紫甘薯全粉生产工艺及其活性成分性质的研究

摘要

紫甘薯是一种极具营养和保健价值的农作物，开发利用前景广阔。本研究对紫甘薯全粉的生产工艺及其流变学特性进行了研究，并以紫甘薯全粉为原料研究了紫甘薯花色苷的提取、纯化和抗氧化性质。
　　 通过对紫甘薯护色工艺的研究以减少加工过程中的褐变程度，并采用耐高温α-淀粉酶对紫甘薯中的淀粉进行水解，研究酶用量、温度、时间对水解度的影响，并用响应面分析法优化水解工艺。分析得出耐高温α-淀粉酶水解紫甘薯淀粉工艺的适宜条件为：0．05％的抗坏血酸与0．2％的柠檬酸复合护色，酶用量为3．05U/g鲜薯，酶解温度95℃，酶解时间34min。
　　 通过采用旋转粘度仪绘制紫甘薯全粉在不同浓度、温度、加热时间、剪切速率、食盐和无水氯化钙等食品添加剂条件下的流变曲线，研究了紫甘薯全粉的加工流变学特性。结果表明：紫甘薯全粉糊粘度随着浓度的增加而增大；随加热时间的延长，粘度先增后减，加热30min时粘度达到最大；随着紫甘薯全粉糊温度的升高和剪切速率的增加，体系粘度呈下降趋势，紫甘薯全粉糊存在“剪切稀化”现象；当pH<7时，全粉糊粘度随pH值的增大而增大；pH>7时，全粉糊粘度随pH值增大而减小；氯化钙、氯化钠等介质的添加对紫甘薯全粉的粘度均有一定影响；紫甘薯全粉糊有较好的粘度热稳定性和冷稳定性。
　　 采用溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法三种方法对紫甘薯花色苷进行提取。结果表明：溶剂提取法的提取率较低，且提取时间较长；超声辅助提取法的提取率较高，但色素纯度较低；相比而言，微波辅助提取法是一种较好的提取方法。微波辅助提取法在以柠檬酸水溶液为提取剂，pH为2．5，微波辐射功率为900W，料液比为1：70，提取时间为2min，提取2次，提取率达8．946 mg/g薯粉，色价为8．7。
　　 通过AB-8、NKA、NKA-Ⅱ、NKA-9四种大孔树脂对紫甘薯花色苷吸附效果的比较，选用NKA大孔树脂研究其对紫甘薯花色苷的动态吸附情况。紫甘薯花色苷在NKA树脂上的最佳吸附解析条件为：吸附流速为2mL/min，上样液浓度16mg/L，用15倍柱床体积的60％酸性乙醇作为洗脱液，洗脱流速为1．5mL/min。
　　 紫甘薯花色苷随体系pH增大特征吸收峰红移，颜色由红到蓝，最后成淡黄色，并有少量絮状沉淀产生。紫甘薯花色苷具有良好的抗氧化能力，对羟自由基、超氧阴离子和DPPH自由基均有较强的清除作用，在试验浓度范围内，其对应的最大清除率分别达到85．63％．87．56％和90．69％。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1 甘薯的营养价值与保健价值

1.2 甘薯的研究和开发现状

1.2.1 甘薯全粉的研究与开发进展

1.2.2 紫甘薯花色苷的研究进展

1.3 本课题的研究目的、意义及研究内容

1.3.1 本课题的研究目的及意义

1.3.2 主要研究内容

第二章 紫甘薯全粉生产工艺的研究

第三章 紫甘薯全粉流变学加工特性的研究

3.1 材料与仪器

3.1.1 材料与试剂

3.1.2 仪器设备

3.2 实验方法

3.2.1 紫甘薯全粉粘度曲线的绘制

3.2.2 紫甘薯全粉布拉班德粘度曲线(Brabender)的测定

3.3 结果与讨论

3.3.1 不同浓度、温度对紫甘薯全粉粘度的影响

3.3.2 加热时间对紫甘薯全粉粘度的影响

3.3.3 pH值对紫甘薯全粉粘度的影响

3.3.4 剪切速度对紫甘薯全粉粘度的影响

3.3.5 氯化钠对紫甘薯全粉粘度的影响

3.3.6 无水氯化钙对紫甘薯全粉粘度的影响

3.3.7 紫甘薯全粉的布拉班德特性

3.4 本章小结

第四章 紫甘薯花色苷的提取、纯化工艺研究

4.1 材料与仪器

4.1.1 紫甘薯干粉的制备

4.1.2 主要药品、试剂

4.1.3 大孔树脂

4.1.4 仪器与设备

4.2 分析方法

4.3 实验方法

4.3.1 紫甘薯花色苷提取试验

4.3.2 紫甘薯花色苷的纯化

4.4 结果与讨论

4.4.1 紫甘薯花色苷提取试验研究

4.4.2 大孔树脂动态吸附紫甘薯花色苷条件的优化

4.5 本章小结

第五章 紫甘薯花色苷理化性质的研究

5.1 材料与仪器

5.1.1 材料与试剂

5.1.2 仪器与设备

5.2 实验方法

5.2.1 紫甘薯花色苷的红外光谱分析

5.2.2 不同pH紫甘薯花色苷的光谱特性

5.2.3 紫甘薯花色苷清除羟自由基(·OH)的测定

5.2.4 紫甘薯花色苷清除超氧阴离子(O2-·)的测定

5.2.5 紫甘薯花色苷清除有机自由基(DPPH·)的测定

5.3 结果与讨论

5.3.1 紫甘薯花色苷的红外光谱分析

5.3.2 紫甘薯花色苷光谱特性研究

5.3.3 紫甘薯花色苷清除羟自由基(·OH)活力

5.3.4 清除超氧阴离子(O2-·)活力

5.3.5 清除有机自由基(DPPH·)活力

5.4 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致 谢