毕业设计(论文)开题报告荞麦多糖提取工艺研究.doc
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1、吉林化工学院毕业设计(论文)任务书性 质: 毕业设计 毕业论文中文题目 荞麦多糖提取工艺研究 外文题目study on optimization of extraction method of buckwheat polysaccharides学 院 化学与制药工程学院 系 别 制药工程系 专 业 药物制剂 班级 0701班 学生姓名 学号 指导教师 职称 讲师 2011年3月11日研究课题名称:荞麦多糖提取工艺研究研究课题的目的:荞麦蛋白质中含有丰富的赖氨酸成分,铁、锰、锌等微量元素比一般谷物丰富,而且含有丰富膳食纤维,是一般精制大米的10倍。所以荞麦具有很好的营养保健作用。荞麦含有丰富的维
2、生素E和可溶性膳食纤维,同时还含有烟酸和芦丁(芸香甙),芦丁有降低人体血脂和胆固醇、软化血管、保护视力和预防脑血管出血的作用。它含有的烟酸成分能促进机体的新陈代谢,增强解毒能力,还具有扩张小血管和降低血液胆固醇的作用。荞麦含有丰富的镁,能促进人体纤维蛋白溶解,使血管扩张,抑制凝血块的形成,具有抗栓塞的作用,也有利于降低血清胆固醇。蛋白含量很低,主要的蛋白质是球蛋白。荞麦所含的必需氨基酸中的赖氨酸含量高而蛋氨酸的含量低,氨基酸模式可以与主要的谷物(如小麦、玉米、大米的赖氨酸含量较低)互补。荞麦的碳水化合物主要是淀粉。因为颗粒较细小,所以和其他谷类相比,具有容易煮熟、容易消化、容易加工的特点。荞麦
3、含有丰富的膳食纤维,其含量是一般精制大米的10倍;荞麦含有的铁、锰、锌等微量元素也比一般谷物丰富。荞麦中的某些黄酮成分还具有抗菌、消炎、止咳、平喘、祛痰的作用。因此,荞麦还有“消炎粮食”的美称。另外这些成分还具有降低血糖的功效。祖国医学认为,荞麦性味甘平,有健脾益气、开胃宽肠、消食化滞的功效。选题的依据和意义:1. 荞麦(FagopyrumesculentumMoench)。属于蓼科(Polygonaceae)养麦属(FagopyrumGaerth),双子叶一年生作物。生产上栽培的主要有2种,甜养麦(FesculentttmMoench)和苦荞麦(Fesculentum L)Gaerth)也称
4、鞑靼荞。大量研究表明。植物多糖具有增强机体免疫功能、抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、降血糖、刺激造血等多种生物学功效,植物多糖生物学功效研究已成为当代生物学的热门领域。目前各地对养麦生物类黄酮的研究报道较多。但测定荞麦中多糖含量的文章鲜见报道。我们采用正交设计优选显色条件,建立了荞麦多糖含量的测定方法。2. 荞麦的功效:主治健脾消积;下气宽肠;解毒敛疮。主肠胃积滞;泄泻;痢疾;绞肠癌;白沙;带下;自汗;盗汗;疱疹;丹毒;痈疽;发背;瘰病;烫火伤荞麦的作用:对荞麦的多糖含量测定做了进一步探索,为今后荞麦的综合利用及其相关领域的深入研究提供了新的思路,并为荞麦的进一步开发应用奠定了良好的基础。3. 荞麦的
5、作用:对荞麦的多糖含量测定做了进一步探索,为今后荞麦的综合利用及其相关领域的深入研究提供了新的思路, 并为荞麦的进一步开发应用奠定了良好的基础。国内外研究现状简介:一、 荞麦(学名:Fagopyrum esculentum)是蓼科荞麦属的植物,普通荞麦和同属的苦荞麦(F. tartaricum Gaertn)、金荞麦(F. cymosum L.)都可以作为粮食,但荞麦和其他粮食作物不同,不属于禾本科,是一种双子叶植物。荞麦是从野生荞麦(Fagopyrum leptopodum)演化出来的,但野生荞麦是一种藤本植物,荞麦是直立茎的。荞麦种子是三角形,被一个硬壳包括,去壳后磨面食用。荞麦生长期短,
6、可以在贫瘠的酸性土壤中生长,不需要过多的养分和氮素,下种晚,在比较凉爽的气候下开花。可以作为绿肥、饲料或防止水土流失的覆盖植物。二、 化学成分:麦含有蛋白质、多种维生素、纤维素、镁、钾、钙、铁、锌、铜、硒等。因其含有丰富的蛋白质、维生素,故有降血脂、保护视力、软化血管、降低血糖的功效。同时,荞麦可杀菌消炎,有“消炎粮食”的美称。1、蛋白质苦荞的蛋白质组分不同于其他谷类作物,其清蛋白和球蛋白的含量较高,约占蛋白质总量的46.93%,醇溶蛋白和谷蛋白含量较低,分别为3.29%和15.57%,仅为小麦的1/10和1/2。而残渣蛋白为34.32%,为小麦面粉2.7%的12.7倍。苦荞粉和小麦面粉这种蛋
7、白质组分的差异,造成了面食品加工特性的差异。苦荞粉的面筋含量很低,近似豆类蛋白,蛋白质总量低由于大米、小麦和玉米。 (1)氨基酸:苦荞中含19种氨基酸,不但含量高,且组分良好。苦荞氨基酸每100克含量为5.1161克,比小麦含量(3.401克)高50.42%;比大米含量(4.3424克)高17.82%;比玉米含量(4.653克)高9.95%;比甜荞含量(3.1721克)高61.28%。氨基酸中的成人和儿童必需的组氨酸和精氨酸都较高,以精氨酸为例,苦荞含量每100克为1.014克,为小麦含量0.429克的2.36倍,为水稻0.745克的1.36倍,为玉米含量0.47克的2.16倍,为甜荞0.54
8、84克的1.84倍。在人体中必需的8种氨基酸中,苦荞含量都高于小麦、大米、玉米和甜荞。尤其是富含谷类作物最易缺少的赖氨酸,苦荞含量是小麦的2.8倍、玉米的1.9倍、大米的1.8倍、甜荞的1.6倍。色氨酸含量,苦荞是玉米的2.4倍、甜荞的1.71倍、小麦的1.6倍,并高出大米含量的15%。 (2)蛋白质质量:优质蛋白质是含量丰富,氨基酸比例适当的蛋白质。目前,国际上常以“化学分”作为食物蛋白质营养价,化学分值越高,蛋白质越易消化,质量越高。鸡蛋的蛋白质组成是接近人体需求最优的氨基酸组分,化学分值为100,以鸡蛋为氨基酸组分的标准,比较苦荞粉、小麦面粉、黄豆粉和玉米粉的营养价苦荞粉中人体必需的8种
9、氨基酸与鸡蛋最接近,赖氨酸、苯丙氨酸和色氨酸含量较高,只是蛋氨酸稍低于玉米粉,但也为鸡蛋的55%,远较小麦面粉和玉米粉的40%为高。苦荞的化学分为55,比小麦化学分38,大米化学分49,玉米化学分40为高,所以苦荞的蛋白质质量在谷物中有较高的价值。欧盟汉斯(M.HAAS,1994)认为,荞麦蛋白质的营养价值很高,化学分为81,比表4所列要高。而且,在赖氨酸综合物中有一种新的氨基酸“酵母氨酸”。 2、脂肪 荞麦中脂肪含量较高,为2.1%2.8%,在常温下呈固形物,黄绿色、无味,不同于一般禾谷类粮食。苦荞脂肪的组分较好,含9种脂肪酸,其中最多为高度稳定、抗氧化的不饱和脂肪酸、油酸和亚油酸,占总脂肪
10、酸的87%。另外在苦荞中还含有硬脂酸、肉豆蔻酸和未知酸。硬脂酸为2.51%,肉豆蔻酸为0.35%。苦荞脂肪酸含量因产地而异。 3、淀粉和膳食纤维苦荞籽粒中淀粉的含量因地区和品种存有差异。荞麦中的淀粉近似大米淀粉,但颗粒较大,与一般谷类淀粉比较,荞麦淀粉食用后易于人体消化吸收。苦荞粉中含有膳食纤维3.4%5.2%,其中可溶性膳食纤维约占膳食纤维总量的20%30%,约0.681.56%,高于玉米粉膳食纤维8%,甜荞粉膳食纤维60.39%,是小麦面粉膳食纤维1.7倍和大米膳食纤维的3.5倍,膳食纤维的日标准摄入量为2025克。对以苦荞为主食的四川凉山州彝族同胞调查显示:食用苦荞具有降低血清总胆固醇及
11、LDL胆固醇含量,推断是来自苦荞的膳食纤维的作用。当然,苦荞膳食纤维还具有化合氨基肽的作用。据近期研究,在人类营养中助消化淀粉的作用类似膳食纤维。斯洛文尼亚克列夫特(I.Kreft)教授等的淀粉水热处理试验结果认为,荞麦可用作糖尿病人的良好补充饮食,因为经水热处理的荞麦淀粉和小麦面包相比,可以获得有利于葡萄糖的缓慢性释放和相对高比例的耐消化淀粉。4、维生素苦荞粉中含有大量的维生素:维生素B1、维生素B2、维生素PP、维生素P,其中B族维生素含量丰富。维生素B1 和维生素PP显著高于大米,维生素B2亦高于小麦面粉、大米和玉米粉14倍,有促进生长、增进消化、预防炎症的作用,荞麦中还含有维生素B6,
12、苦荞的维生素B6约为0. 02毫克/克。荞麦含有其他谷类粮食所不具有的维生素P(芦丁)及维生素C。芦丁是生物类黄酮物质之一,是一种多元酚衍生物,属芸香糖苷,它和烟酸(维生素PP)都有降低血脂和改善毛细血管通透性及血管脆弱性的作用。维生素P与维生素C并存,苦荞粉中维生素P含量有的高达6%7%,而甜荞仅含有0.3%左右,其含量差数在20倍以上。苦荞中维生素C含量为0.81.08毫克/克。而有促进细胞再生,防止衰老作用的维生素E,含量为1.347毫克/克。5、矿质营养元素和微量元素苦荞麦粉中含有多种矿质营养元素,对人体功能和食品营养已引起关注。人们已知苦荞是人体必需营养矿质元素镁、钾、钙、铁、锌、铜
13、、硒等的重要供源。镁、钾、铁的高含量展示苦荞粉的营养保健功能。苦荞中镁为小麦面粉的4.4倍,大米的3.3倍。镁元素参与人体细胞能量转换,调节心肌活动并促进人体纤维蛋白溶解,抑制凝血酶生成,降低血清胆固醇,预防动脉硬化、高血压、心脏病的作用。苦荞中钾为小麦面粉2倍,大米的2.3倍,玉米粉的1.5倍。钾元素是维持体内水分平衡、酸碱平衡和渗透压的重要阳离子。苦荞中铁元素十分充足,含量为其他大宗粮食的25倍,能充分保证人体制造血红素对铁元素的需要,防止缺铁性贫血的发生。苦荞中的钙是天然钙,含量高达0.724%,是大米的80倍,食品中添加苦荞粉能增加含钙量。锌与味觉障碍的关系令人注目。苦荞中还含有硒元素
14、,有抗氧化和调节免疫功能,在人体内可与金属相结合形成一种不稳定的“金属硒蛋白”复合物,有助于排除体内的有毒物质。荞麦被国家种质库誉为宝贵的富硒资源,硒是联合国卫生组织确定的人体必需的微量元素,而且是该组织目前唯一认定的防癌抗癌元素。国内外医学研究证实:人体缺硒会造成重要器官的机能失调,人体有40多种疾病与饮食缺硒有关。美国癌症研究所医学专家指出,适量的硒几乎能防止一切癌变。美国倡导每人每日饮食硒的摄入量为200g,我国因为有71%的地区处于低硒或缺硒状况,我国营养学会建议每人每日饮食硒的摄入量为50g。目前,北京、太原等大城市的调查结果多低于50g。国外食品硒的来源多为将无机硒添加在饲料中转化
15、,在食物链上为二级吸收,荞麦硒为天然有机硒,以绿色植物为载体,所以十分珍贵,开发前景广阔。6、其他苦荞中还含有较多的2,4-二羟基顺式肉桂酸,含有抑制皮肤生成黑色素的物质,有预防老年斑和雀斑发生的作用。还含有阻碍白细胞增殖的蛋白质阻碍物质。 三、 药理作用及临床应用 1、的饲料饲养大鼠4星期,血压有轻度下降。本品对血管紧张素转化酶(ACE)有强大抑制作用,其有效成分可能是耐热的低分子物质。从荞麦种子核心部分提取的一种三肽,对ACE的IC50;,为127molL,实验表明对自发性高血压大鼠(SHR)有抗高血压作用。 2、对血脂和血糖的影响 志愿者吃荞麦粉4星期,使高密度脂蛋白-胆固醇/总胆固醇的
16、比值明显增加,极低密度脂蛋白-胆固醇、极低密度脂蛋白-三酸甘油、低密度脂蛋白-三酰甘油和高密度脂蛋白-三酰甘油明显降低,并使血糖降低,口服葡萄糖的耐受能力改善。以含荞麦粉的饲料饲养4星期的大鼠,对葡萄糖的耐受能力也提高,并在葡萄糖负荷后1h,胰岛素的利用速度加快。高脂饮食兔服用荞麦提取物12星期后,可轻微降低血中丙二醛(MDA)浓度,但显着增加肝中抗坏血酸自由基的含量并伴随血中-脂蛋白水平和肝中胆固醇和三酰甘油浓度的降低,血中苯乙酸睾丸素也同时增加,作用远远强于芸香甙。 3、其他作用 从干燥荞麦种子提取的胰蛋白酶抑制剂(TI)共有3种(TI1、TI2和TI4),除对胰蛋白酶有抑制作用外,TI1
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