紫色玉米芯色素提取纯化与抗氧化性研究

论文摘要

本文研究紫色玉米芯色素提取条件与纯化方法，探讨了几种有机酸及部分金属离子对紫色玉米芯色素稳定性的影响，并优选二种对紫色玉米芯色素起到增色作用有机酸和对紫色玉米芯色素起到减少作用金属离子二者与色素作用，通过均匀试验以色素保存率最大为目标，优化选择有机酸浓度、金属离子浓度、色素浓度、温度，对优化结论进行验证，选择其中一种有机酸和金属离子进行辅色，分析其紫外光谱图、红外光谱图、液相光谱图，初步探讨辅色机理；考察紫色玉米芯色素抗氧化能力及在食品中稳定性，旨在为紫玉米芯色素应用提供理论依据。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：最佳提取工艺为：乙醇体积分数为60%，粒径目数80，液固比为60:1、提取时间为3小时，在此条件下,紫色玉米芯色素得率可达6.88%，产品色价14。矢车菊素-3-葡萄糖苷含量为0.0224mg/g。2、以吸附量、吸附率、解析率、吸附平衡速率为指标，比较AB-8等5种大孔吸附树脂对紫色玉米芯色素的吸附解吸性能，并考查AB-8树脂对紫色玉米芯色素的吸附特性及机理。实验结果表明:AB-8树脂是较理想的吸附剂；AB-8树脂对紫色玉米芯色素吸附行为符合Freundlich等温方程；最佳动态吸附解析参数：上样浓度为3.8681μg/mL，流速1.5mL/min，洗脱流速为1mL/min，乙醇浓度为30%。另外柱层析有效吸附容量可达到饱和吸附量的77.63%，在此条件进行分离纯化，测得色价为48是纯化前3.5倍，高于国家现行标准胡萝卜色素色价=8，纯化前后紫色玉米芯色素均含有4种花色苷，主要为矢车菊素-3-葡萄糖苷。3、添加有机酸对紫色玉米芯色素溶液稳定性影响：pH=3的色素溶液比pH=5的色素溶液的保存率高，高浓度的色素溶液比低浓度色素溶液的保存率高与添加有机酸无关。添加甘氨酸的pH=5的色素溶液且与含有单宁酸的pH=3的色素溶液比参比溶液的保存率高。以活化能计，在高浓度色素溶液中添加香豆素、单宁酸、丙二酸、肉桂酸、甘氨酸热稳定较好，这些有机酸能增加色素热稳定性，。低浓度色素溶液添加香豆素、单宁酸、DL-苹果酸、肉桂酸、甘氨酸热稳定较好，从半衰期来看，添加有机酸与未添加有机酸色素溶液随温度升高，色素热稳定性都降低。添加有机酸对色素在90℃条件下辅色不显著。所选金属离子除Fe2+对色素稳定性影响显著其它不显著，均匀设计试验优化结果：色素浓度为3.76μg/mL、甘氨酸浓度为1.25mmol/L、Fe2+浓度为256mmol/L、温度75℃、溶液pH5，在此条件能起到辅色作用，达到抑制Fe2+对色素稳定性破坏目的，H2O2、VC都能减弱该体系稳定性、但NaCl对该体系起到增色作用，对甘氨酸体系辅色机理探究：紫外光谱表明：紫色玉米芯花色苷有羟基被甲氧基替代的现象。红外光谱表明：花色苷经过酯化修饰后，分子中含有大量的酯基；液相光谱表明：修饰后紫色玉米芯花色苷相对含量发生了变化，其确切结构还有待于LC/MS和NMR图谱分析后加以确定。4、紫色玉米芯色素对超氧阴离子自由基清除率大于Vc对超氧阴离子自由基清除率；紫色玉米芯色素与Vc对羟基自由基的清除效果均随其质量浓度、时间增大而增大，且低浓度的紫色玉米芯色素的清除效果略高于Vc，高浓度的紫色玉米芯色素的清除效果与Vc相差不大。色素溶液与未加色素对DPPH清除在30min后均达到稳定状态，色素对DPPH清除在酸性环境比在碱性环境强。当浓度小于0.1mg/mL时色素对DPPH清除能力大于Vc，二者的Ec50分别为0.4753mg/mL、0.3359mg/mL，Ec50值越低清除能力越强，Vc清除能力越强，略大于色素。紫色玉米芯色素在碳酸饮料中比酸奶、小布丁中的稳定，在碳酸饮料降解符合零级反应，在酸奶中降解高浓度符合一级反应，其它浓度符合零级反应。在小布丁中降解各浓度均符合一级反应。说明色素在小布丁中降解与浓度关系很大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 花色苷化学结构与性质
• 1.2 花色苷提取
• 1.3 花色苷纯化
• 1.4. 花色苷定性分析
• 1.5 花色苷定量分析
• 1.6 花色苷稳定性的研究进展
• 1.7 花色苷的生理功能
• 1.8 紫色玉米芯花色苷研究进展
• 1.9 立题依据及研究的主要内容
• 第2章 紫色玉米芯花色苷提取
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与分析
• 2.3 二次通用旋转组合设计分析
• 2.4 结论
• 第3章 紫色玉米芯花色苷的纯化工艺研究
• 3.1 材料与方法
• 3.2 数据处理
• 3.3 结果分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 有机酸对紫色玉米芯花色苷稳定性研究
• 4.1 材料与方法
• 4.2 结果分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 紫色玉米芯花色苷抗氧化性及在食品中稳定性
• 5.1 材料与方法
• 5.2 结果分析
• 5.3 本章小结
• 结论与建议
• 1 结论
• 2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 在硕士期间发表论文