高蒜素大蒜粉的制备及其生物活性功能的研究

论文摘要

大蒜的保健和医疗价值很高,具有抗菌消炎、抗病毒、抗氧化、抑制血栓形成、抗肿瘤、防治动脉硬化、降血脂等多种生物活性功能,大蒜所具有的许多生物活性功能都归因于存在有机硫化物特别是硫代亚磺酸酯类（R-S-S（O）-R）。蒜素（二烯丙基硫代亚磺酸酯）是最主要的硫代亚磺酸酯类,大约占破碎大蒜所形成的总硫代亚磺酸酯的70%。本论文的目的是以新鲜大蒜为原料,采用微波真空与真空联合干燥技术制备高蒜素含量的大蒜粉,并采用微胶囊技术制备微胶囊蒜粉保健品,使其在食用过程中蒜氨酸酶在酸性胃液环境中不失活,从而使蒜氨酸全部转化为蒜素,以提高蒜素的人体利用率。论文首先对Lawson分光光度法定量测定蒜素及新鲜大蒜中总硫代亚磺酸酯进行了进一步的改良,通过改变半胱氨酸和DTNB的浓度以及延长反应时间提高测定的准确性和重现性,扩大了其应用范围,使其不仅可应用于新鲜大蒜中硫代亚磺酸酯的定量测定,也同样适用于大蒜提取物、蒜粉以及微胶囊化蒜粉中总硫代亚磺酸酯的定量测定。本文化学合成了蒜氨酸,采用此合成的蒜氨酸研究蒜氨酸酶的酶学性质。对新鲜大蒜、冷冻干燥大蒜片以及微波真空与真空联合干燥（MV/VD）大蒜中提取的蒜氨酸酶粗酶液酶学性质进行比较。采用Sephacryl S-200凝胶柱分别对新鲜大蒜中的蒜氨酸酶和MV/VD法干燥大蒜中的蒜氨酸酶进行一步分离纯化,获得纯化的新鲜大蒜以及MV/VD法干燥大蒜中的蒜氨酸酶。通过对蒜氨酸酶紫外/可见吸收光谱、荧光发射光谱和园二色性的特征研究,探讨了经过MVD处理后蒜氨酸酶的热稳定性提高、最适温度提高的机理。研究表明新鲜大蒜和冷冻干燥大蒜片中蒜氨酸酶的最适温度为40℃,MV/VD得到的干燥蒜片中的蒜氨酸酶的最适温度为45℃,且温度高于45℃时酶的热稳定性提高。反相HPLC测定结果表明,经Sephacryl S-200分离纯化得到的蒜氨酸酶可达较高的纯度;SDS-PAGE电泳也显示了新鲜大蒜和MV/VD法干燥大蒜经Sephacryl S-200分离纯化得到的蒜氨酸酶均达到电泳纯。对蒜氨酸酶紫外/可见光谱、荧光发射光谱和园二色性光谱扫描结果表明,经过MV/VD处理后蒜氨酸酶的分子构象更为有序,从而使得经过MV/VD处理后蒜氨酸酶的热稳定性和最适温度均提高了。蒜氨酸酶热失活动力学研究表明蒜氨酸酶是不耐高温的酶类。采用乙醇提取的硫代亚磺酸酯极不稳定,硫代亚磺酸酯在30℃条件下贮存极其不稳定,在4℃条件下贮存硫代亚磺酸酯可稳定12h,在-20℃条件下贮存30天后保留率为50%左右。采用DSC测定了硫代亚磺酸酯的玻璃化转变温度Tg’为-36.9℃,这解释了硫代亚磺酸酯在常温下贮存极不稳定的原因。采用微波真空干燥法（MVD）对薄层蒜片干燥动力学进行了研究。在不同的真空压力4kPa、6kPa、8kPa下,测定蒜片干燥过程中的温度,当真空度小于等于6kPa时,干燥蒜片中保留了大部分的蒜氨酸酶活性。大蒜片MVD动力学模型可采用Cui等提出的胡萝卜片的MVD动力学模型描述,由于干燥的临界水分含量不同,胡萝卜片的临界水分含量为XW=2（以干基计）,大蒜片的临界水分含量为XW=1,因此在干燥后期必须对该数学模型

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 大蒜
• 1.2 大蒜中生物活性成分蒜素及其它的硫代亚磺酸酯
• 1.3 蒜氨酸酶
• 1.4 大蒜深加工产品
• 1.5 本课题立题背景和意义
• 1.6 本论文主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 硫代亚磺酸酯的测定方法
• 2.1 前言
• 2.2 材料和仪器
• 2.3 测定方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.5 本章小结
• 参考文献
• 第三章 蒜氨酸酶分离及酶学性质研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料和仪器
• 3.3 实验方法
• 3.4 结果与讨论
• 3.5 本章小结
• 参考文献
• 第四章 大蒜的硫代亚磺酸酯提取及其稳定性研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料和仪器
• 4.3 实验方法
• 4.4 结果与讨论
• 4.5 本章小结
• 参考文献
• 第五章 大蒜片微波真空干燥动力学及干燥工艺研究
• 5.1 前言
• 5.2 材料和仪器
• 5.3 实验方法
• 5.4 结果与讨论
• 5.5 本章小结
• 参考文献
• 第六章 高蒜素蒜粉的生物活性研究
• 6.1 前言
• 6.2 材料和仪器
• 6.3 方法
• 6.4 结果与讨论
• 6.5 本章小结
• 参考文献
• 第七章 高蒜素蒜粉微胶囊化
• 7.1 前言
• 7.2 材料和仪器
• 7.3 实验方法
• 7.4 结果与讨论
• 7.5 本章小结
• 参考文献
• 主要结论
• 创新点
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表论文