栀子蓝色素制备的工艺研究

论文摘要

栀子是我国传统中药,并且栀子中栀子黄色素和栀子苷的含量较高。目前国内对栀子的利用主要是从栀子果中提取栀子黄色素,剩余的废液中仍然含有大量的栀子苷,如果排放掉不但污染环境,还会造成资源浪费。因此,本文以制备栀子黄色素的剩余废液为原料制备栀子蓝色素。并对传统工艺进行了改进,为栀子蓝色素进一步工业化生产提供理论基础。本论文完成的工作主要包括以下几个方面：1.将在食品工业中广泛应用的固定化酶技术应用到制备栀子蓝色素中,取代了传统的发酵方法制备栀子蓝色素。由于固定化酶的可重复性使用和不向反应体系引入其他物质的特点,降低了栀子蓝色素的生产成本,提高了产品品质。2.确定了黑曲霉CMCC B 98003的发酵培养基,为麸皮1.5%、米糠1.5%、（NH4）2SO40.2%、KH2PO40.1%、CaCl20.1%、MgSO4·7H2O 0.05%,其余为蒸馏水。以及发酵培养时间：84h。3.固定化酶的制作使用凝胶包埋法,采用的凝胶载体是海藻酸钠。通过实验确定了固定化酶的制作方法为：取一定体积的酶液与等体积的4%海藻酸钠溶液混合均匀,用注射器抽取混合液滴入5%的CaCl2溶液中,放入冰箱冷藏至颗粒固化为白色,即得到固定化酶颗粒,颗粒直径大小为3.2mm左右。4.确定了栀子苷水解平衡的条件：以谷氨酸钠为显色剂对水解液中栀子苷元的生成量实时监测至水解平衡。经过实验证明此种方法有效可行。5.对合成栀子蓝色素的工艺条件进行优化,确定了适宜合成栀子蓝色素的条件：谷氨酸钠用量为m栀子苷：m谷氨酸钠=1：12,合成浓度为水解前水解液中栀子苷的浓度2.4mg/mL,加入pH值为7.4的缓冲溶液,合成温度为80℃。6.对栀子蓝色素的稳定性分别进行了耐热性、耐光性、耐金属离子、耐氧化还原性、耐酸碱性方面的研究,确定了栀子蓝色素的存放、使用条件。结论是栀子蓝色素适宜于存放在温度60℃以下、pH在6-8、避光的条件下。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 概述
• 1.1 食用色素简介
• 1.1.1 食用色素的发展
• 1.1.2 天然食用色素概述
• 1.1.3 我国与全球天然食用色素的现状与展望
• 1.2 栀子和栀子系列色素
• 1.2.1 栀子
• 1.2.2 栀子系列色素
• 1.3 栀子系列色素的制备
• 1.3.1 栀子黄色素的制备
• 1.3.2 栀子蓝色素的制备
• 1.4 固定化酶技术
• 1.4.1 固定化酶技术的发展
• 1.4.2 固定化酶的优点
• 1.4.3 酶的固定化方法
• 1.5 本文立项背景
• 1.6 本文的研究内容和创新点
• 1.6.1 本文的研究内容
• 1.6.2 本文的创新点
• 2 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 仪器
• 2.2 实验流程
• 2.3 分析测试
• 2.3.1 栀子苷标准曲线的制定
• 2.3.2 栀子蓝色素的检测
• 3 固定化酶的制作
• 3.1 酶液的制作
• 3.1.1 实验部分
• 3.2 对酶的固定化
• 3.3 结果讨论
• 3.3.1 发酵培养基的确定
• 3.3.2 发酵时间的确定
• 3.3.3 海藻酸钠浓度的确定
• 3.3.4 固定化酶颗粒的大小
• 3.4 本章小结
• 4 确定栀子苷的水解平衡
• 4.1 传统水解栀子苷的方法
• 4.2 氨基酸显色法确定栀子苷水解平衡
• 4.3 氨基酸显色法显色条件的确定
• 4.4 本章小结
• 5 栀子蓝色素的合成
• 5.1 实验方法
• 5.1.1 栀子苷元与谷氨酸钠的反应
• 5.1.2 栀子蓝色素的检测及质量评价
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 谷氨酸钠加入量
• 5.2.2 栀子苷浓度对合成的影响
• 5.2.3 不同pH值缓冲溶液对合成的影响
• 5.2.4 反应温度对反应的影响
• 5.3 本章小结
• 6 栀子蓝色素稳定性的研究
• 6.1 栀子蓝色素稳定性的研究内容
• 6.2 实验试剂
• 6.3 实验方法
• 6.4 实验结果分析
• 6.4.1 栀子蓝色素的耐热性
• 6.4.2 光照栀子蓝色素的影响
• 6.4.3 金属离子对栀子蓝色素的影响
• 6.4.4 栀子蓝色素的耐氧化还原性
• 6.4.5 栀子蓝色素的耐酸碱性
• 6.5 本章小结
• 7 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果