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《江南大学》 2010年
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甜菊糖苷中莱鲍迪A苷的研究

刘杰  
【摘要】:甜味剂对食品的感官品质起非常重要的作用,为满足现代生活对食品风味、营养、安全的要求,有必要研究新型的甜味剂。莱鲍迪A苷作为天然甜味剂甜菊糖苷中的主要成分,甜度高,余味小,是甜菊糖苷的高端产品,可被欧美国家认可作为食品添加剂。本论文通过制备色谱制备得到了莱鲍迪A苷的高纯产品,建立了莱鲍迪A苷的分析方法;摸索改进和优化了天然甜味剂莱鲍迪A苷的提取纯化工艺;考察了提纯所得的莱鲍迪A苷作为甜味剂对小鼠的毒性和血糖影响;研究了莱鲍迪A苷的甜味性质,并探索将莱鲍迪A苷替代蔗糖应用于食品,考察其对食品品质的影响。 首先用高效液相制备色谱制备莱鲍迪A苷的高纯产品,探讨了分离甜菊糖苷中莱鲍迪A苷的高效液相色谱条件,在制备条件(采用Lichrospher NH210mmX250mm制备柱,以乙腈水(35+65,v/v)溶液为流动相,4mL/min流速,进样量200μL)下制备得到了相对纯度为99%的高纯样品,通过样品的质谱、核磁共振、红外、紫外图谱的综合分析及与资料报导数据的比对,确认高纯样品为莱鲍迪A苷。在此基础上建立了检测甜菊糖苷混合物中莱鲍迪A含量的HPLC方法,在莱鲍迪A苷量在3-100μg范围之间呈良好的线性关系,用于甜菊糖苷提取物中莱鲍迪A苷的检测,测定的RSD为2.78%,回收率在91.97%~98.42%之间。 为了工业化提纯莱鲍迪A苷,有必要改进甜菊糖苷的加工质量控制方法。为此,建立了甜菊总苷测定的紫外快速方法,在4-100μg/mL范围之内,总苷标准溶液的浓度与紫外205nm下的吸光度之间呈良好的线性关系,相应的线性回归方程为Y=0.0095+7.9623X(R=0.9994,n=9),方法的RSD在1.40-2.38%之间,测定甜叶菊提取物中总糖苷,回收率在95.9%~100.2%之间,与容量法(GB2870第二法,工厂质量控制方法)相比快速、简便,稳定性、精密度、准确度良好。 摸索改进了莱鲍迪A苷的提取方法。以甜叶菊为原料,通过超声波辅助提取法与传统水浴浸提法进行对比,结果表明:超声波辅助提取法不仅可以缩短时间,而且甜菊糖苷的得率提高,尤其是提取液中莱鲍迪A苷含量相对提高。故提取甜菊糖苷时,超声波提取法优于传统水浴浸提法。通过响应面分析得到超声提取甜菊糖苷最佳的工艺条件为:提取温度68℃,超声功率60W,提取时间32min。 以甜菊糖苷混合物为原料,摸索纯化莱鲍迪A苷的方法。采用重结晶法一次纯化得到莱鲍迪A苷的相对纯度93%(总苷含量95%)的产品,结晶产率60.7g/100g。重结晶的条件:以甲醇+异丙醇(99:1)复合溶剂作重结晶溶剂、固液比(W/V)1:8,在-10℃保温放置48h。通过因素实验得到溶剂选择是提高结晶莱鲍迪A苷纯度的关键。结晶温度和时间、溶剂固液比、是否加入晶种是提高结晶产率的影响因素。多次重结晶纯化得到莱鲍迪A苷的相对纯度大于95.8%的产品,但结晶产率明显降低。 采用改良Karber法研究了莱鲍迪A苷对于小鼠的急性毒性,测得莱鲍迪A苷对小鼠的口服急性毒性LDso为22284mg/kg,可认为莱鲍迪A苷基本无毒;亚急性毒性实验结果显示莱鲍迪A苷对小鼠的体重、脏器重量、脏器指数没有直接影响。小鼠的餐后血糖反应实验结果显示摄入莱鲍迪A苷30min时血糖值出现峰值,较摄入葡萄糖慢了15min,并且较摄入相当量葡萄糖的血糖峰值略低。同时,构建四氧嘧啶型糖尿病小鼠模型与正常小鼠对照,经连续10天灌胃莱鲍迪A苷溶液,测得正常小鼠空腹血糖与灌胃生理盐水的空白小鼠相比无显著性差异,四氧嘧啶型糖尿病模型组小鼠空腹血糖与灌胃生理盐水的四氧嘧啶型糖尿病模型对照小鼠相比也无显著性差异,证明莱鲍迪A苷对小鼠空腹血糖基本没有影响。 对采用重结晶法从甜菊糖苷混合物中提纯获得莱鲍迪A苷(93%)产品的甜味性质进行研究,莱鲍迪A苷(93%)的甜度是2%蔗糖溶液的400倍以上,但甜味不如蔗糖持久、甜味圆润质感差,高浓度有余味,随莱鲍迪A苷浓度降低,余味效果变好。与相应浓度的甜菊糖苷混合物(莱鲍迪A苷60%)对比,甜度提高了40%以上,余味明显减小,甜味味质有了明显的改善和提高。莱鲍迪A苷(93%)的相对甜度经验公式为RS=482.10—24.95×ES。在等甜2%蔗糖浓度时,在品尝温度4℃下相对甜度可达540倍。莱鲍迪A苷溶液的相对甜度随pH变化而变化,在pH6.0时相对甜度最低。pH相同,莱鲍迪A苷溶液的相对甜度随酸种类的变化而变化,苹果酸会提高相对甜度,而酒石酸降低相对甜度。 采用HPLC测定各溶液莱鲍迪A苷含量和测定相对甜度的方法进行了莱鲍迪A苷溶液的热、酸、光稳定性的研究。莱鲍迪A苷(pH7)溶液在100℃水浴条件下煮沸60min,相对甜度没有发生变化,莱鲍迪A苷的含量基本不变,可认为莱鲍迪A苷溶液的热稳定性良好。但莱鲍迪A苷(pH4)溶液在100℃水浴条件下煮沸60min,相对甜度下降,莱鲍迪A苷保留率60min时下降5.2%,说明在一定的酸度下加热,莱鲍迪A苷会降解。莱鲍迪A苷(pH7.0)的溶液暴露在阳光下1周、2周、3周、4周后相对甜度没有发生变化,莱鲍迪A苷的含量不变,说明光对莱鲍迪A苷溶液的稳定性的影响很小。 最后,将莱鲍迪A苷替代部分蔗糖应用于三类典型食品:固体、半固体、液体。用莱鲍迪A苷替代部分蔗糖配制的果味饮料,随蔗糖替代度的升高,果味饮料的粘稠度、可溶性固形物降低,感官评定结果,蔗糖替代度以20%最好。用莱鲍迪A苷替代部分蔗糖制备的冰淇淋,随蔗糖替代度的升高,总固形物逐渐降低,膨胀率基本不变,感官评定结果,蔗糖替代度以20%最好。用莱鲍迪A苷替代部分蔗糖制备的面包测定结果,随蔗糖替代度的升高,面包的水分含量基本不变,面包的比容和面包芯硬度有所下降,感官品质评定中,10%的蔗糖替代量制备的面包与对照样品感官评定总分较接近。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TS202.3

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【引证文献】
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