動(dòng)態(tài)高壓微射流技術(shù)對(duì)可溶性大豆多糖結(jié)構(gòu)的影響

章文琴，劉成梅,*，劉 偉，萬 婕

(1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047；2. 南昌大學(xué)中德食品工程中心，江西 南昌 330047)

動(dòng)態(tài)高壓微射流技術(shù)對(duì)可溶性大豆多糖結(jié)構(gòu)的影響

章文琴1,2，劉成梅1,2,*，劉 偉1,2，萬 婕1,2

(1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047；2. 南昌大學(xué)中德食品工程中心，江西 南昌 330047)

研究動(dòng)態(tài)高壓微射流技術(shù)(DHPM)處理對(duì)可溶性大豆多糖(SSPS)組分、相對(duì)分子質(zhì)量、外觀形態(tài)及單糖組成的影響。結(jié)果表明：經(jīng)DEAE-Cellulose離子交換從大豆粗糖中純化得到SSPS-1和SSPS-2兩個(gè)組分，高效凝膠滲透色譜(HPGPC)分析表明SSPS-1為含少量蛋白的雜多糖，SSPS-2為高結(jié)合蛋白含量的單一多糖；SSPS-1經(jīng)DHPM處理后，相對(duì)分子質(zhì)量由7.33×105減少至5.11×105；電鏡掃描觀察其形貌由針狀排列結(jié)構(gòu)變成末端膨大呈球形的“火柴棒”狀有序排列結(jié)構(gòu)；氣相色譜分析單糖組成表明：SSPS-1主鏈中單糖L-鼠李糖和D-半乳糖醛酸的含量分別降低9.4%、17.1%，側(cè)鏈部分的單糖L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-巖藻糖、 甘露糖分別降低14.3%、26.3%、41.7%、60%，而D-木糖、D-葡萄糖、葡萄糖醛酸未檢出。

動(dòng)態(tài)超高壓微射流；可溶性大豆多糖；組分；相對(duì)分子質(zhì)量；形貌

可溶性大豆多糖(SSPS)是從大豆子葉中提取得到的 商業(yè)食品添加劑[1]，具有高溶解性，pH值穩(wěn)定性，低黏度以及優(yōu)良的乳化特性[2]。SSPS不僅作為膳食纖維來源之一用于強(qiáng)化食品、醫(yī)藥和工業(yè)行業(yè)中，還作為一種功能性添加劑應(yīng)用于食品中，比如在酸奶中用于穩(wěn)定劑[3-4]。

可溶性大豆多糖的提取方法主要有高溫水提法、酸堿法和酶法等。如Kawamura等[5]采用堿法從大豆中提取SSPS；Morita等[6]采用高溫?zé)崽崛》ǎ籉uruta等[7]采取了酸法提??；Huisman等[8]采用了半纖維素酶、鼠李糖酶及果膠酶提取SSPS。SSPS是一種酸性多糖，結(jié)構(gòu)類似于果膠，含有同型多糖和異型多糖，分子量范圍在5×103～1×106D之間[9]。Nakamura等[10]分析了可溶性大豆多糖的分子組成，SSPS主要由D-半乳糖、L-阿拉伯糖、D-半乳糖醛酸及L-鼠李糖組成。

通過對(duì)天然多糖進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾可改善其生理功能與理化特性，其中不乏通過物理方法降解多糖以達(dá)到改性目的的報(bào)道[11]。Tabata等[12]采用超聲波法降解多糖，證實(shí)超聲波降解只引起糖苷鍵的斷裂而不會(huì)改變葡聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)。Zhang等[13]采用超聲波降解水溶性大豆多糖，多糖的相對(duì)分子質(zhì)量降低。Yang等[14]報(bào)道了龍眼多糖經(jīng)超聲波處理后可提高其自由基清除能力；Yang等[15]報(bào)道采用超高壓技術(shù)對(duì)龍眼多糖處理后不會(huì)對(duì)其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

動(dòng)態(tài)高壓微射流技術(shù)(dynamic high pressure microfluidization，DHPM)是一種新興的物理處理手段，其工作原理是通過高速碰撞、高頻振蕩、瞬時(shí)壓降、強(qiáng)烈剪切、氣穴作用等作用實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的改性，可產(chǎn)生高達(dá)200MPa的壓力，且處理時(shí)間短(＜5s)、并能實(shí)現(xiàn)連續(xù)性操作，甚至改變大分子的結(jié)構(gòu)[16-18]。本課題組在前期工作中研究表明大豆膳食纖維經(jīng)其處理后，其可溶性膳食纖維含量得到了顯著提高[19-21]，F(xiàn)uruta等[7]研究表明可溶性酸性大豆多糖是大豆可溶性膳食纖維的主要成分，但目前對(duì)可溶性大豆多糖處理前后的組分、結(jié)構(gòu)變化不清楚，限制了DHPM對(duì)大豆多糖改性機(jī)理的研究。

本實(shí)驗(yàn)以SSPS為研究對(duì)象，討論處理后SSPS的組分、外觀形態(tài)、分子量及單糖組分的變化，以期為DHPM對(duì)SSPS的作用機(jī)理提供有用信息。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

75-1型大豆 江西省南昌市種子公司。透析袋(截留分子量3500D) 上海日初生物科技有限公司；超純水(Milli-Q50超純水儀制得)。

L-鼠李糖(L-Rha)、D-巖藻糖(D-Fuc)、L-阿拉伯糖(L-Ara)、D-木糖(D-Xyl)、甘露糖(Man)、D-葡萄糖(D-Glc)、D-半乳糖(D-Gal)、葡萄糖醛酸(GlcA)、D-半乳糖醛酸(D-GalA) 德國(guó)Merck公司及Sigma公司；氫氧化鈉(5 0%)、甲醇、己烷、肌醇、羥胺鹽酸、醋酸酐、吡啶、三氟乙酸(TFA) 上?；瘜W(xué)試劑公司；葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品(T-2000、T-500、T-150、T-100、T-70、T-40、T-10) Sigma公司；DEAE纖維素陰離子交換樹脂Sephadex G-75 Pharmacia公司；其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

M-700型微射流均質(zhì)機(jī) 美國(guó)Microfluidics公司；UV-2450紫外分光光度計(jì) 日本島津公司；SBS-100數(shù)控計(jì)滴自動(dòng)部分收集器 上海滬西分析儀器廠；高效液相色譜儀 美國(guó)Waters公司；GC6890型氣相色譜儀 美國(guó)安捷倫公司；S-570電子掃描電鏡 日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1 SSPS的提取與分離

根據(jù)Morita[6]的SSPS熱提法，稍作修改，具體流程如圖1所示。利用DEAE-Cellulose離子交換柱分離粗多糖，測(cè)定各管A620nm(蒽酮-硫酸法)，合并單一峰，得到SSPS-1和SSPS-2兩個(gè)多糖組分，透析凍干。其中蒽酮硫酸法根據(jù)Morris[22]多糖測(cè)定法進(jìn)行。

圖1 可溶性大豆多糖提取、純化工藝流程Fig.1 Extraction and purification of soybean soluble polysaccharides

1.3.2 DHPM對(duì)SSPS的處理

將SSPS配成10mg/mL的溶液，采用微射流均質(zhì)機(jī)在150MPa下分別對(duì)其處理4次，透析凍干。

1.3.3 SSPS相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定

采用高效凝膠滲透色譜法(HPGPC)對(duì)SSPS-1及SSPS-2進(jìn)行純度及相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定。Waters高效液相色譜(配有UK6進(jìn)樣閥，515泵頭，410示差折光檢測(cè)器，TU-1901UV-VIS型紫外分光檢測(cè)器)條件為：采用Ultrahydrogel-onliner凝膠柱(7.8mm×300mm)；流動(dòng)相為超純水；標(biāo)準(zhǔn)品及樣品質(zhì)量濃度均為2mg/mL；進(jìn)樣量20μL，流速為0.6mL/min；柱箱、檢測(cè)器溫度均為30℃。測(cè)定葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品，繪制lgMw-tR標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)線性回歸方程計(jì)算樣品的相對(duì)分子質(zhì)量。

1.3.4 SSPS電鏡分析

參照周林等[23]的方法，將充分干燥精制多糖用蒸發(fā)鍍膜法制備電鏡樣品，置于掃描電鏡的樣品室中掃描分析，用隨機(jī)工作站進(jìn)行拍攝，放大倍率600～1500倍，觀察多糖表面的形態(tài)。

1.3.5 SSPS單糖組成分析

1.3.5.1 SSPS樣品完全水解

根據(jù)張惟杰[24]酸水解方法，取2mg多糖樣品置于安培管中，加入1mol/L的硫酸2mL，真空封管100℃下反應(yīng)4h，冷卻后將BaCO3粉末加入反應(yīng)液中和至pH7，3000r/min離心5min，取上清液真空干燥至干。

1.3.5.2 乙?；苌镏苽?/p>

根據(jù)Chen等[25]制備方法，取2mg樣品，加入2mL 2mol/L TFA，密閉，100℃水解6h，減壓抽干。在水解產(chǎn)物中加入20mg鹽酸羥胺和1mL吡啶，封管于90℃反應(yīng)30min。冷至室溫，再加入1mL乙酸酐，封管于90℃反應(yīng)30min，冷卻后轉(zhuǎn)出上層清液，減壓濃縮至干。滴入0.5mL氯仿溶解后進(jìn)行氣相色譜分析。

采用內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)，精密稱取內(nèi)標(biāo)物(L-鼠李糖、D-巖藻糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸及肌醇)各20mg，并按上述方法進(jìn)行乙?；?，氯仿溶解后進(jìn)行氣相分析。

1.3.5.3 色譜條件

GC6890氣相色譜儀配有FID檢測(cè)器，HP-5型毛細(xì)管柱(30m×0.32mm，0.25μm)，載氣為高純氮?dú)?1.0 mL/min)，進(jìn)樣量0.5μL，分流比為19:1；進(jìn)樣口溫度：250℃；程序升溫過程：180～200℃，6℃/min；200～220℃，3℃/min；220～240℃，3℃/min。

2 結(jié)果與分析

2.1 SSPS的分離純化

大豆經(jīng)脫脂脫蛋白得到大豆粗多糖，由Sevag法除結(jié)合蛋白得到SSPS后進(jìn)一步純化。采用DEAE-Cellouse纖維素柱對(duì)SSPS進(jìn)行分級(jí)得到洗脫曲線如圖2所示。SSPS經(jīng)Tris-HCl(0.01mol/L)-NaCl(0.1mol/L)洗脫后，得到兩個(gè)主要多糖組分SSPS-1(20～36管)、SSPS-2(92～100 管)。

通過大豆葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品(T-2000、T-500、T-150、T-100、T-70、T-40、T-10)進(jìn)行液相分析得到相對(duì)分子質(zhì)量的線性回歸方程為：lgMw= －0.2458tR+1.5746，R2=0.9954，以此計(jì)算樣品多糖相對(duì)分子質(zhì)量。將得到的SSPS-1，SSPS-2分別進(jìn)行高效液相凝膠色譜分析，得到相對(duì)分子質(zhì)量圖譜如圖3、4所示。其中，SSPS-1含有5個(gè)單峰，經(jīng)計(jì)算可知其相對(duì)分子質(zhì)量分別為7.33×105、2.95×105、2.5×104、6223及1589，蛋白含量9.2%，為含少量蛋白的雜多糖；SSPS-2的相對(duì)分子質(zhì)量為9.15×105，蛋白含量86.7%，為高結(jié)合蛋白含量的單一多糖。這一實(shí)驗(yàn)所得多糖組分的相對(duì)分子質(zhì)量要大于Furtura等[7]采用高溫?zé)崴崛》ㄖ苽涞?種SSPS，其主要組分的相對(duì)分子質(zhì)量是5.50×105、2.5×104、5×103。

圖2 SSPS經(jīng)纖維柱純化后得到兩個(gè)峰SSPS-1、SSPS-2Fig.2 Purified SSPS-1 and SSPS-2 from SSPS through DEAE-cellulose ion exchange column

圖 3 SSPS-1相對(duì)分子質(zhì)量圖譜Fig.3 Molecular weight of SSPS-1

圖 4 SSPS-2 相對(duì)分子質(zhì)量圖譜Fig.4 Molecular weight of SSPS-2

為考察DHPM對(duì)多糖的影響，選取蛋白含量少的組分SSPS-1為下一步實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

2.2 DHPM對(duì)SSPS-1的組成及相對(duì)分子質(zhì)量變化的影響

圖 5 經(jīng)DHPM處理的SSPS-1、SSPS-2組分Fig.5 SSPS-1 and SSPS-2 treated by DHPM

SSPS經(jīng)DHPM處理后得到的洗脫曲線見圖5，SSPS-1經(jīng)處理后收集得到20～36管，相對(duì)未處理的SSPS-1總糖含量降低了1.9%；SSPS-2經(jīng)處理后得到90～100管，相對(duì)未處理的SSPS-2總糖含量降低升高了1.6%。圖5中多糖吸收峰管數(shù)與圖2中一致，另外，多糖含量波動(dòng)在2%，變化不明顯，表明DHPM處理沒有使得SSPS增加新的組分，亦基本沒有改變多糖含量。

圖 6 DHPM處理SSPS-1得到的相對(duì)分子質(zhì)量圖譜Fig.6 Molecular weight of SSPS-1 treated by DHPM

圖6為 SSPS-1經(jīng)DHPM處理后得到的多糖組分相對(duì)分子質(zhì)量圖譜，其峰1(圖6左起)相對(duì)分子質(zhì)量由7.33×105減少至5.11×105；峰2相對(duì)分子質(zhì)量由2.95×105減少至2.13×105；峰3、峰4分子量分別由2.5×104、6223降低至2.2×104、5892；峰5(1589)處理后消失。同時(shí)，蛋白含量沒有出現(xiàn)很大的變化。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是SSPS-1經(jīng)DHPM處理后，受到高速撞擊和剪切等作用力使得其部分糖鏈連接薄弱，甚至斷裂。峰5的消失可能是DHPM處理使部分小分子受作用力變成更加小分子量的糖，甚至單糖；或者小分子糖脫離了糖鏈以致在之后的透析過程中流失掉了。

2.3 DHPM對(duì)SSPS-1單糖組成變化的影響

按譚永輝[11]、Nakamura[26]等報(bào)道 SSPS含有相近數(shù)量的L-鼠李糖和D-半乳糖醛酸殘基，其主干半乳糖醛酸主鏈?zhǔn)怯删凼罄钐前肴樘侨┧衢L(zhǎng)鏈和聚半乳糖醛酸短鏈構(gòu)成；阿拉伯糖殘基占側(cè)鏈的21%，半乳糖殘基占側(cè)鏈的50%，在靠近聚鼠李糖半乳糖醛酸長(zhǎng)鏈主干位點(diǎn)上的半乳糖短鏈被阿拉伯糖、戊糖、巖藻糖和葡萄糖修飾。

在本實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得SSPS-1的單糖組成及物質(zhì)的量比為Rha:Fuc:Ara:Gal:Xyl:Glc:GlcA:GalA:Man=3.2:1.2:1.4:1.9:0.6:1.3:0.3:3.5:0.5(圖7)；SSPS-1經(jīng)DHPM處理后，其單糖組成及物質(zhì)的量比為Rha:Fuc:Ara:Gal:GalA:Man=2.9:0.7:1.2:1.4:2.9:0.2(圖8)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)DHPM處理的SSPS-1主鏈的單糖Rha和GalA含量分別降低9.4%、17.1%，側(cè)鏈部分的單糖Ara、Gal、Fuc、 Man分別降低14.3%、26.3%、41.7%、60%，Xyl、Glc、GlcA則未檢出。

多糖降解程度的不同可能是DHPM處理后，L-鼠李糖和D-半乳糖醛酸構(gòu)成的SSPS-1主鏈部分?jǐn)嗔?，阿拉伯糖及半乳糖為主要成分的?cè)鏈上，其氫鍵作用力弱于DHPM的強(qiáng)作用力，使大部分側(cè)鏈脫離糖鏈，其他修飾多糖如巖藻糖、木糖、甘露糖、葡萄糖等亦有不同程度的脫離糖鏈現(xiàn)象，而多數(shù)小分子在之后的透析過程中流失。

圖 7 SSPS-1單糖組成氣相色譜分析圖Fig.7 Monosaccharide composition analysis of SSPS-1

圖 8 DHPM處理SSPS-1得到的單糖組成氣相色譜分析圖Fig.8 Monosaccharide composition analysis of DHPM-treated SSPS-1

2.4 DHPM對(duì)SSPS-1外觀形態(tài)變化的影響

SSPS-1經(jīng)DHPM處理前后的掃描電鏡圖像如圖9所示，結(jié)果表明，SSPS-1呈針狀堆積排列，典型規(guī)格為50μm×3.57μm；SSPS-1經(jīng)DHPM處理后，其外觀形態(tài)呈現(xiàn)出末端膨大呈球形的“火柴棒”狀有序排列結(jié)構(gòu)，緊密簇?fù)?，典型?guī)格為20μm×3.6μm×4.3μm。

可溶性大豆多糖屬于天然高分子凝膠，糖鏈間通過氫鍵交聯(lián)；在劇烈環(huán)境下，多個(gè)可溶性大豆多糖分子以一定的形態(tài)相結(jié)合，多糖分子鏈間氫鍵的作用可使多糖分子發(fā)生自締合[27]。在本實(shí)驗(yàn)中，SSPS-1在DHPM的強(qiáng)烈作用力下，可能導(dǎo)致其糖鏈間氫鍵斷裂，使得多糖的針狀結(jié)構(gòu)末端暴露更多基團(tuán)，從而出現(xiàn)分子斷裂變短現(xiàn)象；同時(shí)由于多糖暴露出更多基團(tuán)，糖鏈間形成新的氫鍵交聯(lián)，形成新的緊密的“火柴棒”狀有序排列結(jié)構(gòu)。

圖9 SSPS-1和SSPS-1經(jīng)DHPM處理的掃描電鏡Fig.9 SEM of SSPS-1 and DHPM-treated SSPS-1

3 結(jié) 論

SSPS經(jīng)過DHPM處理后，其相對(duì)分子質(zhì)量，分子外觀形態(tài)及單糖組成均有變化。DHPM并不會(huì)增加多糖組分，其中進(jìn)一步分級(jí)得到的組分SSPS-1的相對(duì)分子質(zhì)量由(7.33×105)減少至(5.11×105)；分子外觀形態(tài)則由針狀排列變化成末端膨大呈球形的“火柴棒”狀有序排列；主鏈的單糖Rha和GalA含量分別降低9.4%、17.1%，側(cè)鏈部分的單糖Ara、Gal、Fuc、Man分別降低14.3%、26.3%、41.7%、60%， Xyl、Glc、GlcA未檢出。由此可知，DHPM的作用不會(huì)增加SSPS的新組分，而是使其分子氫鍵斷裂重組，側(cè)鏈斷裂，表現(xiàn)為分子量降低，單糖含量降低，其中主鏈降低程度小于側(cè)鏈。DHPM對(duì)SSPS的糖苷鍵的影響還需進(jìn)一步探討，以得到DHPM對(duì)SSPS的具體作用機(jī)理。

[1] MAEDA H, PHILLIPS G O, WILLIAMS P A. Handbook of hydrocolloids: soluble soybean polysaccharide[M]. New York: CRC Press, 2000: 309-320.

[2] FURUTA H, MAEDA H. Rheological properties of water-soluble soybean polysaccharides extracted under weak acidic condition[J]. Food Hydrocolloids, 1999, 13(3): 267-274.

[3] ASAI I, WATARI Y, IIDA H, et al. Food hydrocolloids: Structure,properties and functions[M]. New York: Plenum Press, 1994: 151-156.

[4] NAKAMURA A, FURUTA H, KATO M, et al. Effect of soluble soybean polysaccharides on the stability of milk protein under acidic conditions[J]. Food Hydrocolloids, 2003, 17(5): 333-343.

[5] KAWAMURA S, NARASAKI T. Study on carbohydrate of soybean:component sugars of fractioned polysaccharides, especially identification of fucose in some hemicelluloses[J]. Agriculture Biololgy Chemistry,1961, 25: 527-531.

[6] MORITA M. Polysaccharides of soybean seeds: polysaccharide constituents of "hot-water-extract" fraction of soybean seed and anarabinogalactan as its major component[J]. Agriculture Biololgy Chemistry,1965, 29: 564-573.

[7] FURUTA H, TAKAHASHI T, TOBE J, et al. Extraction of watersoluble soybean polysaccharides under acidic conditions[J]. Bioscience,Biotechnology and Biochemistry, 1998, 62(12): 2300-2305.

[8] HUISMAN M H, SCHOLS H A, VORAGEN A G. Enzymatic degradation of cell wall polysaccharides from soybean meal[J]. Carbohydrate Polymers, 1999, 38(4): 299-307.

[9] NAKAMURA A, FURUT H, MAEDA H, et al. The structure of soluble soybean polysaccharide[J]. Hydrocolloids, 2000: 235-241.

[10] NAKAMURA A, FURUTA H, MAEDA H, et al. Analysis of the molecular construction of xylogalacturonan isolated from soluble soybean polysaccharides[J]. Bioscience, Biotechnology and Biochemistry, 2002,66(5): 1155-1158.

[11] 譚永輝. 水溶性大豆多糖的高效提取及改性研究[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 2008.

[12] TABATA K, ITO W, KOJIMA T. Ultrasonic degradation of schizophyllan, an antitumor polysaccharide produced by schizophyllum commune fries[J]. Carbohydrate Research, 1981, 89(1): 121-135.

[13] ZHANG M, ZHANG L, PETER C K C, et al. Molecular weight and anti-tumor activity of the water-soluble polysaccharides isolated by hot water and ultrasonic treatment from the sclerotia and mycelia of Pleurotus tuberregium[J]. Carbohydrate Polymers, 2004, 56: 123-128.

[14] YANG B, ZHAO M M, SHI J, et al. Effect of ultrasonic treatment on the recovery and DPPH radical scavenging activity of polysaccharides from longan fruit pericarp[J]. Food Chemistry, 2008, 106(2): 685-690.

[15] YANG B, ZHAO M M, WANG R, et al. Ultra-high pressure treatment effects on polysaccharides and lignins of longan fruit pericarp[J]. Food Chemistry, 2009, 112(2): 428-431.

[16] PAQUIN P. Technological properties of high pressure homogenizers: the effect of fat globules, milk proteins, and polysaccharides[J]. International Dairy Journal, 1999, 9(3): 329-335.

[17] LIU W, LIU J H, LIU C M, et al. Activation and conformational changes of mushroom polyphenoloxidase by high pressure microfluidization treatment[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2009,10(2): 142-147.

[18] LIU W, LIU J H, XIE M Y, et al. Characterization and high-pressure microfluidization-induced activation of polyphenoloxidase from Chinese pear[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57(12):5376-5380.

[19] 劉成梅, 熊慧薇, 劉偉, 等. IHP處理對(duì)豆渣膳食纖維的改性研究[J].食品科學(xué), 2005, 26(9): 112-114.

[20] 劉成梅, 劉偉, 萬婕, 等. 瞬時(shí)高壓作用對(duì)膳食纖維可溶性的影響[J].食品科學(xué), 2005, 26(8): 110-112.

[21] 劉成梅, 劉偉, 林向陽(yáng), 等. Microfluidizer對(duì)膳食纖維微粒粒度分布的影響[J]. 食品科學(xué), 2004, 25(1): 52-55.

[23] 周林, 郭祀遠(yuǎn), 鄭必勝. 高分子質(zhì)量裂褶菌多糖的純化及表征[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2008, 34(12): 47-50.

[24] 張惟杰. 糖復(fù)合物生化研究技術(shù)[M]. 杭州: 浙江大學(xué)出版社, 1999:111-115.

[25] CHEN Y, XIE M Y, NIE S P , et al. Purification, composition analysis and antioxidant activity of a polysaccharide from the fruiting bodies of Ganoderma atrum[J]. Food Chemistry, 2008, 107(1): 231-241.

[26] NAKAMURA A, FUNRUTA H, MAEDA H, et al. Structural studies by stepwise enzymatic degradation of the main backbone of soybean soluble polysaccharides consisting of galacturonan and rhamnogalacturonan[J].Bioscience,Biotechnology, and Biochemistry, 2002, 66(6): 1301-1313.

[27] 顧雪蓉, 朱育平. 凝膠化學(xué)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005: 105-116.

Effect of Dynamic High-pressure Microfluidization on Morphology of Soluble Soybean Polysaccharides

ZHANG Wen-qin1,2，LIU Cheng-mei1,2,*，LIU Wei1,2，WAN Jie1,2
(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China；2. Sino-German Joint Research Institute, Nanchang University, Nanchang 330047, China)

The effect of dynamic high-pressure microfluidization (DHPM) treatment on compositions, morphology, component change of sugar and molecular weight of soluble soybean polysaccharides (SSPS) were investigated. Results showed that soybean soluble polysaccharides were treated by DHPM, and then purified by DEAE-cellulose ion exchange column to obtain two components, which were SSPS-1 and SSPS-2. High performance gel permeation chromatography (HPGPC) analysis exhibited that SSPS-1 was a heteropolysaccharide containing a small amount of protein and SSPS-2 was a homogeneous polysaccharide associated to protein with high molecular weight. The molecular weight of SSPS-1 was reduced from 733 to 511 kD by microfluidization treatment. Scanning electron microscopy observation of SSPS-1 showed that feature of DHPM-treated SSPS-1 sample was changed from the disordered flake-like to ordered "match stick"-like structure, which swelled into sphere at the end of structure. The major components, Rha and GalA, in the main chain of SSPS-1 exhibited a decrease by 9.4% and 17.1%, respectively. While the components such as Ara, Gal, Fuc and Man in side chain of SSPS-1 exhibited a significant reduction, which were decreased by 14.3%, 26.3%, 41.7% and 60%, respectively. There were no detectable Xyl, Glc and GlcA due to the break of chains and hydrolysis.

dynamic high-pressure microfluidization；soluble soybean polysaccharide；component；molecular weight；morphology

TQ929.2

A

1002-6630(2010)09-0030-05

2009-12-01

國(guó)家“863”計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目 (2007AA100403)；國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室目標(biāo)導(dǎo)向項(xiàng)目(SKLF-MB-200808)

章文琴(1985—)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭澄?含生物質(zhì))資源開發(fā)與利用。E-mail：zhangwenqin1985@hotmail.com

劉成梅(1963—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称饭こ谈咝录夹g(shù)。E-mail：chengmeiliu@yahoo.com.cn