玫瑰茄红色素的提取纯化及性质研究

论文摘要

玫瑰茄红色素作为一种天然食用色素,具有颜色自然、艳丽、无毒副作用等特点,具有抑制氧化、抵抗肿瘤等功效,是着色剂和抗氧化剂的完美结合,属新型食品添加剂。玫瑰茄不仅具有清热解毒、降血压、降血脂等药用价值,还具有美容养颜的神奇功效。玫瑰茄花萼中含有大量的花青素,是制备玫瑰茄红色素的重要原料。本文主要介绍了玫瑰茄红色素的提取和纯化工艺,对其化学结构、稳定性及抗氧化性进行了初步研究。其主要研究内容和结果如下：玫瑰茄干花萼经过粉碎过筛后,采用醇水溶液提取,除去一部分多糖、蛋白质等杂质,得到玫瑰茄红色素粗品。采用pH示差法测定提取物中的总花色苷含量,通过单因素实验和响应面设计优化了提取工艺条件,结果显示影响玫瑰茄红色素提取效果的因素中,影响最大的是料液比,其次是提取时间,最后是提取温度；最佳提取工艺参数为：料液比1：24.8g/mL、提取时间1.52h、提取温度48.74℃,相应提取液中总花色苷含量487.6mg/100g。通过综合比较XDA-7、AB-8、D101、DA-201、X-5五种树脂对玫瑰茄红色素的吸附率和解吸率,选定吸附分离法纯化玫瑰茄红色素的大孔树脂吸附。结果表明,XDA-7树脂对玫瑰茄红色素的吸附选择性最佳、纯化效果最好,选用XDA-7树脂纯化玫瑰茄红色素。通过单因素和正交试验得出XDA-7树脂纯化纯化玫瑰茄红色素的最佳条件为：最佳吸附条件为上样浓度为2mg/mL,上样流速为1.75mL/min, pH值为2.76,吸附率为90.1%。最佳解吸条件为洗脱剂浓度为75%,洗脱剂pH值为3,洗脱流速1.5mL/min,洗脱剂用量为60mL,解吸率为94.6%。经纯化后的玫瑰茄红色素的色价为52.6,是未纯化的玫瑰茄红色素的7倍左右。采用紫外、红外、液质联用测定方法对纯化后的玫瑰茄红色素进行测定分析。玫瑰茄红色素的紫外-可见扫描光谱测定分析表明,玫瑰茄红色素属于花色苷类色素；玫瑰茄红色素的红外测定分析表明,玫瑰茄红色素为矢车菊-葡萄糖苷类或者飞燕草-葡萄糖苷类色素；液质联用测定分析结果表明,玫瑰茄红色素主要含有两种组分；综合分析质谱图和红外图谱测定结果可知,组分Ⅰ（21.55min）分子量为449.3,包含一个葡萄糖苷,是矢车菊-葡萄糖苷类色素；组分Ⅱ（38.23min）的分子量为580.8,是一种通过C4-C6、C4-C8键结合形成的低聚合花青素类。对玫瑰茄红色素的稳定性进行研究,结果表明：（1）在pH<3的条件下,玫瑰茄红色素的色价随时间的延长而基本不变,稳定性较好,在pH>5的条件下,玫瑰茄红色素的色价变化很大,极不稳定。（2）玫瑰茄红色素在60℃以下保持稳定,当温度高于80℃时极不稳定,耐热性一般。（3）室内光照射下,玫瑰茄红色素的色价变化较小,具有一定的耐光性,但在太阳光照射下,玫瑰茄红色素的色价变化较大,加工储藏室应避免强光直射。（4）大多数金属阳离子对玫瑰茄红色素有影响,Mg2+, Zn2+, Ca2+对玫瑰茄色素的影响较小,Cu2+, Al3+等离子具有增色作用,而Fe3+会引起吸收峰红移现象。因此,玫瑰茄红色素应尽量避免与铜铁铝器皿接触。对玫瑰茄红色素的抗氧化性进行研究,结果表明：（1）玫瑰茄红色素随着浓度的增大,对DPPH、超氧阴离子和羟自由基的清除能力逐渐增大,虽然略低于Vc,但是在高浓度时分别可以达到Vc的86.1%、78.5%、88.1%。因此,玫瑰茄既可以作为改进食品和药品的色泽、提高食欲的食品和药品着色剂,又可以作为抗氧化剂添加于食品和药品中,有效地清除体内的有害自由基、延缓衰老。（2）随玫瑰茄红色素浓度的增加,清除能力也逐渐增强,当浓度较低时,玫瑰茄红色素清除亚硝酸盐的能力是Vc的11%,当浓度达到1.25%时,玫瑰茄红色素清除能力是Vc的73.9%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外食用色素的研究现状
• 1.1.1 天然食用色素的特点及应用
• 1.1.2 合成色素的研究情况
• 1.1.3 天然食用色素的发展趋势
• 1.1.4 花青素与花色苷简介
• 1.2 天然色素的提取及纯化方法
• 1.2.1 目前天然食用色素主要的提取方法
• 1.2.2 天然食用色素的纯化
• 1.3 玫瑰茄的研究现状
• 1.3.1 玫瑰茄概述
• 1.3.2 玫瑰茄的营养成分、保健和药用价值
• 1.3.3 国内外玫瑰茄的生产及利用情况
• 1.3.4 玫瑰茄红色素介绍及应用现状
• 1.4 研究内容及意义
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 研究意义
• 第2章 玫瑰茄红色素的提取工艺研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与设备
• 2.2.1 材料与试剂
• 2.2.2 仪器与设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 玫瑰茄红色素的提取工艺步骤
• 2.3.2 玫瑰茄红色素提取效果评价
• 2.3.3 确定吸收波长
• 2.3.4 玫瑰茄红色素提取工艺的研究
• 2.4 实验结果与分析
• 2.4.1 实验测定波长确定
• 2.4.2 提取工艺参数对玫瑰茄红色素提取效果的影响
• 2.4.3 响应面试验设计和结果
• 2.4.4 优化提取工艺参数的验证
• 2.5 本章小结
• 第3章 玫瑰茄红色素的纯化工艺研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料与试剂
• 3.2.2 主要仪器与设备
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 实验结果
• 3.3.1 树脂选择结果
• 3.3.2 大孔树脂的动态吸附结果
• 3.3.3 XDA-7树脂解吸色素试验结果
• 3.3.4 纯化前后色价的比较
• 3.4 本章小结
• 第4章 玫瑰茄红色素结构鉴定
• 4.1 引言
• 4.2 材料与设备
• 4.2.1 实验材料与试剂
• 4.2.2 实验设备
• 4.2.3 实验方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 玫瑰茄红色素的紫外—可见扫描光谱分析
• 4.3.2 玫瑰茄红色素的红外结果分析
• 4.3.3 玫瑰茄红色素的液质联用结果分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 玫瑰茄红色素性质的研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验材料与方法
• 5.2.1 实验材料与仪器
• 5.2.2 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 玫瑰茄色素稳定性的研究
• 5.3.2 玫瑰茄红色素抗氧化实验结果
• 5.3.3 玫瑰茄红色素模拟胃液清除亚硝酸盐实验
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间的研究成果