野生火棘果中色素的提取、纯化与理化性质研究

论文摘要

野生火棘果资源丰富,安全无毒,其果实具有较高的营养价值和药用价值,在食品、化妆品和医药等领域有着巨大的应用潜力。火棘果中色素含量高,色泽鲜艳,容易提取,开发火棘果色素能为食品、化妆品行业提供高质量、且具有保健功能的食用天然色素。同时,研究火棘果色素的纯化方法和理化性质,对于充分有效利用火棘资源具有重要的意义。本文运用溶剂法依次提取（联产）火棘果中的红色素和黄色素,同时与超声波辅助提取法和微波辅助提取法进行对比;然后用大孔树脂法对火棘果红色素进行纯化研究;最后研究火棘果红色素和黄色素的理化性质。实验结果表明:该研究工艺路线设计合理,方法得当,产品提取率和纯度较高,理化性质的研究也较为全面。1.首次用溶剂法依次提取（联产）火棘果中的红色素和黄色素,同时与超声波辅助提法和微波辅助提取法进行对比。结果表明:（1）提取火棘果红色素的较优提取剂为75%pH2乙醇,运用溶剂法提取的最优方案为料液比1:9,提取时间40min,提取次数4次,提取温度40℃,该条件下红色素的提取率达80.0%,红色素浸膏产率达20%左右,色价为6.25。（2）提取火棘果黄色素的较优提取剂为95%乙醇,运用溶剂法提取的最优方案为料液比1:9,提取时间75min,提取次数5次,提取温度60℃,该条件下黄色素的提取率达83.0%,黄色素粉末产率达2.1%左右,色价为22.2。（3）通过对溶剂法、微波辅助提取法和超声波辅助提取法的比较,结果显示每种提取方法各有优缺点,实际生产中可以根据具体情况选择最适合的提取方法。2.首次运用大孔树脂法对火棘果红色素进行纯化。结果表明:通过静态吸附和静态解吸实验,从9种大孔树脂中优选到YWD07H5型大孔树脂为较优树脂,用该树脂对火棘果红色素进行纯化,其最佳解吸剂为90%pH2乙醇,最佳解吸温度为40℃,最佳吸附流速为1.5ml/min,最佳解吸流速为1.0ml/min;在此基础上,树脂的循环利用率可达15次之多,该方法下纯化得到的火棘果红色素色价达到未纯化的4倍。3.系统地研究了火棘果红色和黄色素的理化性质。结果表明:（1）火棘果红色素适宜于在酸性条件下低温避光保存;适量的添加氧化剂、还原剂、糖类、柠檬酸和NaCl可以起到增色作用;防腐剂的加入会破坏火棘果红色素的稳定性;适量的Al3+、Ca2+和Cu2+对火棘果红色有一定程度的增色作,K+、Mg2+、Mn2+和Zn2+的加入会导致火棘果红色素溶液吸光度下降,Fe2+和Fe3+的加入会导致火棘果红色变色,使用时应尽量避免与K+、Mg2+、Mn2+、Zn2+、Fe2+和Fe3+接触,特别是Fe2+和Fe3+。（2）火棘果黄色素适宜于在中性或酸性条件低温避光保存;适量的添加氧化剂、还原剂、糖类、柠檬酸和NaCl可以起到增色作用;防腐剂的加入会破坏火棘果黄色素的稳定性;适量的Al3+、Ca2+、Cu2+、K+、Mg2+、Mn2+和Zn2+对火棘果黄色素有一定程度的增色作用;Fe2+和Fe3+的加入会导致火棘果黄色素变色,使用时应尽量避免与Fe2+和Fe3+接触。火棘果黄色素的稳定性整体上比火棘果红色素的稳定性要好。（3）火棘果红色素和火棘果黄色素中的灰分含量优于标准规定值,两种色素中有害矿物质的含量均优于标准规定值,营养矿物质均比较丰富。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1 天然色素研究概况
• 1.1 天然色素基本情况
• 1.1.1 天然色素的特点
• 1.1.2 国内外使用天然色素状况
• 1.2 天然色素的提取方法
• 1.2.1 溶剂浸提法
• 1.2.2 微波辅助提取法
• 1.2.3 超声波辅助提取法
• 1.2.4 超临界流体萃取法
• 1.3 天然色素的纯化方法
• 1.3.1 溶剂萃取法
• 1.3.2 柱色谱法
• 1.3.3 膜分离法
• 1.3.4 大孔树脂吸附法
• 1.4 天然色素的理化性质研究
• 2 野生火棘果研究进展
• 2.1 野生火棘种类和分布
• 2.2 野生火棘果主要营养成分研究
• 2.3 野生火棘果主要药用成分研究
• 2.4 野生火棘果天然色素研究
• 2.5 野生火棘果加工应用研究
• 2.5.1 火棘果酱、果丹皮的研制
• 2.5.2 火棘饮料的研制
• 2.5.3 火棘酒、醋的研制
• 2.5.4 化妆品的研制
• 3 本研究的目的、意义及内容
• 3.1 本研究的课题来源
• 3.2 本研究的目的和意义
• 3.3 本研究的主要内容
• 第二章 火棘果中色素的提取研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料与仪器
• 1.1.1 材料与试剂
• 1.1.2 仪器
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 火棘果红色素的提取
• 1.2.2 火棘果黄色素的提取
• 2 结果与分析
• 2.1 火棘果红色素的提取
• 2.1.1 火棘果红色素最大吸收波长的确定及色素含量的衡量标准
• 2.1.2 火棘果红色素提取单因素实验
• 2.1.3 火棘果红色素提取正交实验
• 2.1.4 火棘果红色素产率和提取率的测定
• 2.1.5 溶剂提取法与微波辅助提取和超声波辅助提取法的比较
• 2.2 火棘果黄色素的提取
• 2.2.1 火棘果黄色素最大吸收波长的确定及色素含量的衡量标准
• 2.2.2 火棘果黄色素提取单因素实验
• 2.2.3 火棘果黄色素提取正交实验
• 2.2.4 火棘果黄色素产率、提取率和色价的测定
• 2.2.5 溶剂提取法与微波辅助提取法和超声波辅助提取法的比较
• 2.3 本章小结
• 第三章 火棘果红色素的纯化研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料与仪器
• 1.1.1 材料与试剂
• 1.1.2 仪器
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 树脂预处理
• 1.2.2 上样液的制备
• 1.2.3 大孔吸附树脂纯化火棘果红色素静态实验
• 1.2.4 大孔吸附树脂纯化火棘果红色素动态实验
• 1.2.5 火棘果红色素的纯化效果比较实验
• 2 结果与分析
• 2.1 大孔吸附树脂纯化火棘果红色素静态实验
• 2.1.1 大孔吸附树脂的筛选
• 2.1.2 静态吸附平衡实验（动力学研究）
• 2.1.3 解吸剂的选择
• 2.1.4 解吸温度的选择
• 2.2 大孔吸附树脂纯化火棘果红色素动态实验
• 2.2.1 流速对动态吸附的影响（泄漏曲线）
• 2.2.2 流速对动态解吸的影响
• 2.2.3 树脂的循环利用考察
• 2.3 火棘果红色素的纯化效果比较实验
• 2.3.1 纯化前后扫描图谱的比较
• 2.3.2 色价的比较
• 2.4 本章小结
• 第四章 火棘果色素的理化性质研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料与仪器
• 1.1.1 材料与试剂
• 1.1.2 仪器
• 1.2 实验方法
• 1.2.1 火棘果色素的提取
• 1.2.2 火棘果红色素的理化性质研究
• 1.2.3 火棘果黄色素的理化性质研究
• 1.2.4 火棘果原料和色素的水分、灰分及矿物质的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 火棘果红色素的理化性质研究
• 2.1.1 火棘果红色素的溶解性
• 2.1.2 温度对火棘果红色素稳定性的影响
• 2.1.3 光照对火棘果红色素稳定性的影响
• 2.1.4 pH对火棘果红色素稳定性的影响
• 2.1.5 氧化剂对火棘果红色素稳定性的影响
• 2.1.6 还原剂对火棘果红色素稳定性的影响
• 2.1.7 防腐剂对火棘果红色素稳定性的影响
• 2.1.8 糖对火棘果红色素稳定性的影响
• 2.1.9 其它添加剂对火棘果红色素稳定性的影响
• 2.1.10 金属离子对火棘果红色素稳定性的影响
• 2.2 火棘果黄色素的理化性质研究
• 2.2.1 火棘果黄色素的溶解性
• 2.2.2 温度对火棘果黄色素稳定性的影响
• 2.2.3 光照对火棘果黄色素稳定性的影响
• 2.2.4 pH对火棘果黄色素稳定性的影响
• 2.2.5 氧化剂对火棘果黄色素稳定性的影响
• 2.2.6 还原剂对火棘果黄色素稳定性的影响
• 2.2.7 防腐剂对火棘果黄色素稳定性的影响
• 2.2.8 糖对火棘果黄色素稳定性的影响
• 2.2.9 其它添加剂对火棘果黄色素稳定性的影响
• 2.2.10 金属离子对火棘果黄色素稳定性的影响
• 2.3 火棘果原料和色素的水分、灰分及矿物质的测定
• 2.3.1 水分和灰分的含量
• 2.3.2 矿物质的含量
• 3 本章小结
• 第五章 结论、创新点及展望
• 1 本研究的主要结论
• 2 本研究的主要创新点
• 3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介