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辣椒红色素分离纯化技术的研究

作 者: 王芳芳
导 师: 江英
学 校: 石河子大学
专 业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 辣椒 辣椒红色素 超临界萃取 分子蒸馏 稳定性
分类号: TQ611
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 201次
引 用: 1次
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内容摘要


辣椒红素是天然红色素的一种,不仅色价高,安全无毒,而且具有抗癌美容的功效,因此被广泛应用于食品、医药、化妆品和儿童玩具等领域。我国辣椒资源丰富,种类繁多,从红辣椒中提取辣椒红素具有广泛的开发前景。本文研究了超临界萃取技术直接从干辣椒提取辣椒红色素的工艺,比较了微波辅助提取和超声波辅助提取两种方法对有机溶剂色素提取效果的影响,并采用超临界萃取技术和分子蒸馏技术对色素提取液进行纯化,得到高质量的色素,并比较了所得色素的色价、吸光比和稳定性。研究结果表明:(1)原料的粉碎粒度、所选提取溶剂对色素的提取均有影响,结果表明:过40目的原料提取效果较好;提取溶剂选择丙酮为佳。(2)有机溶剂提取时采用单因素优选实验和响应面分析法,得到微波辅助提取法的最佳工艺条件是:料液比为1:10,微波功率130W,提取时间6min,实验测得所得色素溶液的吸光度为0.705;超声波辅助萃取法提取色素的最优条件是:料液比为1:25,超声波功率120 W,提取时间37min,提取温度75℃,所得辣椒红色素提取液的吸光度为0.776。两种辅助提取方法都比传统的水浴加热提取所需时间少,且提取效果好。(3)采用单因素优选实验和正交实验设计,研究了原料粉碎粒度、萃取压力、萃取温度、萃取时间、夹带剂对超临界直接从辣椒中萃取辣椒红色素的影响,实验确定最优工艺参数为:原料粉碎粒度过60目,萃取压力22MPa,萃取温度40℃,萃取时间2小时左右,可选择乙醇作为夹带剂,所提取的辣椒红色素得率为3.19%,色价可达160.27,吸光比为1.012。(4)采用单因素优选实验和正交实验设计,研究了超临界纯化辣椒红色素和分子蒸馏技术分离纯化辣椒红色素的最佳工艺条件。超临界纯化辣椒红色素的最佳条件为:萃取时间2小时,萃取温度40℃,萃取压力25MPa,按此工艺条件所得色素色价为163.19,吸光比为1.062;分子蒸馏技术纯化辣椒红色素的最佳工艺条件为:进料温度30℃,进料速度20mL/min,转速300r/min,蒸发温度40℃,所得色素色价为173.24,吸光比为1.005。(5)对辣椒红色素的稳定性进行研究:辣椒红色素油溶性好,不溶于水;辣椒红色素对照品和实验所提取的三种辣椒红色素均不耐光,可在紫外灯光下及暗室保存;温度对辣椒红色素有一定影响,温度愈高,色素损失愈多;辣椒红色素对照品和实验所提取的三种辣椒红色素耐酸、耐碱性均较好,且中性偏弱酸性对辣椒红色素色度有一定的增色作用;Na+,K+,Mg2+,Zn2+,Fe3+五种离子对色素的稳定性无影响;Sn2+,Cu2+,Al3+离子则对辣椒红色素的稳定性影响较大;辣椒红色素耐还原性较差,且浓度越高稳定性越差,辣椒红色素色度有较好的耐氧化性;防腐剂山梨酸对四种色素的稳定性影响较小。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 文献综述  10-18
  1.1 辣椒红色素  10-12
    1.1.1 辣椒红色素的结构及理化性质  10
    1.1.2 辣椒红色素的应用  10-11
    1.1.3 国内外辣椒红色素生产现状  11-12
  1.2 国内外辣椒红色素提取分离技术的研究进展  12-16
    1.2.1 辣椒红色素的提取方法  12-14
    1.2.2 辣椒红色素的纯化方法  14-16
  1.3 本课题的立题意义和技术路线  16-18
    1.3.1 本课题的立题意义和背景  16
    1.3.2 本课题的研究内容和技术路线  16-18
第二章 溶剂法提取辣椒红色素的研究  18-35
  2.1 材料与方法  18-20
    2.1.1 材料和设备  18
    2.1.2 实验方法  18-20
  2.2 结果与分析  20-34
    2.2.1 原料粉碎粒度的研究  20-21
    2.2.2 提取溶剂的选择  21
    2.2.3 微波辅助法提取色素的研究  21-23
    2.2.4 响应面分析法优化微波辅助法提取色素工艺  23-27
    2.2.5 超声波辅助法提取色素的研究  27-29
    2.2.6 响应面分析法优化超声波辅助法提取色素工艺  29-34
    2.2.7 微波辅助法和超声波辅助法提取色素的比较  34
  2.3 小结  34-35
第三章 超临界萃取辣椒红色素的研究  35-44
  3.1 材料与方法  35-37
    3.1.1 主要材料和设备材料  35
    3.1.2 实验方法  35-36
    3.1.3 辣椒红色素得率、色价和吸光比的计算  36-37
  3.2 结果与分析  37-43
    3.2.1 原料粉碎粒度的影响  37-38
    3.2.2 萃取时间的影响  38
    3.2.3 萃取压力的影响  38-39
    3.2.4 萃取温度的影响  39-40
    3.2.5 夹带剂的选择  40-41
    3.2.6 正交实验  41-43
  3.3 小结  43-44
第四章 辣椒红色素纯化工艺的研究  44-54
  4.1 材料与方法  44-46
    4.1.1 主要材料和设备  44
    4.1.2 实验方法  44-46
  4.2 结果与分析  46-53
    4.2.1 超临界纯化工艺的研究  46-49
    4.2.2 分子蒸馏纯化工艺的研究  49-53
    4.2.3 超临界萃取技术与分子蒸馏技术的比较  53
  4.3 小结  53-54
第五章 辣椒红色素稳定性的研究  54-62
  5.1 材料与方法  54-55
    5.1.1 主要材料和设备  54
    5.1.2 实验方法  54-55
  5.2 结果与分析  55-61
    5.2.1 鉴别实验和最大吸收波长的确定  55-56
    5.2.2 光对色素稳定性的影响  56-57
    5.2.3 温度对色素稳定性的影响  57-58
    5.2.4 pH 对色素稳定性的影响  58
    5.2.5 金属离子对色素稳定性的影响  58-59
    5.2.6 还原剂和氧化剂对色素稳定性的影响  59-60
    5.2.7 防腐剂对色素稳定性的影响  60
    5.2.8 常用食品添加剂对色素稳定性的影响  60-61
  5.3 小结  61-62
第六章 结论与展望  62-64
  6.1 结论  62-63
  6.2 主要创新点  63
  6.3 辣椒红色素的市场前景及研究展望  63-64
    6.3.1 色素产品的市场前景  63
    6.3.2 辣椒红色素研究的展望  63-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
作者简介  68-69
导师评阅表  69

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 染料及中间体工业 > 天然染料
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