软枣猕猴桃果胶的提取工艺及抑菌和抗氧化活性研究

软枣猕猴桃(Actinidia arguta Sieb.et Zucc)是藤蔓状小浆果果树,在全球浆果类果树品种中有着很高的地位,因其果实圆润光滑,生长在没有污染的土地上,是非常健康的浆果类食品。软枣猕猴桃叶子呈翠绿色,枝繁叶茂,具有很好的观赏性。花瓣呈茉莉白且具有浓郁的醇香,可作为花卉植物。植株因其具有较好的抗寒抗旱,抗虫抗病毒能力,且易于栽培,所以是城市绿化工程首选植物。始于软枣猕猴桃的抗寒抗旱,抗虫抗病毒等特性,其已经成为目前用途较广,价值较大,具有非常大的潜在食用价值的野生树种。在上世纪70年代,人们已经认识到猕猴桃的经济价值,但由于其基本处于野生形态,很多被分散,几乎没有连片,给集约化管理带来困难,所以极大地制约了它的发展。中医学理论普遍认为,凡是浆果类食品既可以作为食品,又可以作为保健型药品。软枣猕猴桃也不例外,其富含膳食纤维和抗氧化物质,口感酸甜适中清新爽口,能够清热降火,润燥通便,从而预防和治疗便秘及痔疮。许多生物医学类的经典实验也曾说明,软枣猕猴桃具有较多活性物质,食用后能够治疗许多疑难杂症。据文献报道,关于软枣猕猴桃生物活性物质的研究,主要集中在果树的内生真菌代谢产物上,以及从果汁中直接压榨提取多糖类物质,生物碱和蒽醌类物质等,而关于提取出的这些物质具有什么样的活性却未见报道。在软枣猕猴桃果实中,多糖物质占有很大的比重,如果能用较为科学的方法技术把软枣猕猴桃多糖提取出来,并且把其多糖有什么生物活性研究清楚具有较高的现实意义。最后再把软枣猕猴桃多糖制成相关产品或保健品,具天然又保健,会是广大消费者如痴如醉的商品,这将推动软枣猕猴桃产业飞速发展,从而产生较大的经济效益。本研究的主要内容包括软枣猕猴桃果胶的制备工艺,果胶降解,果胶酶解产物抑菌活性以及抗氧化活性进行研究,主要结果如下:(1)在单因素试验基础上,得到了软枣猕猴桃果胶提取的各个单因素最优条件,接着在单因素条件基础上设计了三因素(料液比,浸提的温度和时间)三水平正交试验。通过正交试验设计分析,得出了软枣猕猴桃果胶提取的最佳条件组合为:料液的比例为1:6,浸提的时间为90 min,浸提的温度为90℃,浸提pH为2.3,浸提的次数为2次。另外用这个优化结果进行3组重复实验,进行结果验证,得到了软枣猕猴桃果实果胶提取质量为0.091 g。(2)通过单因素试验,得到了软枣猕猴桃果胶降解的各个因素最佳条件:果胶酶的活力大小为10000 U/mL、料液的比例为1:7、果胶的酶降解时间为2.5 h、果胶的酶降解温度为50℃。依据单因素结果,利用响应面设计软件Design Expert 8.0.6中的Box-Behnken Design原理,选取果胶酶的活力大小、料液的比例、果胶的酶降解时间和果胶的酶降解温度为试验因素,以果胶提取质量为检测指标,进行响应面优化分析,得到软枣猕猴桃果胶降解的最佳条件组合为:果胶酶的活力大小为10000 U/mL、料液的比例为1:7、果胶的酶降解时间为2 h、果胶的酶降解温度为45℃。在这个优化组合结果基础上进行3组平行实验,得到果胶降解率分别为69.85%、70.27%、70.12%,其3组平均值为70.08%,与模型预测值70.38%基本一致,说明本试验所用模型能够较好地预测实际果胶降解情况。(3)果胶软枣猕猴桃果胶的酶降解产物抑菌活性研究结果显示,软枣猕猴桃果胶的酶降解产物溶液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和副溶血弧菌有较好抑制作用。其中,对这三种菌的最低抑菌浓度分别为8%,4%和8%。另外,对软枣猕猴桃软枣猕猴桃果胶的酶降解产物抑菌条件进行深入探索,发现在pH=9,80℃时,软枣猕猴桃果胶的酶降解产物的抑菌活性最强。(4)测定DPPH自由基清除能力、还原能力、超氧离子清除能力以及烷基清除能力,进而对软枣猕猴桃软枣猕猴桃果胶的酶降解产物进行抗氧化研究。结果表明,软枣猕猴桃果胶的酶降解产物浓度达到60%时,烷基清除能力高达59.25%;软枣猕猴桃果胶的酶降解产物浓度达到80%时,DPPH自由基清除能力高达60.45%,超氧离子清除能力高达13.33%;软枣猕猴桃果胶的酶降解产物浓度达到100%时,还原能力高达1.227。抗氧化结果研究表明软枣猕猴桃果胶的酶降解产物具有一定的抗氧化活性。