馬鈴薯皮中水溶性多糖的結構、功能和抗氧化性質

2021-01-21 林食青年

Structural, functional, and antioxidant properties of water-soluble polysaccharides from potatoes peels

Food Chemistry

成果介紹：

研究背景：

馬鈴薯是世界上主要的非糧食食品。馬鈴薯皮廢料（PPW）的管理問題引起了歐洲馬鈴薯工業的極大關注，因此意味著需要確定一個綜合的、環境友好的解決方案。雖然土豆的消費量有所下降，但薯條、薯片和土豆泥等加工食品卻越來越受歡迎。土豆皮是薯片、速食土豆和類似產品的一部分。馬鈴薯皮是馬鈴薯加工

廠的一種零價值廢物。馬鈴薯剝皮造成的損失範圍約15%到40%。事實上，這些果皮富含高附加值的物質（澱粉、蛋白質、酚類化合物、多糖）。

由於分子分離和鑑定技術的進步，提取植物生物活性分子是農業廢棄物開發的主要途徑。一些植物提取物除了具有乳化和穩定活性外，還具有抗氧化和抗菌活性。高聚合度的多糖是一種不均勻的碳水化合物，無甜味。它們有不同的結構和組成，這影響了它們的功能特性。它們由單糖之間的糖苷鍵或構型a或b組成。長期以來，它們被用於改善乳劑的質地、保水性和穩定性，且由於益生元效應以及膳食纖維和模擬脂肪的存在而被納入健康食品。這些生物活性分子已報告表現

出不同的生物活性,如抗腫瘤,抗炎,抗凝血和抗氧化活動。

本文報導了馬鈴薯皮中水溶性多糖的提取和初步鑑定。並對提取多糖的體外抗氧化活性及其功能特性進行了評價。

關鍵詞：Potato peels, Water-soluble polysaccharides, Functional properties, Antioxidant activity

研究結果：

 

1、PPWs多糖的提取率為29.85±1.493%。該產量低於馬鈴薯漿副產物細胞壁材料的產量（48±5.2%）。PPPW蛋白含量低（2.099%），灰分含量低（0.906%），脂肪含量低（0.733%）。PPPWs中碳水化合物含量很高（88%）。PPPW的含量低於10毫克/100乾重，即低於馬鈴薯直接食用或進一步加工的允許限度，因此我們提取的多糖可能不會被認為對人體健康有害。

2、傅立葉變換紅外（FT-IR）光譜在4000-400釐米的區域進行。PPPWs呈現出典型的多糖峰。3408釐米處的信號表示分子間和分子內氫帶引起的OH伸縮振動。峰值在2932釐米處表示游離糖的CH拉伸振動。吸收在1650釐米處歸因於胺基中C-O鍵的鍵伸縮振動，表明蛋白質的存在。波段在1072-1080釐米處反應主鏈中存在半乳糖醛酸

3、x射線衍射（XRD）是一種用於闡明多糖結構的有效技術。它是一種用於分析材料晶體結構的方法。PPPWs的XRD譜圖在5°和60°。PPPW整體結晶度較低，是一種半結晶聚合物，在角度（2h）16.96°處可以看到PPPW的結晶區。

4、用GCFID分析PPPW單糖組成，單糖組成以葡萄糖（76.25%）為主，其次是半乳糖（3.84%）、鼠糖（0.506%）和阿拉伯糖（0.19%）。PPPW的主要成分是葡萄糖。根據這一結果，葡萄糖存在於主鏈中，半乳糖、鼠李糖和阿拉伯糖的一些殘基可能位於PPPW的支鏈結構位置。

5、PPPW的分子量為1920 kDa。提取多糖的Ip為2.04>1，因此，多糖的分散不均勻。高分子量群體的存在可能是由於RG I多糖與纖維素的共價相互作用。

6、與作為陽性對照的丁基羥基茴香醚相比，PPPW的抗氧化活性較低。PPPW的還原能力與濃度的增加有很好的相關性。PPPWs具有還原能力，最大劑量為50 mg/mL時，其近似吸光度值為1.247±0.062，而BHA為2.057±0.103 mg/mL。

研究結論：

本研究旨在表徵和研究水溶性PPPWs的功能和抗氧化活性。結果表明，PPPW具有良好的保水性能、聚脂性能、發泡性能和乳化穩定性。此外，PPPW是一種有用的天然抗氧化劑。事實上，PPPWs清除DPPH自由基的能力、還原能力、b-胡蘿蔔素漂白抑制活性和ABTS自由基清除活性表明，PPPWs在體外是一種有效的抗氧化劑，且具有劑量依賴性

推薦理由：

本文主要就馬鈴薯皮中水溶性多糖的提取和初步鑑定。並對提取多糖的體外抗氧化活性及其功能特性進行了評價。馬鈴薯是食用較為廣泛的食品，但馬鈴薯皮的浪費較為嚴重。本文就該問題進行研究，得到了較好的解決方式，且近年來多糖研究較為熱門，應用較為廣泛。在食品領域中，也有較好的應用前景。

期刊介紹：

文獻連結：

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.02.108

期刊信息：

 

Food Chemistry

Impact Factor:6.306

投稿網址：http://ees.elsevier.com/foodchem/

 

 

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