板栗壳棕色素提取、纯化及抗氧化性的研究

论文摘要

随着人们生活水平的提高和保健意识的增强,对食品的安全性要求越来越高。毒理学和分析技术发展证实,许多合成色素对人体有一定的危害性,甚至产生致癌作用,因而被限制使用;天然色素则以安全性高,具有一定的功能特性而受到广泛关注,成为研究热点。板栗壳是板栗加工过程中的废弃物,含有一定量的棕色素,该色素水溶性好,色价高,性质稳定,具有较高的开发价值和广阔的应用前景。以板栗壳为原料,采用超声波法提取板栗壳色素,重点研究了提取剂、提取时间、提取温度、超声波功率、固液比和提取次数对色素提取率的影响。通过正交试验得出最佳工艺条件为:提取温度70℃,提取时间90min,固液比（g/mL）1∶15,超声波功率500W,提取2次,其中提取时间和提取温度对色素提取有显著性影响。在此工艺条件下,超声波法提取板栗壳色素的提取率可达11.64%。与传统方法相比较,超声波提取板栗壳色素具有提取速度快、高效、提取率高等优点。对大孔树脂吸附分离板栗壳棕色素的条件与方法进行了研究。利用11种大孔吸附树脂对板栗壳棕色素进行纯化分析,结果表明:DA-201大孔吸附树脂吸附量和洗脱率均较高,其吸附分离板栗壳棕色素的工艺条件为:pH=5,上样浓度为2.0mg/mL,吸附流速为1.8mL/min,DA-201大孔吸附树脂对板栗壳棕色素最大吸附量可达19.5mg/g湿树脂质量;以80%乙醇溶液作洗脱剂,洗脱速度为0.9mL/min,色素回收率可以达到75%;树脂可重复使用5次。纯化后的色素产品色价和总黄酮含量分别提高了74.1%和17.8%。从清除羟基自由基和超氧阴离子自由基、抗脂质过氧化以及还原能力等方面对纯化前后板栗壳棕色素的抗氧化性进行了试验研究和评价。结果表明:板栗壳棕色素对Fenton反应产生的羟基自由基和光照核黄素产生的超氧阴离子自由基均具有较强清除作用,对脂质过氧化过程中产生的脂自由基和脂过氧化自由基有明显的抑制作用,且在试验浓度范围内,其最大清除率或抑制率分别可达到83.0%,83.6%和88.5%。表明板栗壳棕色素是一种优良的天然抗氧化剂和自由基清除剂。这些研究结果为天然板栗壳棕色素的开发及其在食品、医药和化妆品等行业的应用提供了理论依据和工艺参数,也为板栗加工副产物的综合利用提出了一条新途径。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 色素的概况和发展前景
• 1.1.1 天然色素的应用情况
• 1.1.2 天然色素和人类健康
• 1.2 天然色素的分类和筛选
• 1.2.1 天然色素的分类
• 1.2.2 天然色素的筛选
• 1.3 天然色素的提取、纯化及抗氧化性
• 1.3.1 天然色素的提取
• 1.3.2 天然色素的纯化
• 1.3.3 天然色素抗氧化活性
• 1.4 板栗壳棕色素研究现状和发展前景
• 1.4.1 我国板栗的发展现状
• 1.4.2 板栗壳棕色素的研究现状
• 1.5 立题依据与主要研究内容
• 1.5.1 立题依据
• 1.5.2 主要研究内容
• 第2章 超声波法提取板栗壳棕色素
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 试验材料和试剂
• 2.1.2 仪器与设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 提取工艺及流程
• 2.2.2 紫外-可见光光谱
• 2.2.3 标准曲线绘制
• 2.2.4 板栗壳棕色素含量的测量
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 乙醇浓度的选择
• 2.3.2 正交试验
• 2.3.3 提取次数的确定
• 2.3.4 与传统提取方法的比较
• 2.4 小结
• 第3章 大孔树脂纯化板栗壳棕色素
• 3.1 材料和仪器
• 3.1.1 试验材料和试剂
• 3.1.2 实验仪器及设备
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 大孔吸附树脂预处理
• 3.2.2 大孔吸附树脂吸附与洗脱试验
• 3.2.3 板栗壳棕色素的总黄酮含量测定
• 3.2.4 纯化前后色素的性质比较
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 大孔树脂静态吸附和洗脱实验结果
• 3.3.2 大孔吸附树脂动态吸附和洗脱实验结果
• 3.3.3 树脂的再生实验
• 3.3.4 纯化前后色素总黄酮含量
• 3.3.5 纯化前后板栗壳棕色素的性质比较
• 3.4 小结
• 第4章 板栗壳棕色素的抗氧化性
• 4.1 材料与仪器
• 4.1.1 试验材料和试剂
• 4.1.2 实验仪器及设备
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 板栗壳棕色素清除·OH效果的测定
• 2^- ·效果的测定'>4.2.2 板栗壳棕色素清除O₂^-·效果的测定
• 4.2.3 板栗壳棕色素抗脂质过氧化的测定
• 4.2.4 板栗壳棕色素还原能力的测定
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 板栗壳棕色素对羟基自由基的清除作用
• 2^- ·的清除作用'>4.3.2 板栗壳棕色素对O₂^-·的清除作用
• 4.3.3 板栗壳棕色素抗脂质过氧化的功能
• 4.3.4 板栗壳棕色素还原能力
• 4.4 小结
• 第5章 结论
• 5.1 研究结论
• 5.2 创新之处
• 5.3 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果