚-硫酸法檢測(cè)糖分 .112.4 提取工藝條件的確定 .122.4.1 沉淀劑的選擇 .122.4.2 沉淀劑加入量對(duì)大棗多糖沉淀的影響 .132.4.3 浸提液濃縮倍數(shù)對(duì)紅棗多糖沉淀的影響 .132.5 提取方法 .132.5.1 水浴提取 .132.5.2 微波輔助提取 .142.5.3 超聲波輔助提取 .14第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 .153.1 水浴提取條件對(duì)多糖得率的影響 .153.1.1 提取時(shí)間對(duì)多糖得率的影響 .153.1.2 液料比的選擇 .163.1.3 提取溫度對(duì)多糖得率的影響 .173.2 微波輔助提取條件對(duì)多糖得率的影響 .193.2.1 提取時(shí)間對(duì)多糖得率的影響 .193.2.2 液料比對(duì)多糖得率的影響 .203.2.3 微波功率對(duì)多糖得率的影響 .223.3超聲波輔助提取條件對(duì)多糖得率的影響 .233.3.1 時(shí)間對(duì)多糖得率的影響 .233.3.2 液料比對(duì)多糖得率的影響 .243.4 小結(jié) .25第四章 結(jié)論與展望 .271.結(jié)論 .272.展望 .27參考文獻(xiàn) .28致 謝 .31四川理工學(xué)院畢業(yè)論文 第一章 緒論1第一章 緒 論1.1 引言大棗為鼠李科植物棗的成熟果實(shí)，與桃、李、栗、杏并稱為我國(guó)古代五果。始載于本經(jīng)，在我國(guó)已有 4000 年栽培歷史。大棗美味可口，營(yíng)養(yǎng)豐富，棗的醫(yī)療保健價(jià)值在我國(guó)研究最早。大棗也常用于中藥，具有補(bǔ)血健腦抗癌及健脾強(qiáng)身等功效， 神農(nóng)本草經(jīng)中列為上品，歷代本草中均有收載 1。棗樹在我國(guó)北方分布很廣，一般生長(zhǎng)在中溫帶與寒溫帶過渡帶，棗樹也是近年來黃河中下游流域退耕還林和發(fā)展經(jīng)濟(jì)林果的主要樹種之一，資料表明，自 1978 年以來，我國(guó)棗樹栽培面積大幅度增加 2。僅陜北大棗年產(chǎn)量增至約為18 萬噸 3，主要外銷。但近年來由于種種原因，銷售不暢，加之僅供食用經(jīng)濟(jì)效益低下，未能使以大棗為唯一經(jīng)濟(jì)來源的廣大果農(nóng)擺脫貧困。所以，對(duì)大棗進(jìn)行深加工，提高其品和附加值日益受到關(guān)注。大棗在藥理方面具有中樞抑制作用 4-6，保肝抑菌作用 7-8和抗變態(tài)反應(yīng) 9。此外，大棗還有增強(qiáng)肌力、抗腫瘤、鎮(zhèn)咳、祛痰作用，某些成分對(duì)艾滋病有特殊療效 10。隨著人民生活水平的提高，對(duì)食品感官質(zhì)量要求也越來越高，而合成色素的安全性問題已引起人們普遍關(guān)注，通常情況下合成色素不同程度的具有毒性，甚至導(dǎo)致癌變或畸形。目前我國(guó)允許使用的合成色素己減少至 8 種，其中有的色素發(fā)達(dá)國(guó)家已禁止使用。而大棗紅色素則是一種較為理想的天然色素資源，其色彩鮮艷、含盆豐富、無毒，又具有特定藥理功效，廣泛應(yīng)用于食品醫(yī)藥及化妝品的著色，因而開發(fā)前景廣闊。盡管大棗紅色素是未來優(yōu)選安全無毒的天然色素之一，但目前對(duì)大棗紅色素的研究仍存在許多問題，諸如大棗紅色素的理化性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)等尚不清楚，有待于進(jìn)一步研究?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，紅棗對(duì)氣血不足、貧血、肺虛咳嗽、神經(jīng)衰弱、失眠、高血壓、敗血癥和過敏性紫癲等均有療效，是被國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥界重視的營(yíng)養(yǎng)滋補(bǔ)劑 11-17。隨著對(duì)棗藥理作用的深入研究，人們又開拓了一些棗的新用途，如用于治療燙傷、頑固性功能嘔吐、急慢性肝炎和肝硬化等 18。近幾年來，國(guó)內(nèi)在大棗的加工利用方面做了大量的研究實(shí)驗(yàn) 19-34，在藥理和臨床應(yīng)用方面有不斷有見報(bào)道 35-38，而且，深入研究的論文比如在大棗的抗活性氧功能 39和甘麥大棗湯的煎法 40方面也有些研究報(bào)道。另外發(fā)現(xiàn)多糖中的蛋白質(zhì)脫除方法也有所報(bào)道，其中對(duì)于詳細(xì)地大棗多糖的蛋白質(zhì)脫除方法還未見報(bào)道。郎杏彩等 41從酸棗仁、酸棗果肉中提取粗多糖，并對(duì)其增強(qiáng)小鼠的免疫功四川理工學(xué)院畢業(yè)論文 第一章 緒論2能和抗放射性損傷的藥理作用進(jìn)行了研究。在國(guó)外，日本學(xué)者友田正司等在六十年代末七十年代初比較了日本大棗和中國(guó)大棗的搪分組成 42，從日本大棗中提取出兩種多搪，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，在九十年代又發(fā)表了日本大棗多糖抗補(bǔ)體的藥學(xué)活性 43。酸棗和日本大棗與我國(guó)主栽的大棗在品種上同屬(Zizyphus)而不同種，但其研究結(jié)果對(duì)于我國(guó)大棗的研究具有參考價(jià)值。1.2 大棗中營(yíng)養(yǎng)成分的研究現(xiàn)狀據(jù)報(bào)道，大棗中含有 50 多種化學(xué)物質(zhì)，內(nèi)含有蘆丁、多糖、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、有機(jī)酸和包括硒在內(nèi)的 36 種微最元素，還有大最的果糖和葡萄糖、一定量的低聚糖、多糖、環(huán)磷酸腺昔(cAMP )和環(huán)磷酸鳥有( cGMP )等。1.2.1 大棗中的蘆丁 1蘆丁又稱蕓香甘( rutin )，是一種廣泛存在植物體內(nèi)的黃酮醇配糖體。它可防止毛細(xì)血管發(fā)脆引起的出血癥，用于高血壓、血小板減少癥和敗血癥等疾病的輔助治療，同時(shí)它也可作為制備羧乙基蘆丁，二乙氨基甲基蘆丁等物質(zhì)的原料。由于蘆丁對(duì)人體無毒性，它在食品工業(yè)中常用作抗氧化劑和天然食用黃色素。而從槐米中提取蘆丁工藝較為成熟，但原料奇缺。大棗中蘆丁含量較高，據(jù)測(cè)定達(dá) 3385mg/100g。從劣質(zhì)棗及大棗加工的下腳料中提取蘆丁工藝較為可行，經(jīng)濟(jì)性好，污染也小。蘆丁可用大孔吸附樹脂法精制，其含量可由紫外分光光度法測(cè)量。1.2.2 大棗中的糖分組成表 1.1 大棗水溶性成分中搪的種類和含量(%)果糖 葡萄糖 蔗糖 低聚糖 中型多糖 酸性多糖 總糖分日本大棗 36.1 32.5 0 14.8 1.4 2.0 86.6 中國(guó)大棗 30.8 32.5 8.8 13.0 0.3 0.5 85.9大棗中的糖分占大棗果肉總干物的 81.388.7%,平均 84.5%。還原搪占總糖的 70.895.0%,砰均 84.2%44.45。日本學(xué)者友田正司等 42在六十年代末分析過一份日本大棗和一份中國(guó)國(guó)大棗的水溶物的糖分組成，結(jié)果如表 1.1。1.2.3 大棗中的環(huán)磷酸腺苷(cAMP) 38,46環(huán)磷酸腺昔(CAMP )，是腺普-3, 5一環(huán)磷酸的簡(jiǎn)稱，也稱腺昔酸，是本世紀(jì)五十年代發(fā)現(xiàn)的一種具有爪要生物活性的環(huán)核首酸類物質(zhì)，普遍存在于哺乳動(dòng)物的組織和體液，作為第二信使參與多種生理化過程的調(diào)節(jié)，并作用于基四川理工學(xué)院畢業(yè)論文 第一章 緒論3因轉(zhuǎn)錄和翻譯，影響蛋自質(zhì)的合成。臨床證明, cAMP 對(duì)冠心病、心肌梗塞、心源性休克等有顯著的療效。七十年代末，日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)棗和含棗的中藥方劑具有使白血球內(nèi) cAMP 含量升高的作用。之后，Jyong-Chyl Cyong 等從棗和酸棗的果肉及種仁中分離出了 cAMP,并指出棗和酸棗成熟果肉的 cAMP 含量是當(dāng)時(shí)已檢測(cè)高等植物中最高的。迄今為止，人們至少已從 50 種以上的高等植物中檢測(cè) cAMP，其中絕大多數(shù)的含量介于幾到幾百微摩爾/克鮮重(mol/g.fw )。我國(guó)學(xué)者劉孟軍、王永慧等在八十年代末對(duì)十四種園藝植物，44 個(gè)棗品種，59 個(gè)酸棗品種和類型的 cAMP含量進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明，在所測(cè)植物材料中，棗和酸棗成熟果肉的 cAMP 含量最高，平均值為 38.05 和 23.87 毫微摩爾/克鮮重（mol/g.fw )，其中山西木棗成熟果肉的 cAMP 含量(302.50nmol/g.fw)是迄今己測(cè)高等植物中最高的 46。而且研究發(fā)現(xiàn)，棗和酸棗果肉水提液在水浴中煮沸 3050min，其 cAMP 含量無明顯變化，說明 cAMP 具有熱穩(wěn)定性。1.2.4 大棗中的環(huán)磷酸鳥苷(cGMP)環(huán)磷酸鳥苷(cGMP)是鳥苷-3 ，5一環(huán)磷酸的簡(jiǎn)稱，也稱環(huán)鳥苷酸。它的作用是 cAMP 的拮抗物，在有對(duì)抗反應(yīng)的體系中，如肌肉收縮和肌肉松弛、糖質(zhì)合成和糖質(zhì)分解，cGMP 和 cAMP 各在一方面進(jìn)行控制 47八十年代初 Cyong Jyong-Chyl 等 48從大棗中提取 cGMP，發(fā)現(xiàn) cGMP 在大棗中的含一星達(dá)到 3060nmol/g(dry wt)是己研究的植物和動(dòng)物組織中含量最高的。當(dāng)時(shí)己報(bào)道的高等植物中含 cGMP 最多為 100pmol/g(dry wt).該作者認(rèn)為 cAMP 和 cGMP 在大棗中應(yīng)存在一種特殊的合成機(jī)理。1.2.5 大棗中的維生素 C中國(guó)農(nóng)科院分析測(cè)試中心等 10 多個(gè)單位，對(duì)國(guó)內(nèi) 13 個(gè)品種的紅棗進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)分析44的結(jié)果表明 :自然風(fēng)干紅棗的維生素 C 平均含量為 8.7m/100g.所測(cè)樣品中，維生索 C 最高為 18.2mg/100g，最低為 4.38mg/100g。王淮洲等 49的研究發(fā)現(xiàn)，一般接近成熟的鮮棗中的維生素 C(抗壞血酸)的含量都在 300mg/100gfw(毫克/100 克鮮重)以上，大部分在 400600 mg/100g .fw 之間。比柑桔高 13-20 倍，相當(dāng)于蘋果的 70132 倍，比號(hào)稱 Vc 之工的中華稱猴桃含量（45255mg/100g）還要高。而有的棗品種的維生素 C 含量高達(dá)1000mg/100g.fw 以上。研究還發(fā)現(xiàn)，在鮮棗由硬變軟的過程中，維生素 C 有不同程度的減少，冷藏有保持鮮棗中維生素 C 的效果。1.2.6 大棗的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)礦物質(zhì)元素和多種維生素四川理工學(xué)院畢業(yè)論文 第一章 緒論4表 1.2 大棗有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分(%)項(xiàng)目 范圍 項(xiàng)目 范圍粗蛋白 2.28-3.78 還原糖 47.1-62.8粗脂肪 0.60-1.40 總糖 51.4-66.5粗纖維 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 大棗中礦質(zhì)元素含量元素 范圍 元素 范圍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 大棗中的維生素含量維生素種類 范圍 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據(jù)中國(guó)農(nóng)科院分析測(cè)試中心等的測(cè)定結(jié)果 44，紅棗中含有豐富的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)、礦物質(zhì)元素和多種維生素，見表 1.2、表 1.3 和表 1.4。1.3棗核、棗皮及紅棗香氣的成分1.3.1 對(duì)棗核的相關(guān)研究棗核占棗果總重的 1020%目前各加工廠大多將其作為下腳料廢棄，造成環(huán)境污染和很大的浪費(fèi)。國(guó)外對(duì)水果核的利用起步較早，如沙特阿拉伯的大型海棗加工廠將果核加工后作為飼料成分廣泛使用于飼料工業(yè)，并對(duì)果核開展了作為食物纖維的研究 50。林勤保等對(duì)臨縣木棗和滄州余絲小棗的棗核的化學(xué)成四川理工學(xué)院畢業(yè)論文 第一章 緒論5分進(jìn)行了研究，為紅棗加工中棗核的綜合利用提供基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，棗核中含有大量的食物纖維，一定量的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪以及豐富的礦質(zhì)元素和微量元素，可作為食物纖維的來源，也可作為動(dòng)物飼料。1.3.2 棗皮中棗紅色素的提取棗皮的組成除纖維素、半纖維素之外，還有豐富的棗紅色素。劉蒲 51等研究了從棗皮中提取食用棗紅色素及其穩(wěn)定性，結(jié)果表明，該棗紅色素易溶于水、乙醇，對(duì)光、熱穩(wěn)定，在堿性及中性條件下易溶且呈棗紅.色，在酸性條件下易產(chǎn)生沉淀。蔗搪與 FeC13 是減色效應(yīng)的介質(zhì)，而 NaCI、CaC12 , AIC13 是增色效應(yīng)的介質(zhì)。