野生毛葡萄皮色素的提取、纯化及性质研究

论文摘要

色素是食品中重要的添加剂,随着人类对合成色素毒性作用的认识和对天然绿色食品的渴求,天然色素的需求量在增大。我国的野生葡萄资源非常丰富,积极开发这些资源,不论在经济上还是在科学价值上都有重要的意义。本课题对野生毛葡萄皮色素的提取方法、稳定性、纯化和抗氧化性进行了研究,结果如下：通过显色反应以及可见光谱数据分析,表明该色素属于花色苷类色素。为了对色素提取效果进行研究,采取了传统溶剂提取法和微波-超声波协调提取法,对两种方法的提取率进行了比较,并采用正交设计优化实验影响因子。结果表明：溶剂浸提的最佳工艺为,以1%盐酸-70%乙醇为提取剂,时间60min,料液比1：5,提取温度50℃。微波超声波协调提取的最佳工艺为,微波功率60%（540W）,微波时间60s,超声波时间60s,料液比1：5。与传统水浴提取法相比,微波—超声波协同提取法提取时间显著缩短,总花色苷含量也提高了41%。野生毛葡萄皮色素的稳定性试验结果表明：光照、高温、H2O2、Vc均能引起色素的降解,Ca2+对色素稳定性没有显著影响。Zn2+、Al3+能够增加花色苷的稳定性。Fe2+有一定的破坏作用。野生毛葡萄皮色素在低浓度的山梨酸钾、苯钾酸钠中稳定。食盐、蔗糖均有明显的增色作用。通过考察8种大孔吸附树脂的吸附性及解析性能,确定NKAⅡ为最佳试验树脂。应用Langmuir方程对NKAⅡ树脂的吸附动力学进行了研究。NKAⅡ树脂的吸附速率常数为0.3369,表现出对野生毛葡萄皮色素很好的选择吸附性。NKAⅡ树脂的静态试验最优条件为：吸附温度35℃,洗脱温度在25-35℃范围内选择,pH为2,吸附平衡时间为5h,洗脱时间为5h,洗脱剂为70%乙醇溶液（pH=2）。NKAⅡ树脂的动态吸附最优条件：上样流速为1mL/min,上样液浓度为1.568mg/ml,洗脱速度为1mL/min,洗脱剂用量为9BV,色素液纯化后色价为原来的4.76倍。通过4种不同的体系研究了野生毛葡萄皮色素的抗氧化性能。发现野生毛葡萄皮色素有较强的抗氧化性能。野生毛葡萄皮色素对DPPH·、羟基自由基·OH、O2-·均有清除作用,同等浓度下,Vc的清除效果最好,纯化色素的清除率高于粗色素的清除率,且接近于Vc。野生毛葡萄皮色素的还原能力随着浓度的增加而增强,纯化色素的还原力高于粗色素的还原能力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 花色苷概述
• 1.1.1 花色苷的化学结构
• 1.1.2 花色苷的化学性质
• 1.1.3 花色苷的植物分布
• 1.1.4 花色苷的生理功能
• 1.1.5 花色苷的提取
• 1.2 花色苷纯化
• 1.2.1 柱层析法
• 1.2.2 其他分离方法
• 1.3 花色苷鉴定
• 1.3.1 纸层析
• 1.3.2 薄层层析
• 1.3.3 光谱分析法
• 1.4 花色苷的定量方法
• 1.4.1 含有很少或者不含有干扰物质的体系中花色苷总量的测定
• 1.4.2 含有干扰物质的体系中花色苷总量的测定
• 1.4.3 单个花色苷含量的定量
• 1.5 研究目的、意义及内容
• 1.5.1 研究目的与意义
• 1.5.2 研究主要内容
• 2 野生毛葡萄皮色素的提取工艺优化
• 2.1 材料与仪器
• 2.1.1 试验原料与主要试剂
• 2.1.2 主要仪器设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 样品预处理
• 2.2.2 野生毛葡萄皮色素的定性分析
• 2.2.3 野生毛葡萄皮总花色苷含量的测定
• 2.2.4 野生毛葡萄皮色素传统提取工艺条件优化
• 2.2.5 微波超声波协同提取工艺优化
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 野生毛葡萄皮色素的定性分析
• 2.3.2 野生毛葡萄皮色素传统溶剂提取条件的优化结果
• 2.3.3 野生毛葡萄皮色素微波超声波协同提取工艺的优化结果
• 2.4 微波-超声波协同提取与传统水浴提取法的比较
• 2.5 本章小结
• 3 野生毛葡萄皮粗色素稳定性研究
• 3.1 试剂与设备
• 3.1.1 主要试剂
• 3.1.2 主要仪器与设备
• 3.2 试验方法
• 3.2.3 色素的提取
• 3.2.4 光照对色素稳定性的影响
• 3.2.5 温度对色素保存率的影响
• 3.2.6 氧化剂和还原剂对色素稳定性的影响
• 3.2.7 常用金属离子对色素稳定性的影响
• 3.2.8 防腐剂对色素稳定性的影响
• 3.2.9 食盐对色素稳定性的影响
• 3.2.10 蔗糖对色素稳定性的影响
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 光照对色素稳定性的影响
• 3.3.2 温度对色素稳定性的影响
• 3.3.3 氧化剂和还原剂对色素稳定性的影响
• 3.3.4 常用金属离子对色素稳定性的影响
• 3.3.5 山梨酸钾、苯钾酸钠对色素稳定性的影响
• 3.3.6 食盐对色素稳定性的影响
• 3.3.7 蔗糖对色素稳定性的影响
• 3.4 本章小结
• 4 大孔树脂纯化野生毛葡萄皮色素的研究
• 4.1 材料与仪器
• 4.1.1 试验原料与主要试剂
• 4.1.2 主要仪器设备
• 4.2 实验与方法
• 4.2.1 纯化工艺
• 4.2.2 树脂的预处理
• 4.2.3 树脂的筛选
• 4.2.4 静态实验
• 4.2.5 动态吸附解析实验
• 4.2.6 树脂使用次数对吸附性能的影响
• 4.2.7 NKAⅡ树脂对野生毛葡萄皮色素的吸附纯化效果
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 树脂的筛选
• 4.3.2 静态试验
• 4.3.3 动态吸附及洗脱条件的选择
• 4.3.4 NKAⅡ树脂动态吸附解析效果
• 4.3.5 树脂重复使用次数对吸附效果的影响
• 4.4 本章小结
• 5 野生毛葡萄皮色素的抗氧化活性
• 5.1 试剂与仪器
• 5.1.1 主要试剂
• 5.1.2 主要试验仪器
• 5.2 试验方法
• 5.2.1 DPPH·法评价野生毛葡萄皮色素抗氧化活性
• 5.2.2 还原力的测定
• 5.2.3 清除羟基自由基·OH的试验
• 2^-·）试验'>5.2.4 清除超氧阴离子自由基（O₂^-·）试验
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 DPPH·法评价野生毛葡萄皮色素抗氧化活性
• 5.3.2 还原力的测定
• 5.3.3 清除羟基自由基·OH的试验
• 2^-·）试验'>5.3.4 清除超氧阴离子自由基（O₂^-·）试验
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 参考文献
• 附录:攻读学位期间的主要学术成果
• 致谢