豆腐渣、提取完大豆蛋白的豆渣和大豆皮是大豆加工過程中最常見的三種副產物。豆腐渣、提取完蛋白的豆渣和大豆皮含有豐富的水溶性大豆多糖(soluble soybean polysaccharides,SSPS)。國內對水溶性大豆多糖的研究主要集中在從豆腐渣中提取水溶性大豆多糖,而對提取完大豆蛋白的豆渣和大豆皮中水溶性大豆多糖制品的開發(fā)和研究較少,也鮮有對三種來源水溶性大豆多糖進行比較研究。為此,本研究對豆腐渣中的水溶性大豆多糖(SSPSⅠ)、提取完大豆蛋白的豆渣中的水溶性大豆多糖(SSPSⅡ)和大豆皮中的水溶性大豆多糖(SSPSⅢ)進行了提取,并對三種來源水溶性大豆多糖和相同來源、不同分子量水溶性大豆多糖的功能特性及結構進行了比較分析,初步驗證了結構和功能特性的關系。研究的主要內容和結果如下:(1)不同來源水溶性大豆多糖功能特性及結構的比較研究對熱水浸提法得到的水溶性大豆多糖進行功能特性及結構的分析。試驗結果表明,SSPSⅠ具有最高的抗氧化性、乳化性和起泡性,SSPSⅢ次之,SSPSⅡ在相關性質中表現(xiàn)最差。FTIR和HPLC圖譜的結果表明,三種來源水溶性大豆糖在結構方面無明顯差異。(2)相同來源、不同分子量水溶性大豆多糖功能特性及結構的比較研究采用超濾法對相同來源的水溶性大豆多糖進行分離,并對超濾分離得到的不同分子量的水溶性大豆多糖進行功能特性及結構的分析。HPLC和FTIR光譜結果表明,超濾法很好的將不同分子量的水溶性大豆多糖進行了分離。在乳化性和起泡性方面,高分子量水溶性大豆多糖要好于低分子量水溶性大豆多糖;而在抗氧化性方面,低分子量水溶性大豆多糖的表現(xiàn)要好于高分子量多糖。(3)不同來源高分子量水溶性大豆多糖乳化性及起泡性的比較研究在乳化活性方面,SSPSⅡ-H的乳化活性最好,SSPSⅠ-H次之,而SSPSⅢ-H的乳化活性最差;在乳化穩(wěn)定性方面,SSPSⅠ-H的乳化穩(wěn)定性最好,SSPSⅢ-H次之,SSPSⅡ-H的乳化穩(wěn)定性最差。綜合乳化活性和乳化穩(wěn)定性的結果,SSPSⅠ-H在三種高分子量多糖中具有最好的乳化特性,但不同來源高分子量的水溶性大豆多糖的乳化性總體而言無較大差異。在起泡能力方面,三種來源高分子量水溶性大豆多糖的發(fā)泡能力順序為SSPSⅢ-HSSPSⅡ-HSSPSⅠ-H;而三種來源高分子量水溶性大豆多糖的泡沫穩(wěn)定能力的順序為SSPSⅠ-HSSPSⅡ-HSSPSⅢ-H。(4)不同來源低分子量水溶性大豆多糖抗氧化性比較研究采用DPPH清除率、羥基自由基清除率及還原性三個指標對不同來源低分子量水溶性大豆多糖的抗氧化性進行評價。綜合三項指標的結果,SSPSⅢ-L的抗氧化性最強,其次是SSPSⅠ-L,三者中,SSPSⅡ-L抗氧化性最弱。
【學位單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TS201.2
【部分圖文】：

圖 1 （A）SSPS Ⅰ；（B）SSPS Ⅱ和（C）SSPS Ⅲ 在 TSK-凝膠 G-5000 PWXL 柱上的凝膠過濾色譜。使用葡聚糖標準品（a，2000 kU; b，500 kU; c，70 kU; d，10 kU; e，5 kU）計算分子量Figure. 1 (A) SSPS Ⅰ; (B) SSPS Ⅱ and (C) SSPS Ⅲ Gel filtration chromatography on a TSK-gel G-5000 PWXLcolumn. Molecular weight calculation using dextran standard (a, 2000 kU; b, 500 kU; c, 70 kU; d, 10 kU; e, 5 kU)2.2.2 不同來源水溶性大豆多糖特征官能團差異三種來源水溶性大豆多糖在 3500~800 cm-1范圍內的紅外光譜吸收峰如圖 2 所示。表 1 總結了三種來源水溶性大豆多糖樣品的紅外光譜的吸收值、官能團和結構特征。紅外圖譜表明，不同原料制備的水溶性大豆多糖在結構上沒有明顯差異。1000~3500 cm-1區(qū)域的三個特征吸收峰顯示了多糖中的主要化學官能團，這段區(qū)域的吸收峰通常用于識別多糖（Tao et al., 2008）。3400~350cm-1處的吸收峰為羥基的特征吸收峰。2800~3000 cm-1和 1400~1450 cm-1之間的吸收峰是由烷基伸縮振動引起的。1000~1200 cm-1之間的吸收峰表明羧基的存在。SSPS Ⅰ、SSPS Ⅱ及 SSPS Ⅲ分別在 1743 cm-1、1723 cm-1和 1726 cm-1處顯示出吸收峰，表明這三個水溶性大豆多糖含有糖醛酸（Lai et al., 2010）。同時，三者在 871 cm-1、862 cm-1和 868 cm-1處的吸收峰表明這三種水溶性大豆多糖均具有β-構型（Yi et al., 2011）。SSPS Ⅰ在 1540 cm-1處的吸收峰與蛋白質的次級-CONH-基團相對應，表明 SSPS Ⅰ中存在蛋白質或羰基（Tao et al., 2008）。而 SSPS Ⅰ的紅外光譜在 1150 cm-1處吸收峰的缺失，說明 SSPS Ⅱ和 SSPS Ⅲ為吡喃糖（Eva et al., 2011）

圖 2 SSPS 樣品的 FTIR 圖譜Figure. 2 FTIR spectra of SSPS samples表 1 SSPS 樣品官能團的 FTIR 光譜分析Table1 FTIR spectrum analysis of functional groups of SSPS samples吸收值(cm-1)官能團 結構特征SSPS Ⅰ SSPS Ⅱ SSPS Ⅲ3413.1 3436.6 3426.5-OH O-H 伸縮振動-NH2 N-H 伸縮振動2930.4 2927.0 2930.3 -CH2- C-H 伸縮振動1743.2 1723.5 1726.8 -COOH, -CHO or -COOR C=O 伸縮振動1649.7 1639.7 1629.6-C=O or -CHO C=O 伸縮振動-NH2 or -COR N-H 彎曲振動或 C=O 伸縮振動-NH2 N-H 彎曲振動

同來源水溶性大豆多糖抗氧化性比較分析PPH 自由基清除率的比較分析定的 DPPH 自由基被廣泛用于評估天然化合物的抗氧化能力（Amarowi究人員認為，抗氧化劑的供氫能力在清除穩(wěn)定的 DPPH 自由基中起著重要作）。三種來源水溶性大豆多糖的 DPPH 清除能力如圖 3 所示。結果顯示三種著的清除 DPPH 自由基的能力，并且其清除能力會隨著多糖濃度的增大而增Ⅱ相比，SSPS Ⅲ具有更強的自由基清除活性，SSPS Ⅱ清除 DPPH 自由基的 mg/mL 時，三種水溶性大豆多糖的清除活性分別為 16.14％，14.18％和 1豆多糖 DPPH 自由基清除能力的差異可能是由它們的化學特征差異導致的和 SSPS Ⅱ可能更有利于與 DPPH 自由基反應并將其轉化為更穩(wěn)定的產物，。一些研究人員（Tsiapali et al., 2001）也指出，自由基清除活性與外，根據三種水溶性大豆多糖的外觀特征，三者顏色略有差異。SSPS Ⅲ的Ⅱ更暗，這意味著 SSPS Ⅲ中可能存在更多的小分子色素，研究表明，植增強自由基清除效果（曹菲菲等，2018），SSPS Ⅲ中存在的色素分子可能 DPPH 自由基清除能力。
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本文編號：2886490