葫蘆巴(Fenugreek,Trigonella foenum-graecum L.)是一種傳統的藥食兩用資源,在我國有著廣泛的種植,葫蘆巴籽中含有6-12%的油脂,其中富含不飽和脂肪酸,并且含有豐富的膳食纖維、多糖、蛋白質、維生素和礦物質、生物堿、黃酮及皂苷等生理活性成分,具有極高的營養價值與諸多生理功效。亞臨界萃取技術(Subcritical extraction technology)具有成本低、無毒環保、低溫萃取、提取率高、產品品質好及脫脂粕不變性等優點,已經在食品行業得到了廣泛應用與研究。本研究根據葫蘆巴籽的研究及利用現狀,選擇利用亞臨界萃取技術對葫蘆巴籽中的油脂及揮發油進行提取,并對其籽粕中的多糖和蛋白質進行研究。主要的研究內容及結論如下:1.亞臨界丁烷萃取葫蘆巴籽油的研究:本研究首先采用亞臨界丁烷萃取葫蘆巴籽油,并對萃取過程進行了單因素及響應面優化實驗,獲得的最佳提取條件為:液固比30:1,原料粒徑0.26 mm,萃取溫度43.24℃,萃取時間32.80 min。驗證實驗表明,葫蘆巴籽油的實際提取率(7.17±0.16%,n=3)與預測值(7.18%)無顯著差異。除酸值略高以外,葫蘆巴籽油的其余理化性質均優于國家食用油質量標準;葫蘆巴籽油的氧化誘導時間較短,為2.850 h(120℃),這主要是因為其不飽和脂肪酸的含量較高;熱重分析表明葫蘆巴籽油具有足夠的熱穩定性。亞臨界丁烷的提取率與加速溶劑萃取無顯著差異,且均高于索氏提取;三種方法所得葫蘆巴籽油在脂肪酸組成及含量方面差異不大,均富含亞油酸(42.69%–42.80%)、亞麻酸(26.01%–26.15%)和油酸(14.24%–14.40%)。2.葫蘆巴籽揮發油的萃取研究:分別采用亞臨界丁烷、亞臨界二甲醚、超臨界CO2萃取及乙醇浸提方法制備了葫蘆巴籽揮發油。超臨界CO2萃取的提取率最高,為0.41%,其次為亞臨界二甲醚(0.38%)和亞臨界丁烷(0.33%),傳統乙醇提取的提取率最低(0.24%)。亞臨界兩種溶劑所得葫蘆巴籽揮發油與超臨界CO2萃取所得揮發油具有十分接近的外觀和香味品質,并優于乙醇提取;4種揮發油中共鑒定出47種化合物,主要包括脂肪酸類、烯類、酯類及酮類等;4種揮發油在卷煙加香及感官評價中均表現出比較好的效果;分別對亞臨界丁烷和二甲醚萃取的揮發油進行在線熱裂解研究,2種揮發油的熱裂解產物中共鑒定出138種化合物,其中亞臨界丁烷萃取揮發油的熱裂解產物77種,亞臨界二甲醚100種,主要為醛類、醇類、酸類、芳烴類、酮類及烯類等物質;在此基礎上對揮發油的致香機理進行了簡單的分析探討。3.葫蘆巴籽粕多糖的亞臨界水萃取及結構表征:采用box-behnken中心組合設計對其多糖萃取過程進行了響應面優化及驗證,結果表明在液固比34:1,萃取溫度125℃,萃取時間43min的最佳條件下,fsp的實際提取率為20.85±0.31%,與預測值20.94%無顯著差異;所得粗多糖上deae-sepharosefastflow弱陰離子交換柱,分別用蒸餾水、0.1、0.3及0.5mol/l的nacl溶液進行階梯式洗脫,再經濃縮、透析及冷凍干燥后得到兩種多糖組分,分別標記為fsp-1和fsp-2;fsp-1和fsp-2的分子量分別為1587800g/mol和26753g/mol;單糖組成分析證實兩種組分中的單糖主要為甘露糖和半乳糖,fsp-2中還有7.32%半乳糖醛酸存在;熱重分析表明fsp-1和fsp-2兩種多糖組分均具有較強的熱穩定性;通過單糖組成、紅外分析、核磁共振波譜及甲基化分析的結果,推測fsp-1為以→4-d-manp→1和→4,6-d-manp→1為主鏈,d-galp→1與→4,6-d-manp→1的c-6位連接作為支鏈的半乳甘露聚糖(m/g=1.08);掃描電鏡觀察顯示兩種多糖組分的外觀均呈纖維狀,fsp-1的結構較為致密且表面相對光滑,fsp-2的結構表面粗糙,伴有條紋狀的褶皺及孔洞。4.葫蘆巴籽粕濃縮蛋白的制備與表征:分別采用醇洗和堿提酸沉兩種方法制備了葫蘆巴籽粕濃縮蛋白,標記為fpi-1和fpi-2;fpi-1和fpi-2中蛋白質的含量分別為72.33%和91.42%,共檢測到17種氨基酸,其中必需氨基酸的含量分別為31.35%和37.23%,非必需氨基酸的含量分別為40.62%和52.78%,fpi-2在氨基酸總量及必需氨基酸含量方面均優于fpi-1;fpi-1和fpi-2的吸水性分別為1.81g/g和2.63g/g,吸油性分別為3.42ml/g和5.27ml/g;fpi-2的乳化能力顯著高于fpi-1(p0.05),兩種濃縮蛋白在過酸和過堿條件下的乳化能力均顯著高于其在等電點時的乳化能力(p0.05);fpi-2在各ph下的乳化穩定性也均不同程度地高于fpi-1,fpi-1和fpi-2的乳化穩定性在ph8時最高;在各ph下fpi-2的發泡能力均不同程度地高于fpi-1,在ph4.5時,兩種濃縮蛋白的發泡能力較弱,在ph8.0時最強;在各ph值條件下fpi-2的發泡穩定性也均不同程度地高于fpi-1,當ph為4.5時fpi-1和fpi-2的發泡穩定性最高,當ph過酸或者過堿時,發泡穩定性降低。綜上所述,本研究以實現對葫蘆巴籽的綜合開發利用為目的進行了系統的研究,為葫蘆巴籽油、揮發油及其籽粕中多糖和蛋白質的基礎研究與產業應用提供了技術與數據支撐,對實現葫蘆巴籽的合理開發及綜合利用具有極其重要的理論和現實意義。