紫玉米芯花色苷提取工艺与组分分析及稳定性研究

论文摘要

本文研究了紫玉米芯色素提取条件与纯化方法,探讨了溶液pH、热、光、醋酸发酵及几种食品添加剂对紫玉米芯色素稳定性的影响,并对紫玉米芯色素的组成和分子结构进行了解析,探讨了提高花色苷色素稳定性的机理和方法,旨在为紫玉米芯花色苷应用提供理论依据。研究结果如下:1、溶剂法提取紫玉米芯花色苷色素的研究结果表明:甲醇浓度为80%、柠檬酸浓度为1%的提取剂时,获得的紫玉米芯花色苷产量高达5.90mg/g。紫玉米芯花色苷色素含量和明度指数之间呈线性负相关L*（r=-0.645）,与彩度C*呈线性正相关（r=0.795）,与色角h0也呈线性正相关（r=0.922）,色差参数之间的相关性较低。2、采用HP-10型等4种大孔树脂对紫玉米芯花色苷进行了吸附与解吸试验,研究了大孔树脂对紫玉米芯花色苷的静态吸附动力学曲线、吸附等温曲线及解吸特性,研究表明:HP-10大孔树脂是较理想的吸附树脂,对紫玉米芯色素的吸附量和解吸量分别为9.349 mg/g和7.523 mg/g,达到吸附平衡的速率常数为0.7777,高于其余3种树脂;宜在25℃进行吸附和用80%乙醇溶液解吸,纯化后的紫玉米芯花色苷溶液的色价是纯化前的3.7倍。3、HPLC-DAD-MS分析结果表明,紫玉米芯花色苷中未酰化花色苷占总花色苷含量的90%,紫玉米芯中所含的花色苷种类是矢车菊-3-葡萄糖、天竺葵-3-葡萄糖和芍药菊-3-葡萄糖,对应连接1分子丙二酸的酰化花色苷,形成花色苷的糖苷是葡萄糖。4、研究了紫玉米芯花色苷理化性质及pH、温度、光照、醋酸发酵、氧化还原剂和食品添加剂对其稳定性的影响。结果表明:紫玉米芯花色苷在pH 1.0～3.0时保持稳定,色泽鲜红;随pH值升高其降解指数增大;温度超过70℃时,花色苷的稳定性迅速下降;连续光照10 d后花色苷的保存率为14.30%;紫玉米芯花色苷溶液的C*,a*和ΔE遵循一级热降解反应动力学规律,b*和h0遵循零级热降解反应动力学规律,溶液中花色苷含量与其色差值显示出较好的相关性;食盐和糖有稳定花色苷的作用,且有护色效果。除苹果酸外,花色苷在其它酸中比较稳定。适当缩短紫玉米醋发酵时间有利于花色苷的保存。5、研究了辅色剂对紫玉米芯花色苷稳定性的影响。结果表明:添加阿魏酸和咖啡酸的紫玉米芯花色苷溶液的活化能比对照溶液高3.3%和6.2%,受热影响小;半固态体系中辅色剂同样能提高紫玉米芯花色苷颜色的稳定性;添加阿魏酸和咖啡酸的紫玉米芯花色苷溶液,经过60 d贮藏后,检测到新的花色苷物质—吡喃型花色苷。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1 花色苷结构与提取方法
• 1.1 花色苷的化学结构
• 1.2 花色苷的提取方法
• 1.2.1 溶剂萃取法
• 1.2.2 超声波辅助提取法
• 1.3 花色苷纯化方法
• 1.3.1 树脂纯化法
• 1.3.2 膜分离纯化法
• 1.4 花色苷分析方法
• 2 影响花色苷稳定性的因素
• 2.1 花色苷结构
• 2.2 pH值
• 2.3 温度
• 2.4 光照
• 2.5 氧和过氧化氢
• 2.6 酶
• 2.7 抗坏血酸
• 2.8 亚硫酸盐
• 2.9 糖
• 2.10 辅色剂
• 3 花色苷的生理功能
• 3.1 抗氧化作用
• 3.2 抗癌作用
• 3.3 抗心血管疾病
• 3.4 改善肝机能
• 3.5 其它功能
• 4 紫玉米花色苷研究进展
• 4.1 紫玉米花色苷提取与纯化
• 4.2 紫玉米花色苷组分
• 4.3 紫玉米花色苷的生理作用
• 5 问题与展望
• 6 本研究立题意义与主要研究内容
• 6.1 立题意义
• 6.2 主要研究内容
• 参考文献
• 第二章 紫玉米芯花色苷提取与纯化工艺及组分研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 紫玉米芯粉制备
• 1.1.2 大孔树脂
• 1.1.3 主要试剂
• 1.2 主要仪器
• 1.3 试验方法
• 1.3.1 花色苷提取试验
• 1.3.2 提取次数试验
• 1.3.3 花色苷纯化试验
• 1.3.4 花色苷溶液制备
• 1.3.5 大孔树脂静态吸附率及解吸率试验
• 1.3.6 大孔树脂吸附动力学试验
• 1.3.7 大孔树脂吸附等温曲线试验
• 1.3.8 温度对大孔树脂吸附效果影响试验
• 1.3.9 大孔树脂解吸特性试验
• 1.3.10 紫玉米芯花色苷HPLC-DAD分析
• 1.3.11 紫玉米芯花色苷HPLC-ESI-MS分析
• 1.4 测定指标与方法
• 1.4.1 花色苷含量测定
• 1.4.2 CIE LAB值测定
• 1.4.3 花色苷色价测定
• 1.4.4 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 紫玉米芯花色苷色素提取工艺参数优化
• 2.1.1 统计分析
• 2.1.2 提取条件对花色苷产量的影响
• 2.1.3 提取条件对花色苷提取液色差的影响
• 2.1.4 提取液中花色苷含量与色差值相关性分析
• 2.1.5 提取次数对花色苷提取得率的影响
• 2.2 紫玉米芯花色苷色素纯化研究
• 2.2.1 大孔树脂对花色苷的吸附和解吸性能比较
• 2.2.2 大孔树脂对花色苷的吸附动力学研究
• 2.2.3 大孔树脂对花色苷的吸附等温曲线研究
• 2.2.4 温度对大孔树脂吸附能力的影响
• 2.2.5 乙醇浓度对大孔树脂解析能力的影响
• 2.2.6 紫玉米芯色素纯化前后色价比较
• 2.3 紫玉米芯花色苷组分分析及其结构解析
• 2.3.1 紫玉米芯花色苷组分HPLC图谱
• 2.3.2 紫玉米芯花色苷的结构解析
• 3 讨论
• 3.1 提取花色苷类色素的条件
• 3.2 大孔树脂纯化花色苷类色素的条件
• 3.3 紫玉米芯花色苷结构
• 4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 紫玉米芯花色苷稳定性研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 花色苷浓缩液制备
• 1.3 主要试剂
• 1.4 主要仪器
• 1.5 试验方法
• 1.5.1 紫玉米芯花色苷溶解性试验
• 1.5.2 紫玉米芯花色苷光谱学特性
• 1.5.3 紫玉米芯花色苷稳定性研究
• 1.5.3.1 环境影响因素试验
• 1.5.3.2 添加剂对花色苷的影响试验
• 1.5.4 发酵试验
• 1.6 测定指标与方法
• 1.6.1 花色苷含量测定
• 1.6.2 CIE LAB值测定
• 1.6.3 花色苷降解动力学参数的确定
• 1.6.4 花色苷颜色热降解动力学参数的确定
• 1.6.5 颜色密度
• 1.6.6 聚合色素
• 1.6.7 其它化学指标测定
• 1.7 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 紫玉米芯花色苷的溶解性
• 2.2 紫玉米芯花色苷吸收光谱
• 2.3 pH值对紫玉米芯花色苷特性的影响
• 2.4 温度对紫玉米芯花色苷和色泽稳定性的影响
• 2.5 紫玉米芯花色苷和色泽热降解动力学研究
• 2.6 花色苷降解与色差值相关性分析
• 2.7 光照和贮藏对紫玉米芯花色苷稳定性的影响
• 2.8 加热和光照对紫玉米芯花色颜色密度和苷聚合色素的影响
• 2.9 食品添加剂对紫玉米芯花色苷稳定性的影响
• 2.10 醋酸发酵过程中花色苷与色差值及其它化学指标的变化
• 3 讨论
• 3.1 花色苷降解动力学研究
• 3.2 添加物对花色苷稳定性的影响
• 4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 辅色剂对紫玉米芯花色苷稳定性的作用
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 紫玉米芯花色苷色素浓缩液制备
• 1.1.2 主要试剂
• 1.2 主要仪器
• 1.3 试验方法
• 1.3.1 溶液的配制
• 1.3.2 辅色剂添加量试验
• 1.3.3 水体系中辅色剂对花色苷稳定性影响试验
• 1.3.4 半固体系下辅色剂对花色苷稳定性影响的试验
• 1.3.5 辅色剂对花色苷结构影响试验
• 1.4 测定指标和方法
• 1.4.1 热降解动力学参数确定
• 1.4.2 CIE LAB值
• 1.4.3 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 半固态体系中辅色剂对花色苷颜色的影响
• 2.2 水体系中辅色剂浓度对花色苷吸光图谱的影响
• 2.3 水体系中辅色剂对花色苷热降解动力学的影响
• 2.4 水体系中辅色剂对花色苷色泽的影响
• 2.5 水体系中辅色剂对花色苷结构的影响及结构解析
• 3 讨论
• 3.1 辅色剂对花色苷的物理作用
• 3.2 辅色剂的化学修饰作用
• 4 本章小结
• 参考文献
• 全文结论
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 致谢