黑莓β-葡萄糖苷酶動力學及其花色苷降解機理研究.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外學者關注。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對花色苷的種類進行鑒定；以花色苷含量為指標應用響應面法優(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。通過以上內容的研究,結論如下:
　　 (1)利用HPLC-MS—MS進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采用響應面法建立了其與黑莓酶解參數之間關系的數學模型,并得到較優(yōu)的酶解參數: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、級反應動力學模型,降解反應的活化能為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不需要O2參與,而PPO催化反應需有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動力學模型描述,其失活速率常數隨溫度、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