红薯茎叶功能性成分分析及其饮料的研制

论文摘要

红薯茎叶是红薯作物生产中的主要副产品,是众多红薯主产省份大量生产的农副产品,资源丰富,年产红薯茎叶一亿吨以上,但目前一般多用作禽畜饲料或作为废弃物被抛弃,其经济价值得不到充分的体现。红薯茎叶含有大量的有益化学成分,所含的生物活性成分黄酮类化合物具有免疫调节、抗癌、抗炎等功能,利用红薯茎叶浸提液加工功能性饮料,不仅具有医疗保健作用,而且对于充分利用废弃资源、提高红薯茎叶经济价值,带动红薯产区经济发展,丰富饮料市场具有重要的经济价值和现实意义。本研究以红薯茎叶为材料,对其功能性成分进行提取,对提取物中的黄酮类物质、固形物含量、抗氧化能力进行分析,研究黄酮类物质的生物活性,研制红薯茎叶功能性饮料。以红薯茎叶为原料,选择水和95%的乙醇分别进行浸提,采用95%乙醇对红薯茎叶中总黄酮进行提取,提取率为0.83%;采用水对红薯茎叶中总黄酮进行提取,提取率为0.33%。红薯茎叶提取物具有生物活性,考虑溶剂的来源途径以及实际生产成本和可操作性,最终确定采用水作为溶剂对红薯茎叶进行提取。对饮料质量影响的单因素试验结果表明,白砂糖加量、柠檬酸加量以及浸提液用量对红薯茎叶饮料质量有影响。随着白砂糖加量的增大,饮料评分总体呈增大趋势,而柠檬酸添加量的增加,饮料色泽由浅变深,酸度增加,透明度减小;随着浸提液用量的增大,饮料的颜色由黄褐色变成褐色,透明度降低,感官评分下降。0.05%的β-环糊精可以掩盖红薯茎叶饮料的苦涩味;0.09%的枣香精可以有效地改善饮料的风味;添加0.06%的黄原胶可以提高饮料稳定性。在单因素试验的基础上,对红薯茎叶提取物饮料配方进行优化,结果表明,提取液加量对饮料感官评分影响最大,白砂糖加量影响次之,β-环糊精加量影响较小。饮料中浸提液加量为13.8 %、白砂糖加量为6%、β-环糊精加量为0.10%,柠檬酸0.078%、黄原胶0.06 %、麦芽酚0.002%、枣香精0.09%时,饮料的感官评定最高,为79分。对红薯茎叶饮料的自由基清除活性影响因素进行分析,结果表明,白砂糖加量对饮料自由基清除活性影响最大,是影响饮料功能性的主要因素,其次是β-环糊精加量,提取液加量影响较小。为了尽量减少饮料中的活性物质在加工过程的损失,研究了不同加工工艺条件对饮料自由基清除活性的影响,最终确定当采用二次均质,均质压力20～25MPa,杀菌条件为100℃10min,pH值为3.96时,饮料活性物质的保存率最高。杀菌时间越长,杀菌温度越高,饮料的自由基清除活性越低;杀菌温度比杀菌时间对自由基清除活性的影响更大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 红薯茎叶的主要研究和开发方向
• 1.2.1 红薯茎叶功能因子及作用机理的研究
• 1.2.2 红薯茎叶作为害虫控制剂的研究
• 1.3 国内外红薯茎叶研究和开发现状
• 1.3.1 红薯茎叶的化学成分
• 1.3.2 红薯茎叶的生物活性
• 1.4 红薯茎叶研究存在的问题
• 1.5 功能性饮料的研究现状
• 1.5.1 功能性饮料的定义及分类
• 1.5.2 功能性饮料的研究现状
• 1.6 红薯茎叶提取物开发饮料的研究现状
• 1.7 国内对黄酮类物质的研究状况
• 1.8 食品添加剂在食品加工中的应用
• 1.8.1 柠檬酸
• 1.8.2 食用香精
• 1.8.3 麦芽酚
• 1.8.4 黄原胶
• 1.8.5 羧甲基纤维素钠
• 1.8.6 β-环糊精
• 1.9 本研究的目的意义
• 1.10 本研究的研究技术路线与内容
• 1.10.1 红薯茎叶功能性成分的提取及分析
• 1.10.2 红薯茎叶功能性饮料的配制路线
• 1.10.3 红薯茎叶功能性饮料的加工配方研究
• 1.10.4 红薯茎叶功能性饮料的加工工艺条件研究
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 试验原料
• 2.1.2 试验试剂
• 2.1.3 试验仪器、设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 红薯茎叶功能性成分测定
• 2.2.2 红薯茎叶功能性饮料的配制
• 2.2.3 红薯茎叶功能性饮料的评价
• 2.2.4 饮料配方的设计单因素试验
• 2.2.5 红薯茎叶饮料不良风味的掩蔽
• 2.2.6 红薯茎叶功能性饮料的调香
• 2.2.7 红薯茎叶功能性饮料配方的优化
• 2.2.8 红薯茎叶功能性饮料的稳定剂的确定
• 2.2.9 加工条件对饮料自由基清除活性的影响
• 2.3 数据处理
• 第三章 结果与分析
• 3.1 红薯茎叶功能性成分分析
• 3.1.1 红薯茎叶提取物得率
• 3.1.2 两种溶剂对红薯茎叶中总黄酮的提取率
• 3.1.3 浸提液固形物含量的测定
• 3.1.4 红薯茎叶提取物活性分析
• 3.2 饮料配方的确定
• 3.2.1 加糖量对饮料质量的影响
• 3.2.2 柠檬酸加量对饮料质量的影响
• 3.2.3 红薯茎叶浸提液加量对红薯茎叶饮料的影响
• 3.2.4 红薯茎叶饮料不良风味的掩蔽
• 3.2.5 红薯茎叶功能性饮料的调香
• 3.2.6 红薯茎叶功能性饮料配方的优化
• 3.2.7 红薯茎叶功能性饮料稳定剂的确定
• 3.3 加工条件对饮料自由基清除活性的影响
• 3.3.1 pH 值对饮料自由基清除活性的影响
• 3.3.2 配方对饮料自由基清除活性的影响
• 3.3.3 杀菌条件对饮料自由基清除活性的影响
• 第四章 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介