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红茶菌饮料是一种微酸微甜且有轻微酒精气味的饮料,它是由红茶菌菌群发酵茶糖水培养基获得。红茶菌菌群是由醋酸菌、酵母菌和乳酸菌组成的共生体系,其中酵母菌及醋酸菌占主导地位。红茶菌生物膜是红茶菌饮料制备过程中的副产品,它主要由细菌纤维素组成。细菌纤维素的物理和机械性能独特,具有极好的抗撕扯及维持形状的能力。细菌纤维素的持水力极强,弹性模量极高,为植物纤维素的几倍至几十倍。姜黄素是一种从姜黄类的植物中提取出来的酸性多酚,具有许多生理活性。但是姜黄素水溶性极低,在高温、碱性及光照环境下不稳定易分解,这使得姜黄素的利用受到极大限制,如何提高姜黄素的利用率已成为当今研究的热点。本文通过利用红茶菌饮料副产物——红茶菌生物膜制成皮克林乳液从而稳定姜黄素,主要研究结果如下:
1、红茶菌生物膜的处理及其物化性质研究
通过查阅相关文献及预实验得到处理红茶菌生物膜(kombucha biofilm,KB)的方式,利用H2O2和超声协同处理红茶菌生物膜,并对KB、经过高压处理的红茶菌生物膜(High-pressure homogenized kombucha biofilm,H-KB)及预处理后的红茶菌生物膜(Treated kombucha biofilm,T-KB)的表征、结晶度、官能团变化、单糖组成等进行分析。通过扫描电镜对表征进行分析,结果表明:经过高压均质及预处理后,KB中的微生物发生自溶导致微生物数量减少,同时组成红茶菌生物膜的细菌纤维丝随着均质处理和过氧化氢及超声处理后尺寸从1889nm减小至600nm。通过傅里叶红外变换衰减全反射红外光谱法分析官能团结构,结果表明:高压均质处理对红茶菌生物膜的化学结构影响不大,经过高压均质处理及处理后的红茶菌生物膜中微生物含量减小,红茶菌生物膜纯度变高。通过X射线衍射分析结晶度,结果表明:经过高压处理及处理处理能去除红茶菌生物膜中的杂质,结晶度升高至75.73%。通过单糖组成分析其纯度,结果表明:KB、H-KB及T-KB是由主要是由葡萄糖、果糖及半乳糖组成,且KB中含有的甘露糖及鼠李糖经过处理后,含量减小直至消失。
2、KB基姜黄素皮克林乳液制备及其特性袁征
将姜黄素以1mg/mL的含量溶解于橄榄油中,并与0.4wt%的T-KB悬液制备姜黄素皮克林乳液(curcumin-loaded Pickeirng emulsion,CLPE),研究CLPE的袁征及CLPE在不同处理下体积平均粒径的变化。通过荧光显微镜及冷冻电镜分析,结果表明:CLPE是水包油型皮克林乳液,T-KB以丝状结构吸附在橄榄油液滴的油水界面形成机械屏障包埋橄榄油油滴,有且仅有很少的T-KB游离在水相中,乳液液滴分散均匀。通过测量CLPE的体积平均粒径的变化,结果表明:CLPE经过不同pH处理后,乳液液滴的体积平均粒径呈现先增加后减小再增加的现象;CLPE经过不同温度处理后,从0到80℃,CLPE的体积平均粒径并没有显著的上升,仅仅在100℃的时候,CLPE液滴的体积平均粒径出现轻微的上升;CLPE在前五周较为稳定,第六周开始出现絮凝;CLPE经过胃、肠消化后的平均粒径随着时间的增加而有些微升高。
3、KB基姜黄素皮克林乳液稳定性及抗氧化性研究
通过测定包埋姜黄素的稳定性及释放,以及T-KB制备的CLPE的抗氧化性分析,从而验证T-KB形成的机械屏障是否会抑制姜黄素的生物活性。结果表明:CLPE中包埋姜黄素经过不同pH、温度处理后,同样时间内,随着pH及温度的增加,姜黄素残量减少,pH及温度相同时,随着时间的增加,姜黄素残量减小。包埋姜黄素比游离姜黄素在紫外照射及自然条件下稳定性更好,当姜黄素降解50%时,包埋姜黄素需要更多的时间。CLPE包埋的姜黄素残量在胃消化及肠消化后,随着时间的增加,姜黄素残量逐渐减少。通过比较CLPE,PE及游离姜黄素的金属离子螯合能力、铁离子还原能力及ABTS自由基清除能力,发现包埋的姜黄素比游离姜黄素具有相同或者更高的金属离子螯合能力、铁离子还原能力及ABTS自由基清除能力。
1、红茶菌生物膜的处理及其物化性质研究
通过查阅相关文献及预实验得到处理红茶菌生物膜(kombucha biofilm,KB)的方式,利用H2O2和超声协同处理红茶菌生物膜,并对KB、经过高压处理的红茶菌生物膜(High-pressure homogenized kombucha biofilm,H-KB)及预处理后的红茶菌生物膜(Treated kombucha biofilm,T-KB)的表征、结晶度、官能团变化、单糖组成等进行分析。通过扫描电镜对表征进行分析,结果表明:经过高压均质及预处理后,KB中的微生物发生自溶导致微生物数量减少,同时组成红茶菌生物膜的细菌纤维丝随着均质处理和过氧化氢及超声处理后尺寸从1889nm减小至600nm。通过傅里叶红外变换衰减全反射红外光谱法分析官能团结构,结果表明:高压均质处理对红茶菌生物膜的化学结构影响不大,经过高压均质处理及处理后的红茶菌生物膜中微生物含量减小,红茶菌生物膜纯度变高。通过X射线衍射分析结晶度,结果表明:经过高压处理及处理处理能去除红茶菌生物膜中的杂质,结晶度升高至75.73%。通过单糖组成分析其纯度,结果表明:KB、H-KB及T-KB是由主要是由葡萄糖、果糖及半乳糖组成,且KB中含有的甘露糖及鼠李糖经过处理后,含量减小直至消失。
2、KB基姜黄素皮克林乳液制备及其特性袁征
将姜黄素以1mg/mL的含量溶解于橄榄油中,并与0.4wt%的T-KB悬液制备姜黄素皮克林乳液(curcumin-loaded Pickeirng emulsion,CLPE),研究CLPE的袁征及CLPE在不同处理下体积平均粒径的变化。通过荧光显微镜及冷冻电镜分析,结果表明:CLPE是水包油型皮克林乳液,T-KB以丝状结构吸附在橄榄油液滴的油水界面形成机械屏障包埋橄榄油油滴,有且仅有很少的T-KB游离在水相中,乳液液滴分散均匀。通过测量CLPE的体积平均粒径的变化,结果表明:CLPE经过不同pH处理后,乳液液滴的体积平均粒径呈现先增加后减小再增加的现象;CLPE经过不同温度处理后,从0到80℃,CLPE的体积平均粒径并没有显著的上升,仅仅在100℃的时候,CLPE液滴的体积平均粒径出现轻微的上升;CLPE在前五周较为稳定,第六周开始出现絮凝;CLPE经过胃、肠消化后的平均粒径随着时间的增加而有些微升高。
3、KB基姜黄素皮克林乳液稳定性及抗氧化性研究
通过测定包埋姜黄素的稳定性及释放,以及T-KB制备的CLPE的抗氧化性分析,从而验证T-KB形成的机械屏障是否会抑制姜黄素的生物活性。结果表明:CLPE中包埋姜黄素经过不同pH、温度处理后,同样时间内,随着pH及温度的增加,姜黄素残量减少,pH及温度相同时,随着时间的增加,姜黄素残量减小。包埋姜黄素比游离姜黄素在紫外照射及自然条件下稳定性更好,当姜黄素降解50%时,包埋姜黄素需要更多的时间。CLPE包埋的姜黄素残量在胃消化及肠消化后,随着时间的增加,姜黄素残量逐渐减少。通过比较CLPE,PE及游离姜黄素的金属离子螯合能力、铁离子还原能力及ABTS自由基清除能力,发现包埋的姜黄素比游离姜黄素具有相同或者更高的金属离子螯合能力、铁离子还原能力及ABTS自由基清除能力。