红曲色素提取及其黄色组分制备与检测技术研究

论文摘要

红曲色素（Monascus pigments）是红曲菌发酵生产的天然色素,为红、黄色调的多种单一色素的混合物,有较高的营养价值和生物活性,尤其在肉品中代替硝酸盐类的应用研究日益受到关注。我国市场销售和使用的红曲色素产品品种比较单一,化学成分不明确,质量规格资料较为贫乏,质量不稳定,既给生产使用带来了安全隐患,又限制了我国的相关产品进入国际市场。本研究以红曲米粉为试验材料,通过对超声波辅助提取红曲色素的研究,确立了各工艺参数对红色组分提取效果及色调的影响,然后采用制备型液相色谱同时分离制备了红曲色素中红曲素和安卡红曲黄素纯品,并对制备收集的两种色素纯品进行了纯度分析和结构鉴定,以制备的两种色素纯品为标准品,研究建立了同时测定红曲混合色素中的红曲素和安卡红曲黄素的高效液相色谱法方法,并对国内部分企业的红曲米粉和红曲红色素产品进行了检测。主要试验结果如下:1、超声波提取法具有条件温和、提出率高、速度快等优点,其独特的机械振动作用和空化作用可达到强化提取、提高效率的效果。以60%的乙醇溶液作为红曲色素的提取溶剂,探讨了不同频率、功率的超声波对色素中不同组分提取效果的影响,结果显示各因素对红色组分提取效果的影响程度依次为:频率>时间>功率>液料比,对色调的影响程度依次为:液料比>频率>时间>功率,综合考虑超声波对红色组分提取效果和色调两个指标的影响,确定红曲色素超声波辅助提取的最优条件为45KHz、28KHz双频交替3min,功率120W,液料比1.5:1,时间30min。2、研究了同时分离制备红曲色素中红曲素和安卡红曲黄素纯品的制备液相色谱法。确定了其最佳条件为C18反相制备色谱柱,流动相甲醇:水（V:V=80:20）,检测波长233nm,流速:5.0mL/min,进样量1mL。该法所得产品用分析型HPLC检测,归一化法定量,质量分数分别为96.761%、99.234%,经紫外可见光谱和二级质谱分析,确定其分子量及分子结构,可推断为红曲素和安卡红曲黄素。本方法操作简便,产品纯度高,红曲素和安卡红曲黄素纯品可用做分析检测方法的对照品。3、研究建立了用高效液相色谱法同时测定红曲混合色素中的红曲素和安卡红曲黄素的方法。正己烷回流提取红曲米粉中的黄色素组分,再经高效液相色谱仪分离检测,采用SHIM-PACK HRC-ODS C18色谱柱,甲醇-水溶液（V:V=80∶20）为流动相,流速1.0mL/min,在波长394nm下测定,以自制的红曲素和安卡红曲黄素对照品进行定性定量分析。该方法在10500mg/L范围内呈良好的线性关系,回归方程和相关系数分别为:红曲素:Y=0.00015x+0.82365,R2=0.99988;安卡红曲黄素:Y=0.00031x-0.45,R2=0.99987。多次测定的相对标准偏差均小于4%,具有较好的重复性和稳定性。4、实验还对收集到的国内部分企业生产的不同色价红曲色素产品进行了检测,结果显示红曲素和安卡红曲黄素含量的不同可一定程度上反映红曲色素产品的组成。

论文目录

• 缩略词
• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 红曲色素概述
• 1.1.1 红曲色素的组成及生成机理
• 1.1.2 红曲色素产品
• 1.1.3 红曲色素的应用
• 1.2 红曲色素提取分离研究进展
• 1.2.1 红曲色素提取方法
• 1.2.2 红曲色素分离方法
• 1.2.3 制备型液相色谱技术概述
• 1.3 红曲色素检测方法研究进展
• 1.4 红曲色素质量标准
• 1.5 本研究的目的意义
• 1.6 本研究的主要内容
• 1.7 技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 主要试剂
• 2.3 主要仪器
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 超声波辅助提取红曲色素
• 2.4.2 红曲素和安卡红曲黄素的制备
• 2.4.3 HPLC 法测定红曲素和安卡红曲黄素
• 3 结果与分析
• 3.1 超声波辅助提取红曲色素的研究
• 3.1.1 提取溶剂及检测波长的选择
• 3.1.2 超声方法的重复性
• 3.1.3 超声波辅助提取红曲色素的单因素试验
• 3.1.4 超声波辅助提取红曲色素条件的优化
• 3.2 制备型高效液相色谱制备红曲素和安卡红曲黄素的方法研究
• 3.2.1 制备液相色谱条件的选择
• 3.2.2 两种黄色组分纯品的制备
• 3.2.3 制备收集组分的鉴定
• 3.3 同时测定红曲素和安卡红曲黄素的HPLC 方法研究
• 3.3.1 高效液相色谱条件的优化
• 3.3.2 红曲素和安卡红曲黄素检测方法的建立
• 3.3.3 样品测定
• 4 讨论
• 4.1 超声波辅助提取红曲色素的机理探讨
• 4.2 红曲色素评价指标选择
• 4.3 红曲素和安卡红曲黄素的质谱分析方法选择
• 4.4 红曲色素检测方法探讨
• 5 结论、创新点及进一步研究方向
• 5.1 结论
• 5.2 创新点
• 5.3 进一步研究方向
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况
• 附录