人参皂苷和玉竹多糖提取条件的选定及其功能性果冻的制备.docx
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人参皂苷和玉竹多糖提取条件的选定及其功能性果冻的制备
学士学位论文
题目名称:
人参皂苷和玉竹多糖提取条件的选定及其功
能性果冻的制备
学生姓名:
院系:
生命科学学院专业年级:
生物工程10级
指导教师:
职称:
讲师
2014年5月6日
目录
人参皂苷和玉竹多糖提取条件的选定及其功能性果冻的制备I
摘要及关键词I
1.前言1
2.1实验材料1
2.2、标准曲线的绘制1
2.2.1葡萄糖标准曲线的绘制1
2.2.1.1试剂的配置1
2.2.2木糖标曲的绘制2
2.2.3蛋白质标曲的绘制2
2.2.4皂苷标准曲线的制备3
2.2.4.1试剂的配制3
2.2.4.2皂苷标准曲线的绘制3
2.3试验方法3
2.3.1提取温度的影响3
2.3.2循环次数的影响3
2.3.3酶对人参玉竹混合物水溶性有效成分提取率的影响3
2.3.4提取时间的影响4
3.1果冻的制备4
3.1.1实验目的及要求4
3.1.2试验方法4
3.2.1葡萄糖标准品浓度及其吸光度6
参考文献11
致谢12
人参皂苷和玉竹多糖提取条件的选定及其功能性果冻的制备
姓名:
专业:
指导教师:
摘要:
人参生理活性最重要的有效成分为人参皂苷,玉竹含量最高的主要有效成分是玉竹多糖(PoPs)。
将人参与玉竹二者的有效成分进行混合,具有很高的药用价值。
现在最关键的就是对提取工艺的选定。
根据平行对比试验,分别从提取温度、提取时间、提取次数、加酶与不加酶及料液比方面进行研究,对其有效成分含量的测定,得到最佳的提取工艺:
在加酶的情况下,加入300mL蒸馏水,60℃的条件下水浴120min,提取3次。
根据所得到的最适合条件进行其果冻制品工艺的选定,用正交试验的方法,选择其最佳的果冻的制备方法。
关键词:
人参皂苷;多糖;酶;正交;果冻制备
Polygonatumginsengextractpreparationandselectioncriteriaandjelly
Name:
Major:
Tutor:
Abstract:
Themostimportantphysiologicalactivityofginsengactiveingredientginsenoside.Polygonatumodoratumhighestcontentofactiveingredientismainlyodoratumpoly-saccharide(PoPs).Nowpeopleinvolvedinthetwoactiveingredientsaremixedpolygonatumodoratumhashighmedicinalvalue.Nowthekeyisselectedfortheextractionprocess.Accordingtotheparallelcomparisontest,respectively,fromtheextractiontemperature,extractiontime,extractiontimes,enzymeandenzymewithoutregardtostudysolidiquidratio,measuringitscontentofactiveingredientsurprises,andbejellyproductsobtainedbytheprocessaccordingtothemostsuitableconditionsselectedbyusingorthogonalexperimentmethod,choosethebestmethodforpreparingjelly.
Keywords:
Ginsenosides;Polysaccharide;Enzyme;Orthogonal;JellyPreparation
1前言
人参生理活性最重要的有效成分为达玛烷系三萜皂苷,含有人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rc、Rb2、Rd等,不同部分其含量有显著差异[1,2]。
人参茎叶皂苷具有增强人体免疫、抗衰老、抗疲劳、降低血浆中过氧化脂质含量,对心血管疾病有较好的疗效[3]。
对玉竹中的化学成分的研究结果表明,含量最高的玉竹多糖(PoPs)是其中的主要有效成分之一。
研究表明,玉竹多糖主要具有降血糖[4]、提高机体免疫力、抗肿瘤[5]、改善心血管系统、抗衰老[6]等药理作用。
人参和玉竹既可以食用补虚,又可以药用治病,目前已在亚洲、欧美州国家中广泛使用,主要用于制药、食品保健等方面。
本论文是将西洋参和玉竹的有效成分制成具有保健功效的果冻制品,该研究为人参、玉竹深加工的应用与研究提供了参考依据。
2.1实验材料
长白山人参饮片广西玉竹饮片
2.2标准曲线的绘制
2.2.1葡萄糖标准曲线的绘制
无水葡萄糖80℃烘干至恒重,准确称取100mg溶于100mL水中,加1mg叠氮化钠防腐。
4℃冷藏备用。
2.2.1.1试剂的配置
DNS显色剂溶液A:
称分析纯的NaOH104g溶于1,300mL水中,加入30g分析纯3,5-二硝基水杨酸。
溶液B:
称分析纯酒石酸钾钠910g,溶于2,500mL水中,再称取25g重蒸苯酚和25g无水亚硫酸钠加入酒石酸钾钠溶液。
将A、B溶液混合,加入1,200mL水,贮存于棕色瓶中,暗处放置一星期后过滤使用。
取7支带有15mL刻度的试管,按下1表取试剂
以0号试管为空白对照,在550nm波长下测其吸光光度值。
下述过程进行三个平行测试,测得OD值与葡萄糖mg数在计算机上或人工拟合曲线,求得Y=ax+b一元线性方程中间的a和b值。
要求所绘曲线相关系数r≥0.999。
人参、玉竹各条件下的提取液2.0mL,按以下方法测定,重复三次。
表1葡萄糖标准曲线设计表
Table1ThedesigntableofGlucosestandardcurve
试管号
0
1
2
3
4
5
6
取标准葡萄糖溶液(mL)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
蒸馏水(mL)
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
葡萄糖的实际含量(mg/mL)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
DNS显色剂(mL)
2
2
2
2
2
2
2
A沸水浴
10min
定容(mL)
15mL
OD550
2.2.2木糖标曲的绘制
无水木糖80℃烘干至恒重,准确称取100mg溶于100mL水中,加1mg叠氮化钠防腐。
4℃冷藏备用。
间苯三酚显色液的配制:
间苯三酚0.5g+100mL冰乙酸+6ml浓盐酸。
取7支带有15mL刻度的试管,按下表取试剂
表2木糖标准曲线设计表
Table2ThedesigntableofXylosestandardcurve
试管号
0
1
2
3
4
5
取标准木糖溶液(mL)
0
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
蒸馏水(mL)
1.0
0.85
0.80
0.75
0.70
0.65
间苯三酚(mL)
5
5
5
5
5
5
沸水浴
8min
定容(mL)
15mL
OD554
以0号试管为空白对照,在554nm波长下测其吸光光度值。
上述过程进行三个平行测试,测得OD值与木糖mg数在计算机上或人工拟合曲线,求得Y=ax+b一元线性方程中间的a和b值。
要求所绘曲线相关系数r≥0.999。
人参、玉竹各条件下的提取液2.0mL,按上述方法测定木糖含量,554nm,重复三次。
2.2.3蛋白质标曲的绘制
取96孔酶标板,按下表加入试剂。
表3蛋白质标准曲线设计表
Table3ThedesigntableofProteinstandardcurve
试管号01234567
标准牛血清白
蛋白溶液
(mL)0.0000.1250.2500.3750.5000.6250.7501.000
蒸馏水
(mL)1.0000.8750.7500.6250.5000.3750.2500.000
考马斯亮蓝
(mL)55555555
OD595
以0号试管为空白对照,在595nm波长下测其吸光光度值。
另取3支试管,均依次加入人参玉竹提取液1mL,考马斯亮蓝显色剂2mL,静置5min,定容到15mL,在595nm波长下测其吸光光度值,按照标准曲线法得出蛋白质含量,进而求得蛋白质的提取率。
蛋白质提取率(﹪)=(10-3C3V3/m)×100﹪
C3:
由回归方程计算得的蛋白质的浓度(㎎/mL);V3:
蛋白质稀释后体积(mL)
m:
人参和玉竹混合物的质量
2.2.4皂苷标准曲线的制备[7-9]
2.2.4.1试剂的配制
5%香草醛—乙醇配置:
称取2.5g香草醛,用50ml无水乙醇溶解,保存备用.
74%H2SO4配置:
玻璃量筒量取74ml无水浓H2SO4,用胶头滴管缓慢加入26ml蒸馏水中,保存备用。
2.2.4.2皂苷标准曲线的绘制
称取人参皂苷100mg加入100mlL95%乙醇,配成标准液。
取样品溶液0.1ml放入试管加入0.5ml香草醛—乙醇溶液和5mL74%H2SO460℃。
水浴20min,在544nm测吸光度。
2.3试验方法
人参、玉竹有效成分提取条件的选定[10-11]
2.3.1提取温度对提取率的影响
取5个三角瓶标号,分别加入人参5g、玉竹5g、200mL蒸馏水,在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的条件下水浴120min后,提取3次,分别过滤、将滤液浓缩后定容至100mL,编号并保存于三角瓶中备用。
2.3.2循环次数对提取率的影响
取5个三角瓶标号,分别加入人参5g、玉竹5g、200mL蒸馏水,在60℃的条件下水浴120min后,分别提取相应次数,将各滤液浓缩后定容至100mL,编号并保存于三角瓶中备用。
2.3.3提取时间对提取率的影响
取5个三角瓶标号,分别加入人参5g、玉竹5g、300mL蒸馏水,在60℃的条件下分别水浴60、90、120、150、180min后,各提取3次,分别过滤,将所收集的滤液浓缩后定容至100mL,标号并保存于三角瓶中。
2.3.4料液比对提取率的影响
取5个三角瓶标号,分别加入人参5g、玉竹5g、300mL在60℃的条件下水浴120min,分别加100、200、300、400、500mL蒸馏水,各提取3次,分别过滤,将所收集的滤液浓缩后定容至100mL,标号并保存于三角瓶中。
2.3.5酶对提取率的影响
取6支试管,,3个一组分为两组,均分别人参5g,玉竹5g混合,加蒸馏水200mL,其中一组为加酶组,另一组不加酶,调节PH至5.0。
在60℃条件下提取,并不断搅拌。
提取时间为120min,提取2次,合并滤液,蒸发浓缩后定容到100mL,得样品测定液分别测定人参玉竹混合物中多糖含量,木糖含量,蛋白质含量,皂苷含量,并观察酶对这些成分提取率的影响。
3.1果冻的制备[12,13]
3.1.1实验目的及要求
探索琼脂的浓度、人参、玉竹混合溶液浓度、酶液的浓度以及人参、玉竹混合液与琼脂的浓度比对主产物果冻的影响。
要求使果冻的柔软度、透明度、口感、外观形态以及营养方面等达到最好的效果。
3.1.2试验方法
正交试验分析L9(34)[14第一个影响因素是琼脂的浓度,3个水平分别为2%、5%、10%。
第二个影响因素是人参、玉竹混合溶液浓度,3个水平分别为6%、12%、18%。
第三个影响因素为酶液的浓度,3个水平分别为0、0.001%、0.1%。
第四个影响因素为人参、玉竹混合液与琼脂的浓度比,3个水平分别为4:
1、9:
1、14:
1。
因为实验选择了四因素三水平,所以可采用L9(34)正交设计表进行实验,各因素各水平具体安排如下表所示:
表4L9(34)正交实验表
Table4OrthogonalfactorstableL9(34)
因
素
试验号
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
2
3
1
3
1
2
1
2
3
3
1
2
2
3
1
3结果与分析
3.1.1上述过程进行三个平行测试,测得OD值与加水量在计算机上或人工拟合曲线,所得图1可知:
最适的加水量为300mL。
图1料液比/mL
3.1.2上述过程进行三个平行测试,测得OD值与加水量在计算机上或人工拟合曲线,所得图2可知:
最适的温度是60/℃
3.1.3上述过程进行三个平行测试,测得OD值与加水量在计算机上或人工拟合曲线,所得图3可知:
最适的提取次数是3次。
如图3所示
图3
3.1.4上述过程进行三个平行测试,测得OD值与加水量在计算机上或人工拟合曲线,所得图4可知:
最适的提取时间是120min。
图4
3.2.1葡萄糖标准品浓度及其吸光度,如表5
表5葡萄糖标准品浓度及其吸光度
Table5TheabsorbancyofGlucoseatdifferentconcentration
试管号0123456
葡萄糖含量
(mg/mL)00.10.20.30.40.50.6
OD5500.0000.2240.4820.8011.1211.4211.78
3.2.1.1葡萄糖标准曲线如图5
图5
3.2.2木糖标准品浓度及其吸光度
表6木糖标准品浓度及其吸光度
Table6TheabsorbancyofXyloseatdifferentconcentration
试管号0123456
木糖溶液浓度
(mg/mL00.150.200.250.300.350.40
OD5540.0000.2980.4140.5250.6480.7860.906
3.2.2.1木糖标准曲线如图6
图6木糖标准曲线
Figure6StandardcurvesofXylose
3.2.3蛋白质标准品浓度及其吸光度
表7蛋白质标准品浓度及其吸光度
Table7TheabsorbancyofProteinatdifferentconcentration
试管号12345678
蛋白质溶液浓度
(mg/mL)0.0000.1250.2500.3750.5000.6250.7501.000
OD5950.0000.0910.1680.2200.2830.3420.4150.553
3.2.3.1蛋白质标准曲线如图7
图7
3.2.4酶对多糖提取率的影响如表8所示
表8酶对多糖提取率的影响
Table8EffectsofEnzymeonyieldofpolysaccharide
OD550
平均值
加酶前1.8751.7891.8831.849
加酶后2.0572.1242.0832.088
3.2.4.2酶对木糖提取率的影响
表9酶对木糖提取率的影响
Table9EffectsofEnzymeonyieldofXylose
OD554
平均值
加酶前0.4220.4190.3980.413
加酶后0.5130.5110.5210.515
3.2.4.3酶对蛋白质提取率的影响
表10酶对蛋白质提取率的影响
Table10EffectsofEnzymeonyieldofProtein
OD595
平均值
加酶前0.0130.0110.0130.012
加酶后0.0150.0170.0170.016
3.2.4.4酶对皂苷提取率的影响
表11酶对皂苷提取率的影响
Table11EffectsofEnzymeonyieldofSaponin
OD550
平均值
加酶前1.0391.0861.0231.049
加酶后2.2522.2732.1982.241
通过对比很明显的可以的出,酶液对人参、玉竹有效成分的提取具有促进的作用。
3.2.5最佳果冻制品的选择
感观指标1组织状态:
成冻,具有弹性,韧性好,表面光滑,质地均匀,无明显杂质与沉淀。
2色泽:
浅红色,澄清透明。
3香:
清香四溢,具番茄特有的香味。
4味:
细腻爽滑。
表12果冻品质感官评分
Table12Theevaluationofthequalityofjelly
序号123456789
评分8.98.58.07.58.17.36.56.06.9
由表12可知,1号果冻的评分最高,果冻的优化工艺参数为:
琼脂浓度2﹪,人参玉竹混合物浓度6﹪,酶浓度为10﹪,琼脂与人参玉竹混合物的比例为1:
4。
在此工艺条件下制作出的果冻成冻完整,质地均匀,细腻爽滑,透明度高,具有特别风味。
参考文献
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致谢
不知不觉四年的大学生活就要结束了,马上就要离开这个美丽的校园,离开这个有过多少欢声与笑语的地方,离开一路上一起走过的同学,离开可敬可亲的老师,有很多不舍和感激!
本论文是在老师的悉心指导下完成的,从论文的选题、试验设计、论文的撰写、修改到定稿,每一个环节无不倾注了导师的大量心血和汗水,值此论文完成之际,我谨向我尊敬的卢老师致以衷心的感谢和崇高的敬意!
感谢参与本论文的评阅、答辩以及对本论文提出宝贵意见的老师和同学!
感谢我的家人,感谢他们在我多年的求学生涯中默默地给予我关心!
理解和支持,无论我身在何处,他们永远是我激励我前进的精神动力!
再次向所有关心、帮助和支持我的老师、同学、家人和朋友表示最衷心的感谢。