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芝麻(Sesamum indicum L.),既是一种重要的植物油料,也是一种药食同源食品。芝麻制品种类多样,营养丰富,深受消费者喜爱。在芝麻制品的生产加工过程中,为保证良好的食用品质,芝麻籽多被分离成皮、仁两部分,其中芝麻皮作为副产物多被废弃,芝麻仁多用于制油并产生饼粕副产物或经简单加工后直接食用。而芝麻或副产物中丰富的多糖成分,比如通过化学键以非常复杂的形式结合于细胞壁中的纤维素和水溶性杂多糖等,都未得到深入研究和高值化利用。因此本课题对芝麻中不同多糖成分进行分级提取、表征和功能性研究,可为芝麻多糖成分的综合利用和高值化利用提供理论基础。主要研究内容和结论如下:1.对芝麻皮中水溶性多糖的表征和抗氧化活性研究。采用超声辅助碱液提取法得到芝麻皮粗多糖,再经过脱蛋白、脱色、柱层析等纯化步骤,得到SHP-1(25213 Da)、SHP-2(16925 Da)、SHP-3(11781 Da)等三组片段,均为半乳糖醛酸、阿拉伯糖、木糖等组成的杂多糖,其中主要组分SHP-2单糖种类最多(8种),且含有大量糖醛酸(65.1%)。SHP-2结构中含有1,3,4-α-D-Galp A形成的主链以及4-α-L-Rhap,1,6-β-D-Glcp,1,2-α-DGlcp A等其他残基,SHP-2和SHP-3都具有良好的自由基清除能力。2.上一章进行了芝麻皮水溶性多糖提取后,残余物主要是纤维素,本章开展纤维素的应用研究。本章分别以亚临界水法(SW)和传统的碱法(AT)作为预处理方法,从芝麻皮中提取粗纤维素,随后酸解并成功制备微晶纤维素(MCC)。结果发现所得MCC的红外光谱基本一致,MCCSW-200/60与MCCAT的得率相近。此外所有MCCSW样品的结晶度均要高于MCCAT,且具有更小直径和更好的热稳定性。因此亚临界水法具有替代高污染碱法的潜力,同时芝麻皮也是制备MCC的良好原料。3.芝麻仁中水溶性多糖的表征和抗氧化活性研究。成功纯化得到SMP-1、SMP-2、SMP-3、SMP-4、SMP-5等五个片段,分子量在8505-268649 Da之间,主要单糖是阿拉伯糖和半乳糖等,主要片段SMP-2的结构是1,5-α-L-Araf和1,3,5-α-L-Araf连成的主链以及T-α-L-Araf、1,3-β-D-Galp等其他残基构成端基或侧链,发现其中三个纯化片段具有较强抗氧化活性。并且上述表征信息与芝麻皮水溶性多糖纯化组分的存在很大差异。4.芝麻仁中低聚糖的表征和抗氧化活性研究。本研究中从四种不同工艺的芝麻仁饼粕中分别提取得热榨饼粕低聚糖(ORPM)、冷榨饼粕低聚糖(OPM)、浸出饼粕低聚糖(OLM)、亚临界饼粕低聚糖(OSM),分子量分别是413、1159、803、754 Da。单糖组成主要成分均为葡萄糖(44.97%-60.77%)和半乳糖、半乳糖醛酸等,但含量存在差异。此外它们都具有很好的自由基清除能力,其中ORPM的效果最好。5.芝麻仁中粗纤维素的消化特性研究。采用不同浓度碱液(0.5、1.0、2.0、3.0 mol/L)浸提处理得到粗纤维,进行人体体外模拟消化后发现,其表面特征、热稳定性、红外光谱发生了一定变化但并不显著,且还原糖释放量均较低(4.8%-5.1%),因此具有较好抗消化能力,并且不同碱液得到的粗纤维素的抗消化能力不同。此外消化液也具有一定的自由基清除能力。