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紫甘薯花色苷提取、膜分离及加工稳定性研究
作 者: 李金林
导 师: 涂宗财
学 校: 南昌大学
专 业: 粮食、油脂及植物蛋白工程
关键词: 紫甘薯花色苷 定量检测 酶解助提取 膜分离 稳定性
分类号: TQ914.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
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引 用: 5次
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内容摘要
紫甘薯(purple sweet potato)属旋花科一年生草本植物,其富含抗氧化作用的天然色素,是一种提取花色苷较好的资源,引起了国内外的广泛关注。本论文以紫甘薯为原料,对紫甘薯花色苷检测方法、提取工艺、酶解助提取工艺、膜分离以及紫甘薯花色苷在加工过程中稳定性进行了研究,研究结果如下:本论文以亚硫酸钠为漂白剂,采用漂白法对紫甘薯花色苷进行定量检测,分别对检测pH值、检测波长λmax、吸光度线性范围、漂白剂用量、漂白时间进行了研究,结果表明:采用漂白法检测紫甘薯花色苷的最佳检测条件为:检测pH值为3、检测波长λmax为528nm、吸光度线性范围为0.2~2.9、漂白剂用量为3g/10mL、漂白时间为10min。以苋菜红为标样,绘制标准曲线,标准曲线线性回归方程为:y=42.767x+0.8947,其中,Y——苋菜红浓度,μg/g;X——吸光度。以此法检测,紫甘薯样品中花色苷含量为:368.53mg/100g。与乙醇和柠檬酸酸化乙醇相比,柠檬酸溶液对紫甘薯花色苷的提取效率较高,以柠檬酸溶液为提取剂,紫甘薯花色苷最佳提取条件为:提取次数为两次、提取温度60℃、提取时间1小时(第二次30min)、柠檬酸浓度2%、液固比40∶1,在此条件下进行紫甘薯花色苷的提取,得紫甘薯花色苷溶液色价为0.8013,花色苷提取率为93.9%。在进行酶解助紫甘薯花色苷提取研究发现:果胶酶不适用于紫甘薯花色苷的提取中,纤维素酶助紫甘薯花色苷提取的最佳酶解条件为:pH值4.5,酶解温度35℃,加酶量0.1%,底物浓度1∶5,酶解时间30min。紫甘薯花色苷粗提液经由100nm超滤膜过滤后杂质含量下降,花色苷含量得到提高,杂质的去除率达38%,花色苷的截流率为27.49%,花色苷含量由原来的32mg/g提高至37.42 mg/g。紫甘薯花色苷稳定性研究结果表明:紫甘薯花色苷在酸性条件下较稳定,并随着pH值上升花色苷稳定性先下降后上升,在pH 5时,稳定性最差。紫甘薯花色苷对温度敏感,温度越高对花色苷的破坏越大;在卫生允许范围内,限量金属离子:Pb2+对紫甘薯花色苷能起到一定稳定作用:Cu2+对紫甘薯花色苷具有增色作用;Fe3+对紫甘薯花色具有保护和破坏双重作用,总体看保护作用大于破坏作用;还原剂D—异抗坏血酸钠对紫甘薯花色苷有很大的保护作用;漂白剂亚硫酸钠和护色剂亚硝酸钠对紫甘薯花色具有破坏作用,甚至起漂白作用;防腐剂苯甲酸钠对紫甘薯花色苷稳定性没有不良影响。
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全文目录
摘要 3-5 Abstract 5-7 目录 7-12 第1章 引言 12-27 1.1 花色苷的概况 12-14 1.1.1 花色苷来源 12-13 1.1.2 花色苷的结构 13-14 1.2 紫甘薯花色苷研究现状 14-22 1.2.1 紫甘薯花色苷的提取 14-15 1.2.2 紫甘薯花色苷的纯化 15-16 1.2.3 紫甘薯花色苷组分及结构分析 16-17 1.2.4 紫甘薯花色苷的功能性质 17-19 1.2.4.1 抗氧化作用 17-18 1.2.4.2 减轻肝功能障碍 18 1.2.4.3 抗肿瘤功能 18 1.2.4.4 抗突变活性 18-19 1.2.4.5 紫甘薯花色苷的抗高血糖功能 19 1.2.5 紫甘薯花色苷的定量分析 19-20 1.2.6 紫甘薯花色苷研究开发意义 20-22 1.2.6.1 紫甘薯花色苷开发的资源优势 21 1.2.6.2 紫甘薯花色苷在色素中的优势 21-22 1.3 膜分离技术在食品及医药行业中的应用概况 22-26 1.3.1 膜的概述 22 1.3.2 膜的分类 22-23 1.3.3 膜反应的基本原理 23 1.3.4 膜分离技术特点 23-24 1.3.5 膜在分离纯化天然产物方面的应用 24 1.3.6 膜分离技术用于食品工业中的应用概况 24-25 1.3.7 在医药方面的应用 25-26 1.4 本论文研究内容 26-27 第2章 紫甘薯花色苷检测方法的研究 27-39 2.1 材料与仪器 27-28 2.1.1 实验材料 27 2.1.2 实验仪器和设备 27-28 2.2 实验内容 28-31 2.2.1 检测原理 28-29 2.2.2 花色苷溶液的制备 29 2.2.3 紫甘薯花色苷定量分析pH值的选择 29-30 2.2.4 紫甘薯花色苷定量分析测定波长的选择 30 2.2.5 紫甘薯花色苷吸光度线性范围的确定 30 2.2.6 漂白剂浓度的确定 30 2.2.7 漂白时间的确定 30-31 2.2.8 苋菜红标准曲线的绘制 31 2.3 结果与讨论 31-37 2.3.1 紫甘薯花色苷定量分析pH值的确定 31-33 2.3.2 紫甘薯花色苷紫外可见吸收光谱 33-34 2.3.3 紫甘薯花色苷吸光度线性范围确定 34-35 2.3.4 漂白剂用量的确定 35-36 2.3.5 漂白时间的确定 36 2.3.6 苋菜红标准曲线的绘制 36-37 2.4 小结 37-39 第3章 紫甘薯花色苷提取工艺研究 39-53 3.1 材料与仪器 39 3.1.1 实验材料 39 3.1.2 实验设备与仪器 39 3.2 实验内容 39-42 3.2.1 提取次数的选择 39-40 3.2.2 提取剂的选择 40 3.2.3 提取条件确定 40-41 3.2.3.1 正交实验 41 3.2.3.2 单因素实验 41 3.2.4 检测方法 41-42 3.3 结果与讨论 42-51 3.3.1 提取次数的确定 42-43 3.3.2 提取剂的选择 43-45 3.3.3 提取条件确定 45-51 3.3.3.1 正交实验 45-47 3.3.3.2 单因素实验 47-51 3.3.3.2.1 温度的影响 47-48 3.3.3.2.2 提取时间的影响 48-49 3.3.3.2.3 柠檬酸浓度的影响 49-50 3.3.3.2.4 液固比的影响 50-51 3.4 小结 51-53 第4章 酶解助紫甘薯花色苷提取研究 53-67 4.1 材料与仪器 53-54 4.1.1 实验材料 53-54 4.1.2 实验设备与仪器 54 4.2 实验内容 54-56 4.2.1 缓冲溶液的制备 54 4.2.2 纤维素酶助提取酶解条件研究 54-55 4.2.2.1 正交实验 55 4.2.2.2 单因素实验 55 4.2.3 果胶酶助提取酶解条件研究 55-56 4.2.3.1 正交实验 55-56 4.2.4 检测方法 56 4.3 结果与讨论 56-65 4.3.1 纤维素酶助提取酶解条件研究 56-63 4.3.1.1 正交实验 56-58 4.3.1.2 单因素实验 58-63 4.3.1.2.1 pH值的影响 58-59 4.3.1.2.2 时间的影响 59-60 4.3.1.2.3 温度的影响 60-61 4.3.1.2.4 底物浓度的影响 61-62 4.3.1.2.5 酶用量的影响 62-63 4.3.2 果胶酶酶助提取酶解条件研究 63-65 4.3.2.1 正交实验 63-65 4.4 小结 65-67 第5章 膜分离纯化紫甘薯花色苷研究 67-73 5.1 材料与仪器 67-68 5.1.1 实验材料 67 5.1.2 实验仪器和设备 67-68 5.2 实验内容 68-69 5.2.1 花色苷溶液的制备 68 5.2.2 膜通量的测定 68 5.2.3 紫甘薯花色苷的截留率及杂质去除率 68-69 5.3 结果与讨论 69-72 5.3.1 膜通量的测定 69-70 5.3.2 母液固形物含量对膜通量的影响 70 5.3.3 紫甘薯花色苷截留率及杂质去除率的检测 70-71 5.3.4 膜过滤对花色苷溶液成分的影响 71-72 5.4 小结 72-73 第6章 加工过程中紫甘薯花色苷稳定性研究 73-87 6.1 材料与方法 73 6.1.1 实验材料 73 6.1.2 实验仪器和设备 73 6.2 实验内容 73-76 6.2.1 花色苷溶液的制备 73-74 6.2.2 缓冲溶液的配制 74 6.2.3 检测方法 74 6.2.4 pH值对紫甘薯花色苷稳定性的影响 74 6.2.5 温度对紫甘薯花色苷稳定性的影响 74-75 6.2.6 Pb~(2+)对紫甘薯花色苷稳定性的影响 75 6.2.7 Cu~(2+)对紫甘薯花色苷稳定性的影响 75 6.2.8 Fe~(3+)对紫甘薯花色苷稳定性的影响 75 6.2.9 添加剂D-异抗坏血酸钠对紫甘薯花色苷稳定性的影响 75-76 6.2.10 Na_2SO_3对紫甘薯花色苷稳定性的影响 76 6.2.11 苯甲酸钠对紫甘薯花色苷稳定性的影响 76 6.2.12 NaNO+2对紫甘薯花色苷稳定性的影响 76 6.3 结果与讨论 76-86 6.3.1 pH值对紫甘薯花色苷稳定性的影响 76-79 6.3.1.1 pH值对紫甘薯花色苷吸光特性的影响 76-77 6.3.1.2 pH值对紫甘薯花色苷溶液颜色的影响 77-78 6.3.1.3 pH值对紫甘薯花色苷稳定性的影响 78-79 6.3.2 温度对紫甘薯花色苷稳定性的影响 79-80 6.3.3 Pb~(2+)对紫甘薯花色苷稳定性影响 80-81 6.3.4 Cu~(2+)对紫甘薯花色苷稳定性影响 81-82 6.3.5 Fe~(3+)对紫甘薯花色苷稳定性影响 82-83 6.3.6 D-异抗坏血酸钠对紫甘薯花色苷稳定性影响 83-84 6.3.7 Na_2SO_3对紫甘薯花色苷稳定性影响 84-85 6.3.8 苯甲酸钠对紫甘薯花色苷稳定性的影响 85 6.3.9 NaNO_2对紫甘薯花色苷稳定性影响 85-86 6.4 小结 86-87 第7章 结论与展望 87-90 7.1 结论 87-88 7.2 创新 88-89 7.3 进一步工作的方向 89-90 致谢 90-91 参考文献 91-95 攻读学位期间的研究成果 95
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 其他化学工业 > 农产物化学加工工业 > 化学加工过程及设备 > 农产物化学加工
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