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野生火棘果中色素的提取、纯化与理化性质研究

作　者: 蒋利华
导　师: 熊远福
学　校: 湖南农业大学
专　业: 应用化学
关键词: 火棘火棘果红色素黄色素提取纯化大孔吸附树脂理化性质
分类号: TS202.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

野生火棘果资源丰富,安全无毒,其果实具有较高的营养价值和药用价值,在食品、化妆品和医药等领域有着巨大的应用潜力。火棘果中色素含量高,色泽鲜艳,容易提取,开发火棘果色素能为食品、化妆品行业提供高质量、且具有保健功能的食用天然色素。同时,研究火棘果色素的纯化方法和理化性质,对于充分有效利用火棘资源具有重要的意义。本文运用溶剂法依次提取（联产）火棘果中的红色素和黄色素,同时与超声波辅助提取法和微波辅助提取法进行对比;然后用大孔树脂法对火棘果红色素进行纯化研究;最后研究火棘果红色素和黄色素的理化性质。实验结果表明:该研究工艺路线设计合理,方法得当,产品提取率和纯度较高,理化性质的研究也较为全面。1.首次用溶剂法依次提取（联产）火棘果中的红色素和黄色素,同时与超声波辅助提法和微波辅助提取法进行对比。结果表明:（1）提取火棘果红色素的较优提取剂为75%pH2乙醇,运用溶剂法提取的最优方案为料液比1:9,提取时间40min,提取次数4次,提取温度40℃,该条件下红色素的提取率达80.0%,红色素浸膏产率达20%左右,色价为6.25。（2）提取火棘果黄色素的较优提取剂为95%乙醇,运用溶剂法提取的最优方案为料液比1:9,提取时间75min,提取次数5次,提取温度60℃,该条件下黄色素的提取率达83.0%,黄色素粉末产率达2.1%左右,色价为22.2。（3）通过对溶剂法、微波辅助提取法和超声波辅助提取法的比较,结果显示每种提取方法各有优缺点,实际生产中可以根据具体情况选择最适合的提取方法。2.首次运用大孔树脂法对火棘果红色素进行纯化。结果表明:通过静态吸附和静态解吸实验,从9种大孔树脂中优选到YWD07H5型大孔树脂为较优树脂,用该树脂对火棘果红色素进行纯化,其最佳解吸剂为90%pH2乙醇,最佳解吸温度为40℃,最佳吸附流速为1.5ml/min,最佳解吸流速为1.0ml/min;在此基础上,树脂的循环利用率可达15次之多,该方法下纯化得到的火棘果红色素色价达到未纯化的4倍。3.系统地研究了火棘果红色和黄色素的理化性质。结果表明:（1）火棘果红色素适宜于在酸性条件下低温避光保存;适量的添加氧化剂、还原剂、糖类、柠檬酸和NaCl可以起到增色作用;防腐剂的加入会破坏火棘果红色素的稳定性;适量的Al³⁺、Ca²⁺和Cu²⁺对火棘果红色有一定程度的增色作,K⁺、Mg²⁺、Mn²⁺和Zn²⁺的加入会导致火棘果红色素溶液吸光度下降,Fe²⁺和Fe³⁺的加入会导致火棘果红色变色,使用时应尽量避免与K⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺和Fe³⁺接触,特别是Fe²⁺和Fe³⁺。（2）火棘果黄色素适宜于在中性或酸性条件低温避光保存;适量的添加氧化剂、还原剂、糖类、柠檬酸和NaCl可以起到增色作用;防腐剂的加入会破坏火棘果黄色素的稳定性;适量的Al³⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、K⁺、Mg²⁺、Mn²⁺和Zn²⁺对火棘果黄色素有一定程度的增色作用;Fe²⁺和Fe³⁺的加入会导致火棘果黄色素变色,使用时应尽量避免与Fe²⁺和Fe³⁺接触。火棘果黄色素的稳定性整体上比火棘果红色素的稳定性要好。（3）火棘果红色素和火棘果黄色素中的灰分含量优于标准规定值,两种色素中有害矿物质的含量均优于标准规定值,营养矿物质均比较丰富。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-14
第一章绪论  14-27
  1 天然色素研究概况  14-20
    1.1 天然色素基本情况  14-16
      1.1.1 天然色素的特点  14-15
      1.1.2 国内外使用天然色素状况  15-16
    1.2 天然色素的提取方法  16-17
      1.2.1 溶剂浸提法  16
      1.2.2 微波辅助提取法  16-17
      1.2.3 超声波辅助提取法  17
      1.2.4 超临界流体萃取法  17
    1.3 天然色素的纯化方法  17-19
      1.3.1 溶剂萃取法  17-18
      1.3.2 柱色谱法  18
      1.3.3 膜分离法  18
      1.3.4 大孔树脂吸附法  18-19
    1.4 天然色素的理化性质研究  19-20
  2 野生火棘果研究进展  20-25
    2.1 野生火棘种类和分布  20
    2.2 野生火棘果主要营养成分研究  20-21
    2.3 野生火棘果主要药用成分研究  21-22
    2.4 野生火棘果天然色素研究  22-23
    2.5 野生火棘果加工应用研究  23-25
      2.5.1 火棘果酱、果丹皮的研制  24
      2.5.2 火棘饮料的研制  24
      2.5.3 火棘酒、醋的研制  24
      2.5.4 化妆品的研制  24-25
  3 本研究的目的、意义及内容  25-27
    3.1 本研究的课题来源  25
    3.2 本研究的目的和意义  25
    3.3 本研究的主要内容  25-27
第二章火棘果中色素的提取研究  27-41
  1 材料与方法  27-31
    1.1 材料与仪器  27-28
      1.1.1 材料与试剂  27
      1.1.2 仪器  27-28
    1.2 实验方法  28-31
      1.2.1 火棘果红色素的提取  28-29
      1.2.2 火棘果黄色素的提取  29-31
  2 结果与分析  31-41
    2.1 火棘果红色素的提取  31-35
      2.1.1 火棘果红色素最大吸收波长的确定及色素含量的衡量标准  31
      2.1.2 火棘果红色素提取单因素实验  31-33
      2.1.3 火棘果红色素提取正交实验  33-34
      2.1.4 火棘果红色素产率和提取率的测定  34
      2.1.5 溶剂提取法与微波辅助提取和超声波辅助提取法的比较  34-35
    2.2 火棘果黄色素的提取  35-39
      2.2.1 火棘果黄色素最大吸收波长的确定及色素含量的衡量标准  35-36
      2.2.2 火棘果黄色素提取单因素实验  36-38
      2.2.3 火棘果黄色素提取正交实验  38-39
      2.2.4 火棘果黄色素产率、提取率和色价的测定  39
      2.2.5 溶剂提取法与微波辅助提取法和超声波辅助提取法的比较  39
    2.3 本章小结  39-41
第三章火棘果红色素的纯化研究  41-51
  1 材料与方法  41-44
    1.1 材料与仪器  41-42
      1.1.1 材料与试剂  41
      1.1.2 仪器  41-42
    1.2 实验方法  42-44
      1.2.1 树脂预处理  42
      1.2.2 上样液的制备  42
      1.2.3 大孔吸附树脂纯化火棘果红色素静态实验  42-43
      1.2.4 大孔吸附树脂纯化火棘果红色素动态实验  43-44
      1.2.5 火棘果红色素的纯化效果比较实验  44
  2 结果与分析  44-51
    2.1 大孔吸附树脂纯化火棘果红色素静态实验  44-47
      2.1.1 大孔吸附树脂的筛选  44-45
      2.1.2 静态吸附平衡实验(动力学研究)  45-46
      2.1.3 解吸剂的选择  46-47
      2.1.4 解吸温度的选择  47
    2.2 大孔吸附树脂纯化火棘果红色素动态实验  47-49
      2.2.1 流速对动态吸附的影响(泄漏曲线)  47-48
      2.2.2 流速对动态解吸的影响  48
      2.2.3 树脂的循环利用考察  48-49
    2.3 火棘果红色素的纯化效果比较实验  49-50
      2.3.1 纯化前后扫描图谱的比较  49-50
      2.3.2 色价的比较  50
    2.4 本章小结  50-51
第四章火棘果色素的理化性质研究  51-79
  1 材料与方法  51-56
    1.1 材料与仪器  51-52
      1.1.1 材料与试剂  51
      1.1.2 仪器  51-52
    1.2 实验方法  52-56
      1.2.1 火棘果色素的提取  52
      1.2.2 火棘果红色素的理化性质研究  52-54
      1.2.3 火棘果黄色素的理化性质研究  54-55
      1.2.4 火棘果原料和色素的水分、灰分及矿物质的测定  55-56
  2 结果与分析  56-77
    2.1 火棘果红色素的理化性质研究  56-66
      2.1.1 火棘果红色素的溶解性  56
      2.1.2 温度对火棘果红色素稳定性的影响  56-57
      2.1.3 光照对火棘果红色素稳定性的影响  57
      2.1.4 pH对火棘果红色素稳定性的影响  57-58
      2.1.5 氧化剂对火棘果红色素稳定性的影响  58-59
      2.1.6 还原剂对火棘果红色素稳定性的影响  59-60
      2.1.7 防腐剂对火棘果红色素稳定性的影响  60
      2.1.8 糖对火棘果红色素稳定性的影响  60-62
      2.1.9 其它添加剂对火棘果红色素稳定性的影响  62-63
      2.1.10 金属离子对火棘果红色素稳定性的影响  63-66
    2.2 火棘果黄色素的理化性质研究  66-76
      2.2.1 火棘果黄色素的溶解性  66-67
      2.2.2 温度对火棘果黄色素稳定性的影响  67
      2.2.3 光照对火棘果黄色素稳定性的影响  67-68
      2.2.4 pH对火棘果黄色素稳定性的影响  68
      2.2.5 氧化剂对火棘果黄色素稳定性的影响  68-69
      2.2.6 还原剂对火棘果黄色素稳定性的影响  69-70
      2.2.7 防腐剂对火棘果黄色素稳定性的影响  70-71
      2.2.8 糖对火棘果黄色素稳定性的影响  71-72
      2.2.9 其它添加剂对火棘果黄色素稳定性的影响  72-73
      2.2.10 金属离子对火棘果黄色素稳定性的影响  73-76
    2.3 火棘果原料和色素的水分、灰分及矿物质的测定  76-77
      2.3.1 水分和灰分的含量  76
      2.3.2 矿物质的含量  76-77
  3 本章小结  77-79
第五章结论、创新点及展望  79-81
  1 本研究的主要结论  79-80
  2 本研究的主要创新点  80
  3 展望  80-81
参考文献  81-87
致谢  87-88
作者简介  88

野生火棘果中色素的提取、纯化与理化性质研究

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