黄秋葵花果胶类多糖的提取工艺及其性质的研究

黄秋葵(Okra, Hibiscus esculentus L.)别名秋葵、羊角豆,为锦葵科秋葵属一年生药食两用的草本植物。黄秋葵全身是宝,根、茎、叶、花、果皆可食用,既是营养丰富的蔬菜,又有药用保健效果。目前国内外对于黄秋葵的开发利用主要是它的果实和种子,关于其花的报道极少,关于黄秋葵花果胶性质及结构方面的研究更是空白。黄秋葵花中富含果胶类物质,是较好的果胶资源,具有良好的开发利用价值。本课题以黄秋葵花为原料,通过响应面分析法对黄秋葵花果胶类多糖的提取工艺进行优化,分析研究了所得果胶类多糖的基本理化性质、流变性质,并初步探索了黄秋葵花果胶多糖的结构。 以黄秋葵花为原料,采用酸解乙醇沉淀的方法提取黄秋葵花果胶多糖,探讨酸种类、料液比、提取液pH值、提取温度、提取时间对果胶多糖提取率的影响。在单因素试验基础上,采用响应面对黄秋葵花果胶多糖的提取工艺条件进行优化。研究表明,黄秋葵花果胶多糖提取的最佳工艺条件为：浸提次数2次,液料比1：30,提取温度90℃,盐酸溶液pH=1.60和提取时间2.76h,此条件下果胶得率为32.46%。 以采用酸提法从黄秋葵花中提取的果胶类多糖为研究对象,研究果胶溶液的浓度、热处理温度、热处理时间、pH、蔗糖添加量对果胶溶液流变学性质的影响。结果表明：黄秋葵花果胶溶液的黏度随剪切速率的增大而逐渐降低,表现为典型的剪切稀化型非牛顿流体。这种剪切稀化现象受果胶溶液黏度的影响,果胶浓度越高,溶液剪切稀化现象越严重。pH值对果胶溶液黏度的影响比较复杂,偏酸或偏碱的环境都会导致果胶溶液黏度的下降。果胶溶液黏度随热处理温度的升高而降低,100℃下随热处理时间的延长而减小。蔗糖浓度的增加会促使果胶溶液粘度的增加,且与糖的浓度呈正相关。 采用HPLC法测定了黄秋葵花果胶多糖的单糖组成,结果显示黄秋葵花果胶主要由半乳糖醛酸、半乳糖和鼠李糖组成,葡萄糖次之,其他单糖含量较少。黄秋葵花果胶的Mw较大,分布较宽。咔唑-硫酸法法测得其糖醛酸含量为41.43%；用HPLC法对其甲酯化度和乙酰化度同时测定,结果分别为49.86%和51.31%。以上实验结果显示,黄秋葵花果胶多糖是富含半乳糖醛酸的低酯化度的酸性杂多糖。 黄秋葵花一次浸提果胶多糖(AEP-1)采用DEAE Cellulose-52进行分离纯化后,发现AEP-1由一种中性多糖和一种酸性多糖APP-1组成。黄秋葵花酸法二次浸提果胶多糖(AEP-2)经离子交换层析后分离出一个中性组分和一个酸性组分APP-2,其中大部分由酸性多糖组成。对比APP-1和APP-2的结构发现,APP-1主要以RG-Ⅰ型结构为主,侧链主要由半乳糖组成,通过4-O-Rha连接到主链上;APP-2包括HG和RG-Ⅰ两种果胶分子结构。APP-1及APP-2均为酰胺化的果胶,且前者的酯化度小于后者的酯化度。APP-2的1HNMR及固体核磁图谱表明,在HG和RGⅠ型果胶中乙酰基连接在半乳糖醛酸的不同位置。