黑莓β-葡萄糖苷酶動力學(xué)及其花色苷降解機(jī)理研究.pdf

1、黑莓是近年來世界發(fā)展較為迅速的漿果類水果,其果實中含有豐富的花色苷類色素,是一種較好的花青素類色素資源。近幾年來,因其具有一系列的藥理保健作用而廣受國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注。但花色苷很不穩(wěn)定,受加工和貯藏過程中各種理化因子尤其是酶的影響。因此有必要深入研究花色苷的降解機(jī)理以減少其損失。
　　 本文采用SPE C18柱純化黑莓中的花色苷,HPLC-ESI-MS／MS對花色苷的種類進(jìn)行鑒定；以花色苷含量為指標(biāo)應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)化黑莓漿的酶解工藝；

2、研究VC、pH和溫度對純化后花色苷降解的影響；研究黑莓β-葡萄糖苷酶對花色苷的降解作用；研究溫壓協(xié)同條件下黑莓β-葡萄糖苷酶的失活動力學(xué)。通過以上內(nèi)容的研究,結(jié)論如下:
　　 (1)利用HPLC-MS—MS進(jìn)行黑莓花色苷分析鑒定,鑒定出矢車菊花色苷和飛燕草花色苷兩類共七種花色苷,其中矢車菊3-O-葡萄糖苷為黑莓中主要花色苷,占68.97％,其他分別為矢車菊3-O-阿拉伯糖苷(10.44％)、矢車菊3-O-丙二酸酰葡萄糖花色苷(4

3、.50％)、矢車菊3-O-草酸酐酰葡萄糖花色苷(12.40％)、飛燕草3-O-阿拉伯糖苷(2.20％)、飛燕草3-O-香豆酸酰葡萄糖苷(1.18％)和飛燕草3-O-草酸酐酰葡萄糖苷(0.31％)。
　　 (2)以花色苷含量為指標(biāo)采用響應(yīng)面法建立了其與黑莓酶解參數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,并得到較優(yōu)的酶解參數(shù):加酶量0.23％、酶解時間1.49h、酶解溫度46.8℃,使酶解后黑莓汁中的花色苷含量提高32％；純化的黑莓花色苷降解過程符合一

4、級反應(yīng)動力學(xué)模型,降解反應(yīng)的活化能為66.36 kJ／mol；花色苷在中性條件下的降解速度小于酸性條件下的降解速度；可溶性固形物含量為20％時花色苷降解速度最慢；VC含量為0.01％時花色苷降解速度最快。
　　 (3)以黑莓粗提β-葡萄糖苷酶為研究對象,發(fā)現(xiàn)β-葡萄糖苷酶催化反應(yīng)不需要O2參與,而PPO催化反應(yīng)需有O2,且β-葡萄糖苷酶對花色苷的降解速度為PPO的1.4倍。
　　 (4)在35～55℃、300～600 M

5、Pa溫壓協(xié)同下,β-葡萄糖苷酶失活過程為兩個階段,第一階段用瞬時失活值描述,壓力和溫度影響其大小,不受保壓時間影響；第二階段將β-葡萄糖苷酶分為穩(wěn)定部分和敏感部分,β-葡萄糖苷酶的失活過程用雙相一級反應(yīng)動力學(xué)模型描述,其失活速率常數(shù)隨溫度、壓力的升高而增大。敏感部分和穩(wěn)定部分在400MPa、55℃條件下,失活速率常數(shù)KL和KS分別為2.777min-1和0.047min-1,二者失活90％所需時間DL和DS分別為0.83min和49.1