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黑米、黑豆花色苷提取工艺、稳定性及其生物活性的研究

作　者: 牛娟娟
导　师: 王向阳
学　校: 浙江工商大学
专　业: 食品科学与工程
关键词: 黑米黑豆花色苷提取工艺稳定性抗氧化护肝
分类号: TQ914.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

花色苷是一类广泛存在于植物的花、果实和叶中的水溶性天然色素,属于黄酮多酚类化合物。现有研究表明,天然花色苷具有抗氧化、抗突变、抗癌、抗炎、抗衰老等多项生物活性。国内研究表明,黑米和黑豆中含有丰富的花色苷。本论文对黑米和黑豆中花色苷的提取工艺、不同因素对其稳定性的影响以及体内抗氧化、护肝等生物活性进行了系统研究。用适量蒸馏水分别提取黑米、黑豆中的总花色苷,用1.0 mol/L的HCL溶液调节pH为2.0,在60℃下水浴提取5次至提取液无颜色,收集各次提取液,测定其总体积。离心后在530 nm下测定吸光度,可以确定黑米、黑豆中总花色苷含量分别为6.75 mg/g和4.70 mg/g。采用家庭煮制黑米、黑豆的方式沸水煮40 min,测定其提取液的吸光度值,此种方式下黑米花色苷含量为3.22 mg/g,得率为总花色苷的47.72%；黑豆花色苷含量为2.17 mg/g,得率为黑豆中总花色苷的46.21%。分别采用醇提法和水提法两种提取方法对黑米、黑豆中花色苷进行提取。醇提法中对乙醇浓度、提取时间、提取温度及料液比进行单因素实验,水提法中对提取时间、提取温度及料液比进行单因素实验,并根据上述单因素实验结果,以吸光度值和得率为检验指标分别设计正交试验,从而得到两种花色苷醇提法和水提法的最佳提取工艺为：醇提黑米为乙醇浓度40%,提取时间80 min,提取温度70℃,料液比1：8,花色苷得率达85.63%；水提黑米为提取时间120 min,提取温度80℃,料液比1：6,得率达87.13%。醇提黑豆为乙醇浓度60%,提取时间80 min,提取温度50℃,料液比1：6,得率为84.21%；水提黑豆为提取时间80 min,提取温度60℃,料液比1：8,得率达89.04%。研究了不同温度、pH、光照、金属离子(Mg2+、Al3+、Ca2+、Cu2+Fe3+、Fe2+、Zn2+)和不同种类的食品添加剂等对黑米、黑豆两种花色苷稳定性的影响。实验结果显示,两种花色苷耐热性、耐光性均较差,酸性条件下比较稳定。相同光照条件下,黑豆花色苷比黑米花色苷稳定。Al3+、Ca2+、Zn2+对两种花色苷有保护作用,Cu2+、Fe2+、Fe3+对花色苷的稳定性都有一定程度的减弱。向上述不同金属离子的花色苷溶液中加入20.0 mg的EDTA后,发现Cu2+对两种花色苷稳定性的减弱受到了明显抑制,同时Zn2+的保护作用受到了破坏；EDTA加剧了Fe3+对黑米花色苷稳定性的破坏,而抑制了对黑豆花色苷稳定性的破坏,Fe2+恰好相反。以花色苷水溶液作为对照,加入β-环状糊精和山梨酸钾的黑米花色苷溶液经过高温水浴处理,花色苷保持率分别是89.6%和85.7%,高于对照组的74.9%,CMC对黑米花色苷无明显的影响,富马酸和明胶则在一定程度上破坏了其稳定性,高温处理后保持率仅为64.2%和69.0%。加入β-环状糊精、富马酸、山梨酸钾都很大程度上抑制了黑豆花色苷的降解,高温处理前后保持率都达到87%以上,很好的保护了花色苷在溶液中的稳定性,CMC和明胶的加入使黑豆花色苷稳定性略微降低,降低幅度不超过5%,影响不明显。采用动物实验对黑米、黑豆花色苷的体内抗氧化、护肝功能进行了初步研究。实验结果表明,黑米、黑豆花色苷都能显著提高衰老小鼠血清中总SOD活力和CAT活力(p<0.05),极显著降低了其中MDA含量(p<0.01),三组小鼠死亡率均为20%,说明两种花色苷具有较为显著的体内抗氧化作用；黑米、黑豆花色苷都极显著降低了酒精肝损伤小鼠血清中AST的活性(p<0.01),显著降低了ALT活性(p<0.05),显示两种花色苷都具有一定的体内护肝功能,但是由于实验中的操作失误及小鼠个体差异等原因,模型组小鼠死亡率达40%,黑米组和黑豆组小鼠死亡率为20%,模型组样本数量少,且各组之间样本数量存在差异,致使实验结果在统计学上意义不大,因此还需要进一步研究。

全文目录

摘要  3-6
ABSTRACT  6-14
第一章引言  14-27
  1.1 黑米、黑豆概述  14-17
    1.1.1 黑米概述  14-15
    1.1.2 黑豆概述  15-17
  1.2 花色苷的研究概况  17-25
    1.2.1 花色苷简介  17-18
    1.2.2 花色苷的提取方法研究现状  18-20
    1.2.3 花色苷的稳定性研究现状  20-23
    1.2.4 花色苷的生物活性研究现状  23-25
  1.3 本课题的研究意义、研究内容及研究思路  25-27
第二章黑米、黑豆花色苷的提取工艺比较及优化  27-46
  2.1 实验试剂及仪器  28-29
    2.1.1 实验材料  28
    2.1.2 主要仪器  28
    2.1.3 主要试剂  28-29
  2.2 实验方法与步骤  29-34
    2.2.1 实验方法  29
    2.2.2 分析方法  29-31
    2.2.3 黑米、黑豆中总花色苷含量的测定  31
    2.2.4 对照试验设计  31
    2.2.5 醇提法提取黑米、黑豆花色苷的提取工艺研究  31-33
    2.2.6 水提法提取黑米、黑豆花色苷的提取工艺研究  33-34
  2.3 实验结果与分析  34-44
    2.3.1 黑米、黑豆中总花色苷含量测定结果  34-35
    2.3.2 对照试验结果  35
    2.3.3 醇提法实验结果与分析  35-40
    2.3.4 水提法实验结果与分析  40-44
  2.4 讨论  44-45
  2.5 本章小结  45-46
第三章黑米、黑豆花色苷的稳定性研究及比较  46-57
  3.1 实验试剂及仪器  47-48
    3.1.1 主要仪器  47
    3.1.2 主要试剂  47-48
  3.2 实验方法  48-49
    3.2.1 温度对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  48
    3.2.2 PH值对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  48
    3.2.3 光照对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  48
    3.2.4 金属离子对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  48-49
    3.2.5 金属离子&EDTA对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  49
    3.2.6 不同食品添加剂对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  49
  3.3 实验结果与分析  49-55
    3.3.1 温度对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  49-50
    3.3.2 PH对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  50-52
    3.3.3 光照对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  52-53
    3.3.4 金属离子对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  53
    3.3.5 金属离子&EDTA对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  53-54
    3.3.6 不同食品添加剂对黑米、黑豆花色苷稳定性的影响  54-55
  3.4 讨论  55-56
  3.5 本章小结  56-57
第四章黑米、黑豆花色苷生物活性研究  57-69
  4.1 试剂与仪器  58-59
    4.1.1 主要仪器  58
    4.1.2 主要试剂  58-59
  4.2 黑米、黑豆花色苷溶液的配置  59
  4.3 体内抗氧化功能研究方法  59-63
    4.3.1 实验对象及分组  59
    4.3.2 试验设计  59-60
    4.3.3 指标测定  60-63
  4.4 体内护肝功能研究  63-66
    4.4.1 实验对象及分组  63
    4.4.2 试验设计  63-64
    4.4.3 指标测定  64-66
  4.5 实验结果与分析  66-67
    4.5.1 体内抗氧化研究结果与分析  66
    4.5.2 体内护肝功能研究结果与分析  66-67
  4.6 讨论  67-68
  4.7 本章小结  68-69
第五章总结  69-71
参考文献  71-77
附录攻读学位期间发表的论文  77-78
致谢  78-79

黑米、黑豆花色苷提取工艺、稳定性及其生物活性的研究

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