刺葡萄皮色素的提取工艺及应用研究

论文摘要

本研究测定了三个湘西刺葡萄皮样品的主要化学成分和色价,确定以白马铺的刺葡萄为原料,采用溶剂提取、微波辅助提取方法对刺葡萄皮色素进行提取工艺参数的研究和优化,对比了不同提取方法对刺葡萄皮色素提取效果的影响,并对刺葡萄皮色素在食品加工中的应用进行了探讨。1刺葡萄皮主要化学成分的研究刺葡萄皮营养成分丰富:可溶性固形物为11.86%,总糖为9.76%,蛋白质为0.342%,维生素C为9.68mg/100g,分别是对照巨峰的1.2倍、1.51倍、1.47倍和1.61倍;风味成分突出:脂肪含量为0.218%,是对照巨峰的1.5倍;加工及综合利用嫌忌成分低:粗纤维为3.4%,单宁为0.786%,分别是对照巨峰的46%和52%。2刺葡萄皮色素性质及色价分析2.1刺葡萄皮色素溶于极性与半极性溶剂中,不溶于非极性溶剂中,是一种水溶性色素。刺葡萄皮色素在0.01%盐酸-甲醇溶液中最大吸收波长为536.0nm,为花色苷特征吸收波长。刺葡萄皮色素的可见光谱分析表明,刺葡萄皮色素在pH1～12的水溶液中以不同的结构形式存在,呈现由红→紫→蓝→绿→黄的花色苷特征颜色变化;当pH≤4时,刺葡萄皮色结构素稳定,具有花色苷的特征吸收峰,当pH＞4时,吸收峰消失。2.2对比白马铺、高山、木丰三个刺葡萄皮样品与赤霞珠、红提、巨峰的果皮率和色价,刺葡萄果皮率为30.43%,是赤霞珠的1.46倍、红提的5.07倍、巨峰的1.76倍;刺葡萄皮色价为13.00,是赤霞珠的2.43倍、红提的2.87倍、巨峰的22.03倍;提取等量色价的色素,刺葡萄所需的成本分别是赤霞珠、红提、巨峰的14.28%,1.14%和1.11%。3刺葡萄皮色素提取工艺的研究3.1溶剂提?通过对刺葡萄皮色素在不同溶剂、提取时间、提取温度、料液比条件下的单因素试验研究,选择以pH=3.10的盐酸-水溶液为提取剂,以提取温度60℃、40℃,提取时间180min、60min,料液比1:15、1:5,为三元二次旋转正交回归方程的上下水平。运用响应面分析法（RSM）优化刺葡萄皮色素的提取工艺,建立提取温度、提取时间、料液比对色素提取效果影响的回归方程。通过回归分析及试验表明,刺葡萄皮色素提取最优条件是:以pH=3.10的盐酸-水溶液为提取剂,在提取温度为45.7℃,料液比为1:13,提取时间为128.3min,一级提取率为86.12%,花色苷含量为2.2122 mg/g。3.2微波辅助提取以pH=3.10的盐酸-水溶液为提取剂,设计了以提取功率800W、640W、320W,料液比1:10、1:8、1:5,提取时间180s、140s、160s为微波辅助提取L9（34）的三因素三水平试验,结果表明,影响微波辅助提取的主次因素为微波功率＞料液比＞提取时间,且对刺葡萄皮色素的提取效果的影响都达到显著水平（p＜0.05）:得微波辅助提取刺葡萄皮色素的最佳工艺:微波功率为640W,料液比为1:8,提取时间为160s,一级提取率为89.97%,花色苷含量为2.3300mg/g。4刺葡萄皮色素的应用研究4.1刺葡萄皮色素在酸奶加工中的应用研究研究了刺葡萄皮色素的添加量对酸奶感官、理化性质和乳酸菌数的影响,确定了刺葡萄皮色素浓缩液（花色苷含量为1.0126mg/mL）的最佳添加量为3%（酸奶产品花色苷含量约为3.0378mg/100g）,认为刺葡萄皮色素的添加对酸奶风味无不良影响,且在酸奶发酵过程中,可以加速酸奶pH降低、酸度提高的速度。4.2刺葡萄皮色素在果冻加工中的应用研究探索了刺葡萄皮色素在果冻生产中的添加量及应用条件,研究了刺葡萄皮色素对果冻品质的影响,考察了刺葡萄皮色素在果冻贮藏中的稳定性,确定了刺葡萄皮色素液的最佳添加量为3%（刺葡萄皮色素液的花色苷含量为1.0126mg/mL,果冻产品花色苷含量约为3.0378mg/100g）;甜味剂的添加种类和量为:8%白砂糖+2%果葡萄糖浆;酸味剂的添加种类和量为:0.14%柠檬酸+0.01%苹果酸+0.01%乳酸+0.15%柠檬酸钟;刺葡萄皮色素果冻在常温避光、不避光贮藏180d,产品颜色稳定,是一种值得开发的新型、保健果冻。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 0 前言
• 1 刺葡萄特性及研究进展
• 1.1 刺葡萄特性
• 1.1.1 刺葡萄的植物学形状
• 1.1.2 果实性状
• 1.1.3 生长习性及物候期
• 1.2 刺葡萄种质资源及其生态分布
• 1.3 刺葡萄药理功能及其活性成分研究现状
• 1.4 刺葡萄综合利用现状
• 1.4.1 加工性能的研究
• 1.4.2 原花青素提取的研究
• 1.4.3 葡萄籽油提取的研究
• 1.4.4 花色苷提取的研究
• 1.4.5 葡萄育种的研究
• 2 花色苷及其特性在食品中的应用
• 2.1 花色苷（Anthocyanins）的结构和性质
• 2.2 花色苷的提取方法
• 2.2.1 溶剂提取法
• 2.2.2 微波辅助提取
• 2.2.3 超声波辅助提取
• 2提取方法'>2.2.4 超临界CO₂提取方法
• 2.2.5 其它方法
• 2.3 花色苷及其特性在食品中的应用
• 2.3.1 作为天然食用色素,用于产品的调色
• 2.3.2 开发含花色苷功能因子的保健品
• 2.3.3 作为天然抗氧化剂
• 2.3.4 某些研究的理论基础
• 2.3.5 部分葡萄酒的防伪
• 2.3.6 花色苷在食品中应用的主要问题
• 2.4 展望
• 3 研究的目的
• 4 本研究的主要内容
• 第二章 刺葡萄皮成分及色素性质研究
• 0 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.1.1 试验原料
• 1.1.2 主要仪器
• 1.1.3 主要试剂
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 果皮水分的测定
• 1.2.2 果皮粗蛋白的测定
• 1.2.3 果皮酸度的测定
• 1.2.4 果皮氨基态氮的测定
• 1.2.5 果皮可溶性固形物含量
• 1.2.6 果皮总糖的测定
• 1.2.7 果皮粗纤维的测定
• 1.2.8 果皮还原糖的测定
• 1.2.9 果皮Vc的测定
• 1.2.10 果皮单宁的测定
• 1.2.11 果皮脂肪的测定
• 1.2.12 刺葡萄皮色素的溶解性
• 1.2.13 刺葡萄皮色素的光谱性
• 1.2.14 果皮率的测定
• 1.2.15 色价的测定
• 1.2.16 数据分析方法
• 2 结果分析
• 2.1 刺葡萄皮化学成分分析
• 2.1.1 分析检测结果
• 2.1.2 营养成分分析
• 2.1.3 风味物质比较
• 2.1.4 粗纤维含量的比较
• 2.2 刺葡萄皮色素溶解性分析
• 2.3 刺葡萄皮色素光谱性
• 2.3.1 光谱特性
• 2.3.2 可见光谱性
• 2.4 果皮率的比较
• 2.5 果皮色价的比较
• 3 小结与讨论
• 第三章 刺葡萄皮色素提取方法的研究
• 0 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料及设备
• 1.1.1 试验原料
• 1.1.2 主要仪器
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 主要提取工艺和花色苷含量的测定
• 1.2.2 刺葡萄皮花色苷含量的计算
• 1.2.3 溶剂提取
• 1.2.3.1 单因素试验
• 1.2.3.2 响应面优化试验
• 1.2.4 微波辅助提取
• 1.2.4.1 单因素试验提取条件的确定
• 1.2.4.2 正交试验设计
• 1.2.5 提取级数对提取效果的影响
• 1.2.6 不同方法提取效果的比较
• 1.2.7 数据分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 溶剂提取法
• 2.1.1 单因素试验
• 2.1.1.1 pH对刺葡萄皮色素提取效果的影响
• 2.1.1.2 温度对刺葡萄皮色素提取效果的影响
• 2.1.1.3 料液比对刺葡萄皮色素提取效果的影响
• 2.1.1.4 时间对刺葡萄皮色素提取效果的影响
• 2.1.2 三元二次回归正交旋转试验
• 2.1.2.1 试验结果
• 2.1.2.2 数学回归模型的建立
• 2.1.2.3 回归系数检验
• 2.1.2.4 单因素效益分析
• 2.1.2.5 最佳工艺条件的确定及验证
• 2.2 微波辅助提取
• 2.2.1 单因素试验
• 2.2.1.1 微波功率的选择
• 2.2.1.2 料液比的选择
• 2.2.1.3 提取时间的选择
• 2.2.2 正交试验
• 2.3 不同提取方法提取刺葡萄皮色素效果的比较
• 2.4 提取级数的确定
• 3 小结与讨论
• 第四章 刺葡萄皮色素在酸奶加工中的应用研究
• 0 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料及仪器设备
• 1.1.1 试验原料
• 1.1.2 主要仪器设备
• 1.1.3 主要试剂
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 工艺流程
• 1.2.2 可溶性固形物含量的测定
• 1.2.3 感官评定
• 1.2.4 滴定酸度的测定
• 1.2.5 酸乳细菌总数的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 刺葡萄皮色素粗提液的不同添加量对凝固型酸奶感官品质的影响
• 2.2 刺葡萄皮色素浓缩液的不同添加量对凝固型酸奶感官品质的影响
• 2.3 不同初始pH体系对凝固型色素酸奶感官品质的影响
• 2.4 酸奶的不同加工工艺对刺葡萄皮色素呈色的影响
• 2.5 刺葡萄皮色素对酸奶发酵过程中酸度的影响
• 2.6 刺葡萄皮色素对酸奶发酵过程中乳酸菌数的影响
• 3 产品质量指标
• 3.1 感官指标
• 3.2 理化指标
• 3.3 微生物指标
• 4 小结与讨论
• 第五章 刺葡萄皮色素在果冻加工中的应用研究
• 0 前言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料及设备
• 1.1.1 试验原料
• 1.1.2 主要仪器
• 1.1.3 主要试剂
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 工艺过程
• 1.2.2 色度的测定
• 1.2.3 pH的测定
• 1.2.4 凝胶强度的测定
• 1.2.5 韧弹性的测定
• 1.2.6 持水率的测定
• 1.2.7 感官评价的测定
• 1.2.8 数据分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 pH对刺葡萄皮色素果冻颜色的影响
• 2.2 刺葡萄皮色素添加量的确定
• 2.3 甜味剂对色素果冻色度的影响
• 2.4 酸味剂对色素果冻色度的影响
• 2.5 果冻在贮藏过程中颜色的变化
• 3 添加刺葡萄皮色素后果冻产品的质量指标
• 3.1 感官指标
• 3.2 理化指标
• 3.3 微生物指标
• 4 小结与讨论
• 第六章 研究的主要结论、创新点及研究展望
• 1 研究的主要结论
• 2 主要创新点
• 3 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介