超声处理对椰子水品质及其糖代谢的影响

来源 :海南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maoxinlan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
椰子水是椰子果腔内的液体胚乳,因为其营养价值高和清甜爽口的风味,受到高度关注。但椰子水随着储存期延长甜度的降低速度较快,椰子的商业发展受到限制。椰子水的甜度是评价椰子水质量的一个重要标准。如何在椰子水储存过程中保持其含糖量将是未来研究的重点。本研究采用超声技术(Ultrasound,US)处理椰子,探究US对椰子水品质及其糖代谢的影响。在本研究中,用功率2400 W频率20 k Hz的高强度US处理嫩椰子20 min。通过对椰子水储存过程中p H值、电导率、TSS和糖酸比等理化指标的测定,与对照组相比,超声处理过的椰子水的TSS和糖酸比更高,p H值和电导率则更低,与LC-MS的结果一致,超声组中葡萄糖、果糖、蔗糖的含量均明显高于对照组,其中蔗糖的变化最为显著。糖代谢过程包括四种关键酶,即蔗糖磷酸合成酶(Sucrose phosphate synthase,SPS)、蔗糖合酶(Sucrose synthase,SS)、酸性转化酶(Acid invertase,AI)(液泡转化酶和细胞壁转化酶)和中性转化酶(Neutral invertase,NI)(细胞质转化酶)。对四种酶的活性进行测定,结果表明:US处理可以通过抑制糖代谢相关酶,特别是AI的活性,来维持贮藏过程中的蔗糖含量。通过HS-SPME/GC-MS技术,对超声后储存过程中椰子水的香气化合物进行分析。椰子水中共检测到33种挥发性化合物,32种被检测出,包括6种醇类,6种酯类,4种醛类,6种酮类,7种烷烃,1种酸类,2种酚类物质。海南本地椰子水中挥发性化合物以醇类含量最高,约占总挥发性化合物的37%,使椰子水口感清淡爽口。此外,酚类成分含量也较高,酚类物质是天然的抗氧化剂,约占椰子水总挥发性成分的26.6%。甲酸使椰子水有酸甜的味道,约占椰子水总挥发性成分的14%。然而,酯类、醛类和酮类的含量较少,但它们在椰子水复合香味的形成方面是不可或缺的。根据其含量随储存时间的变化情况,将挥发性化合物分为两组。首先将癸醛、十二醛、1-辛烷-3-醇、4-乙基、2,4-二叔丁基苯酚、2(3H)-呋喃酮、5-庚基二氢、甲酸和未鉴定的化合物分为第一组,其含量随储存时间的增加而逐渐增加。而其他化合物则被分为第二组,其含量随储存时间的延长而逐渐减少。US处理前后椰子水中挥发性物质的含量没有明显的差异。通过圆二色谱、荧光光谱、粒径分析和扫描电子显微镜等技术对US处理后AI分子的结构进行表征,圆二色谱结果表明:随着US时间和功率的增加,α-螺旋和无规则卷曲的含量减少,而β-折叠的含量增加。US处理可以破坏非共价键,如氢键、范德华力、疏水作用、静电作用等,导致蛋白质的二级结构被破坏,从而导致原有生物功能的丧失。荧光光谱结果表明:随着US处理时间和功率的增加,导致色氨酸残基被埋在AI分子内部且被置于更加疏水的微环境中。色氨酸残基在非极性区域内聚合、聚集或肽-肽键间的作用,三级结构被改变,改变后不利于底物与活性中心的结合。粒径分析结果表明:US产生的剪切应力会破坏分子间和分子内的连接,从而导致小AI分子的聚集以及大AI分子聚合物的解离。扫描电子显微镜结果表明:随着US功率的增加,AI分子的粒径变得更加均匀,这与PSD的结果一致。因此,在US作用与椰子体内天然的封闭高压系统的协同作用下,改变了AI分子的二级和三级结构,从而抑制糖代谢相关酶的活性,来影响椰子水的甜度。通过分子对接与分子动力学分析,分别研究了US与有机酸对AI分子的活性抑制作用。结果表明:(1)高强度的US破坏了AI分子的自然构象,荧光光谱显示AI分子内的疏水氨基酸被包埋,影响了这些疏水氨基酸对底物蔗糖分子的识别和结合。因此,高强度的US处理阻止了蔗糖与AI分子的识别和结合,从而抑制了蔗糖的分解。(2)有机酸,特别是苹果酸和酒石酸,会与AI活性空腔中的关键氨基酸结合,形成稳定的键能,从而阻止底物与AI的结合,从而抑制酶的活性,且随着有机酸浓度的增加,抑制作用更强。综上所述,超声结合椰子体内天然的封闭系统,营造一个超声波加压的环境,结果表明超声处理会抑制酶的活性并保持椰子水中的糖含量,从而提升品质并延长货架期,带来更多的商业价值。
其他文献
随着各国对海洋重视程度的提高,水下通信技术得到迅速发展,水下传感器网络应运而生。水下传感器网络在海洋应用技术如海洋资源探查、军事监视、灾害防护等方面起着重要的作用。但水下通信环境复杂,存在延时大、带宽低等问题。而水下路由协议决定着节点的通信路径,对水下网络的性能起着关键作用,是当前研究水下传感器网络的热点。本文的主要工作及创新点如下:(1)针对水下路由空洞问题,本文提出一种基于深度的双层级节点分层
学位
近年来,水下无线传感器网络受到越来越多研究人员的关注,因其在国防军事及海洋资源环境监测上展现出巨大的应用价值。然而,由于网络的部署水下部署环境具有开放性和无人值守性,使得传感器节点容易遭受各种各样的攻击。虽然传统的安全技术可以有效应对外部攻击的威胁,但不能应对内部攻击的威胁。信任模型已用于许多应用场景下的恶意节点检测中。然而,复杂、动态和恶劣的部署环境使得现有的信任模型在水下传感器网络的恶意节点检
学位
随着水下智能物联网的发展,水下无线传感器网络的应用越来越广泛。但由于水声信道具有时延高、能量损耗大、吞吐量低等特点,严重制约了水下传感器网络的传输效率。因此,如何从基于通信链路质量的路由层面找到一条最优的数据传输路径,从而实现网络数据传输效率最大化,是当前水下传感器网络的研究热点。本文的主要研究工作和创新点如下:1.针对水下无线传感器网络吞吐量低的问题,提出了一种基于链路质量的水下机会路由算法OR
学位
物联网应用的增加,给人们带来更多智能化服务的同时,也出现了严重的安全问题:实际网络环境越来越复杂,单一的安全防护措施无法适用于所有网络环境。随着物联网应用所涉及的领域增多,所造成的安全事故的损失更加严重,波及的范围更广。区块链由于采用分布式存储,具有透明可信、防篡改和可追溯等特点,为保障物联网安全提供了新思路。然而目前区块链系统在计算、通信和存储上的开销极大,并不适用于大多数物联网中的资源受限设备
学位
语言模型是自然语言处理(NLP)中解决任务的常用模型,利用对自然语言的建模来明确词汇之间的概率关系,从而生成适用于多种NLP任务的词嵌入矩阵。现如今,预训练技术被证明能极大的提升语言模型的性能,经过预训练的模型能显著提升处理任务的能力。现今,大部分计算机视觉(CV)和NLP领域的模型以及视觉-语义联合领域(Vision-Language)的模型都使用了预训练加微调的形式,从而使得模型对不同的任务都
学位
椰子(Cocos nucifera L.)产业是海南的重要支柱产业之一,然而其发展还不完善、综合利用程度不高。老椰子水因颜色和风味不适合直接饮用或加工成饮料,故而在生产加工过程中通常被当作废弃物排放,既浪费资源,又污染环境。基于此,探寻合适的老椰子水生物转化方法能够解决限制椰子产业发展的“卡脖子”问题。本文以老椰子水为发酵基质,利用斯达酵母发酵生产胞外多糖(LSEP),并研究该胞外多糖的结构、理化
学位
水下声学通信技术是目前水下远距离通信的可行方法之一,是海洋科学领域不可或缺的关键技术。随着研究人员对水声通信领域的不断探索,目前水声通信技术已取得了长足的发展。然而,随着海洋开发进程的不断推进,水声通信的安全问题受到越来越多研究人员的关注,其中,利用或模仿海洋哺乳动物叫声的仿生隐蔽通信技术以其较好的隐蔽性为水声安全通信提供了可行的解决方案。鲸目动物广泛分布于全球各个水域,并且鲸目动物的声音信号具有
学位
科技的快速发展改变了传统的生活方式,人们可以通过智能手机等终端设备在网络上分享信息。图像作为包含大量信息的重要载体形式之一,被越来越多地用于记录和分享信息。这些图像在网络中通常以明文的方式进行传播和存储,而图像编辑工具的普及使得图像伪造变得十分容易,导致人们对图像的真伪性辨别变得越来越困难。脆弱水印技术作为数字水印技术的一个分支,可以在不影响图像正常使用的前提下,通过在图像中嵌入篡改检测功能的水印
学位
赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)是一种由赭曲霉、青霉菌等真菌产生的次级代谢产物,广泛存在于粮谷类、饲料、坚果、葡萄及葡萄酒、咖啡及其制品中。OTA能长期在人体和动物体中积累,不仅对肝脏、肾脏损害极大,还对神经系统和免疫系统具有毒性,可能致畸和致癌。目前已有比较成熟的OTA检测方法,如薄层色谱法、高效液相色谱法等。薄层色谱法虽然操作简单、成本低,但灵敏度低和重现性差,无法自动化,干扰
学位
近年来,针对生物活性成分的靶向递送系统的研究备受关注。本课题构建了一种以海藻酸钠(SA)、羧甲基壳聚糖(CCT)和纳米纤维素(CN)为骨架的高分子多糖互穿聚合物(PIPNs),并以多孔淀粉(PS)为辅助,包埋递送没食子酸(GA)的微珠体系。首先对PS装载GA过程进行优化和表征,然后对PIPNs进行流变性能和Zeta电位测定,通过单因素和响应面实验优化微珠壁材组成,接着利用扫描电镜(SEM)、红外光
学位