乌洋芋理化品质及其色素研究

论文摘要

乌洋芋（purple potato）是马铃薯的一类优良特异变种,不仅含有普通马铃薯的各种营养成分,还富含花青苷类色素,使乌洋芋具有诱人的色泽。同时,乌洋芋种植以农家肥为主,少用化肥和农药,是一种纯天然、无公害、绿色的营养保健食物原料。本课题以贵州种植的乌洋芋鲜薯为材料,通过营养成分分析、淀粉特性评价以及色素分布观察、提取工艺优化、理化性质与功能活性探讨,其研究结果表明:乌洋芋中干物质和碳水化合物含量显著高于普通马铃薯（P＜0.05和0.01）,蛋白质、粗脂肪和灰分含量无明显差异。但值得注意的是,乌洋芋不仅富含Se、Fe、Ca、P等矿物质,而且在皮层和髓部均含有较多的花青素,其中皮层含量极高。因此,乌洋芋具有比普通马铃薯更佳的营养价值和保健功能。三种乌洋芋淀粉,其颗粒多呈椭圆形,表面光滑,形貌大小不一,有脐点;粒径范围39.468～46.038μm;淀粉糊化热焓值4.902～5.829J/g;相变起始温度62.353～64.931℃、相变高峰温度65.173～67.703℃、相变终了温度70.437～72.890℃,均高于费乌瑞它淀粉。乌洋芋色素是花青苷类色素,宜采用酸性极性溶剂作提取剂。在单因素试验基础上,通过响应面分析优化试验,得到乌洋芋色素的最佳提取条件是:提取温度54.8℃,时间2h,料液比1:30（g/ml）,提取液中盐酸浓度1.1%（v/v）。在此条件下,采用二次浸提,提取得率可达93.78%。乌洋芋色素水溶性好,颜色随pH值变化而变化,pH值小于3时比较稳定,最大吸收波长为528nm;在酸性条件下对光、氧化剂及高浓度还原剂敏感,但对热及Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Ca2+等金属离子有较好的稳定性,且Cu2+、Fe2+对其有增色作用。乌洋芋色素对枯草芽胞杆菌、金黄色葡萄球菌、都柏林沙门氏菌和大肠杆菌有一定的抑制作用,最低抑菌浓度分别为41.75mg/L、25.05mg/L、25.05mg/L和300.58mg/L;对DPPH·（1,1-二苯基-2-间三硝基苯基-偕腙肼1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl）具有较好的清除作用,半清除浓度（EC50）为20.842mg/L。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 马铃薯资源概况
• 1.2 马铃薯营养价值和药用价值
• 1.2.1 马铃薯营养价值
• 1.2.2 马铃薯药用价值
• 1.3 花青苷类色素研究现状
• 1.3.1 花青苷的化学结构与性质
• 1.3.2 花青苷分离纯化与分析
• 1.3.3 花青苷生理功能
• 1.4 紫色块茎植物研究进展
• 1.4.1 紫甘薯研究现状
• 1.4.2 乌洋芋研究现状
• 1.5 本论文立题依据和意义
• 1.6 本论文研究内容
• 第二章 乌洋芋主要营养成分分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料与仪器
• 2.1.2 营养成分测定方法
• 2.1.3 色素含量测定及计算方法
• 2.1.4 组织切片的制备
• 2.1.5 统计分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 马铃薯不同品种间的主要营养成分含量比较
• 2.2.2 马铃薯不同种类间的主要营养素成分含量比较
• 2.2.3 马铃薯不同品种和种类间的矿物质含量比较
• 2.2.4 乌洋芋比普通马铃薯具有更高的保健价值
• 2.2.5 乌洋芋比普通马铃薯具有更适宜的加工性能
• 2.2.6 乌洋芋块茎中色素的空间定位
• 2.3 本章小结
• 第三章 乌洋芋淀粉特性研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 主要仪器
• 3.1.3 实验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 乌洋芋淀粉颗粒形貌
• 3.2.2 乌洋芋淀粉粒度分布
• 3.2.3 差示扫描量热法分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 乌洋芋色素提取工艺优化
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 主要仪器
• 4.1.3 测定方法
• 4.1.4 实验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 提取溶剂的选择
• 4.2.2 单因素试验
• 4.2.3 响应面分析优化乌洋芋色素提取参数的研究
• 4.2.4 最佳提取工艺的确定
• 4.3 本章小结
• 第五章 乌洋芋色素的理化性质研究
• 5.1 材料和方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 仪器和药品
• 5.1.3 实验内容及方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 乌洋芋色素的溶解性
• 5.2.2 乌洋芋色素的光谱特性
• 5.2.3 酸碱对色素色泽及稳定性的影响分析
• 5.2.4 热对色素稳定性的影响分析
• 5.2.5 光对色素稳定性的影响分析
• 5.2.6 部分金属离子对色素稳定性的影响分析
• 5.2.7 氧化剂对色素稳定性的影响分析
• 5.2.8 还原剂对色素稳定性的影响分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 乌洋芋色素抑菌活性与清除DPPH·能力研究
• 6.1 材料与仪器
• 6.1.1 色素提取原料
• 6.1.2 化学试剂
• 6.1.3 供试菌种
• 6.1.4 仪器
• 6.2 方法
• 6.2.1 乌洋芋色素的制备
• 6.2.2 色素浓度计算方法
• 6.2.3 乌洋芋色素抑菌实验
• 6.2.4 乌洋芋色素的DPPH·清除能力测定
• 6.3 结果与分析
• 6.3.1 乌洋芋色素的抑菌效果
• 6.3.2 最低抑菌浓度（MIC）的测定
• 6.3.3 乌洋芋色素对DPPH·的清除作用
• 6.3.4 乌洋芋色素对DPPH·半清除率的计算
• 6.4 本章小结
• 主要结论
• 附图
• 致谢
• 参考文献
• 附录