青稞生鲜面品质劣变及多酚类化合物生物活性作用机制研究

来源 :北京工商大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ruyudeishui
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青稞生鲜面具有优良质构、新鲜风味、良好口感及较高营养价值等优点,但保质期短,严重影响了其规模化生产和大众消费,且青稞中多酚类化合物生物活性及其作用机制仍待阐明。本论文研究了青稞生鲜面贮藏过程中品质劣变规律,探究了微波杀菌结合抑菌剂复配对青稞生鲜面货架期和品质的影响,揭示了青稞生鲜面多酚类化合物抗氧化活性的变化规律,阐明了青稞多酚类化合物抑制α-葡萄糖苷酶(α-Glucosidase)和二肽基肽酶-4(DPP-IV)活性的分子机制。研究结果如下:在青稞生鲜面贮藏期间品质劣变规律的研究中,利用青稞全粉、青稞预糊化粉和小麦粉(干基质量比1:1:3)制备了青稞生鲜面,测定并分析了贮藏过程中菌落总数、微生物多样性、质构特性、色泽、水分特征、蒸煮品质等指标的变化规律。结果表明,青稞生鲜面常温(25℃)贮藏货架期为17小时,低温(4℃)贮藏货架期为6天,高于小麦生鲜面的货架期12小时和5天。导致青稞生鲜面腐败的优势腐败菌为泛菌属、欧文氏菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属等细菌和青霉属、曲霉属等霉菌。随着贮藏时间的延长,青稞生鲜面质构特性、蒸煮品质下降,色泽变暗,水分含量和水分活度降低,强结合水相对含量下降,弱结合水和自由水相对含量增加。各项指标相关性分析结果显示,菌落总数与强结合水相对含量、L*(亮度)、硬度、弹性等指标显著负相关,与自由水和弱结合水相对含量、烹调损失率、熟断条率等指标显著正相关。可见,青稞生鲜面的品质劣变伴随着内部水分的迁移与微生物菌群的演变,菌落总数可作为衡量青稞生鲜面品质的标志性指标。在微波杀菌结合抑菌剂复配对青稞生鲜面货架期和品质的影响研究中,主要采用微波处理原料粉进行预杀菌、抑菌剂复配等手段延长青稞生鲜面的货架期,并分析保鲜方法对青稞生鲜面品质的影响。结果表明,微波功率800 W,处理时间40s,原料粉的初始带菌量降低30%,原料粉微波预杀菌结合天然抑菌剂ε-聚赖氨酸(0.03%)和丙酸钙(0.01%)复配,使青稞生鲜面25℃和4℃下的货架期分别延长至70小时和12天,并保持良好的食用品质。ε-聚赖氨酸主要是通过破坏微生物细胞膜,增加细胞膜穿透性,进入到细胞内部,扰乱细胞正常代谢,影响RNA正常的转录,抑制腐败优势菌的生长,从而有效延长青稞生鲜面的货架期。在青稞生鲜面抗氧化活性变化的研究中,采用体外抗氧化实验,研究青稞生鲜面加工、贮藏及煮熟过程中总酚含量和抗氧化活性的变化。结果表明,原料粉具有较高的总酚含量和DPPH.清除能力、O2-.清除能力及总抗氧化能力,和面之后总酚含量和抗氧化活性显著下降,而煮熟之后显著提高;随着贮藏时间的延长,所有样品的总酚含量和抗氧化活性显著下降,下降趋势为:常温未处理组>常温处理组>低温未处理组>低温处理组。可见,青稞生鲜面具有清除体内自由基的潜能,采用栅栏技术不仅可以保持青稞生鲜面的新鲜度,还能保持其抗氧化活性。在青稞生鲜面多酚类化合物降血糖功能的研究中,采用体外酶活性抑制实验,虚拟筛选、分子对接、分子动力学模拟方法,评价青稞生鲜面多酚类化合物对α-葡萄糖苷酶(α-Glucosidase)和二肽基肽酶-4(DPP-IV)的抑制效果,在分析酚类化合物与α-Glucosidase和DPP-IV之间的相互作用力的基础上,阐明多酚类化合物抑制α-Glucosidase和DPP-IV活性的分子机制。结果表明,青稞生鲜面货架期内共检测出14种多酚类化合物。具有较低IC50和亲和能的柚皮苷(Naringin)对α-Glucosidase的抑制效果优于其它多酚类化合物,主要原因在于,柚皮苷与α-Glucosidase的部分活性氨基酸残基结合,形成氢键和疏水键作用力,缩减活性氨基酸残基之间的距离和活性口袋表面积,增加α-Glucosidase原有的α-螺旋、β-折叠和无规则含量,减少β转角含量,改变α-Glucosidase的构象、抑制其活性。绿原酸(Chlorogenic acid)和槲皮素(Quercetin)对DPP-IV的抑制效果优于其它多酚类化合物,主要原因在于,绿原酸和槲皮素与DPP-IV的S1、S2、S3活性口袋中的活性氨基酸残基结合,形成氢键和疏水键作用力,增大活性口袋表面积,增大DPP-IV氨基酸残基上α-C的波动性,降低β折叠、无规则含量,增加β-转角含量,改变DPP-IV的构象、使其失去活性。可见,青稞生鲜面中的多酚类化合物通过抑制体内α-Glucosidase和DPP-IV的活性,发挥降血糖功能,柚皮苷、绿原酸和槲皮素是青稞中重要的活性成分,具有进一步研究的价值。
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