野生毛葡萄皮色素的提取、纯化及性质研究

摘要

色素是食品中重要的添加剂，随着人类对合成色素毒性作用的认识和对天然绿色食品的渴求，天然色素的需求量在增大。我国的野生葡萄资源非常丰富，积极开发这些资源，不论在经济上还是在科学价值上都有重要的意义。本课题对野生毛葡萄皮色素的提取方法、稳定性、纯化和抗氧化性进行了研究，结果如下：
　　 通过显色反应以及可见光谱数据分析，表明该色素属于花色苷类色素。为了对色素提取效果进行研究，采取了传统溶剂提取法和微波—超声波协调提取法，对两种方法的提取率进行了比较，并采用正交设计优化实验影响因子。结果表明：溶剂浸提的最佳工艺为，以1％盐酸—70％乙醇为提取剂，时间60min，料液比1：5，提取温度50℃。微波超声波协调提取的最佳工艺为，微波功率60％(540W)，微波时间60s，超声波时间60s，料液比1：5。与传统水浴提取法相比，微波—超声波协同提取法提取时间显著缩短，总花色苷含量也提高了41％。
　　 野生毛葡萄皮色素的稳定性试验结果表明：光照、高温、H2O2．Vc均能引起色素的降解，Ca2+对色素稳定性没有显著影响。Zn2+、Al3+能够增加花色苷的稳定性。Fe2+有一定的破坏作用。野生毛葡萄皮色素在低浓度的山梨酸钾、苯钾酸钠中稳定。食盐、蔗糖均有明显的增色作用。
　　 通过考察8种大孔吸附树脂的吸附性及解析性能，确定NKAⅡ为最佳试验树脂。应用Langmuir方程对NKAⅡ树脂的吸附动力学进行了研究。NKAⅡ树脂的吸附速率常数为0．3369，表现出对野生毛葡萄皮色素很好的选择吸附性。NKAⅡ树脂的静态试验最优条件为：吸附温度35℃，洗脱温度在25—35℃范围内选择，pH为2，吸附平衡时间为5h，洗脱时间为5h，洗脱剂为70％乙醇溶液(pH=2)。NKAⅡ树脂的动态吸附最优条件：上样流速为1mL/min，上样液浓度为1．568mg/ml，洗脱速度为1mL/min，洗脱剂用量为9BV，色素液纯化后色价为原来的4．76倍。
　　 通过4种不同的体系研究了野生毛葡萄皮色素的抗氧化性能。发现野生毛葡萄皮色素有较强的抗氧化性能。野生毛葡萄皮色素对DPPH·、羟基自由基·OH、O2—·均有清除作用，同等浓度下，Vc的清除效果最好，纯化色素的清除率高于粗色素的清除率，且接近于Vc。野生毛葡萄皮色素的还原能力随着浓度的增加而增强，纯化色素的还原力高于粗色素的还原能力。

目录

文摘

英文文摘

1 引言

1.1 花色苷概述

1.1.1 花色苷的化学结构

1.1.2 花色苷的化学性质

1.1.3 花色苷的植物分布

1.1.4 花色苷的生理功能

1.1.5 花色苷的提取

1.2 花色苷纯化

1.2.1 柱层析法

1.3 花色苷鉴定

1.3.1 纸层析

1.3.2 薄层层析

1.3.3 光谱分析法

1.4 花色苷的定量方法

1.4.1 含有很少或者不含有干扰物质的体系中花色苷总量的测定

1.4.2 含有干扰物质的体系中花色苷总量的测定

1.4.3 单个花色苷含量的定量

1.5 研究目的、意义及内容

1.5.1 研究目的与意义

1.5.2 研究主要内容

2 野生毛葡萄皮色素的提取工艺优化

2.1 材料与仪器

2.1.1 试验原料与主要试剂

2.1.2 主要仪器设备

2.2 试验方法

2.2.1 样品预处理

2.2.2 野生毛葡萄皮色素的定性分析

2.2.3 野生毛葡萄皮总花色苷含量的测定

2.2.4 野生毛葡萄皮色素传统提取工艺条件优化

2.2.5 微波超声波协同提取工艺优化

2.3 结果与分析

2.3.1 野生毛葡萄皮色素的定性分析

2.3.2 野生毛葡萄皮色素传统溶剂提取条件的优化结果

2.3.3 野生毛葡萄皮色素微波超声波协同提取工艺的优化结果

2.4 微波.超声波协同提取与传统水浴提取法的比较

2.5 本章小结

3 野生毛葡萄皮粗色素稳定性研究

3.1 试剂与设备

3.2 试验方法

3.1.3 色素的提取

3.1.4 光照对色素稳定性的影响

3.1.5 温度对色素保存率的影响

3.1.6 氧化剂和还原剂对色素稳定性的影响

3.1.7 常用金属离子对色素稳定性的影响

3.1.8 防腐剂对色素稳定性的影响

3.1.9 食盐对色素稳定性的影响

3.1.10蔗糖对色素稳定性的影响

3.2 结果与分析

3.2.1 光照对色素稳定性的影响

3.2.2 温度对色素稳定性的影响

3.2.3 氧化剂和还原剂对色素稳定性的影响

3.2.4 常用金属离子对色素稳定性的影响

3.2.5 山梨酸钾、苯钾酸钠对色素稳定性的影响

3.2.6 食盐对色素稳定性的影响

3.2.7 蔗糖对色素稳定性的影响

3.3 本章小结

4 大孔树脂纯化野生毛葡萄皮色素的研究

4.1 材料与仪器

4.1.1 试验原料与主要试剂

4.1.2 主要仪器设备

4.2 实验与方法

4.2.1 纯化工艺

4.2.2 树脂的预处理

4.2.3 树脂的筛选[88]

4.2.4 静态实验[89]

4.2.5 动态吸附解析实验

4.2.6 树脂使用次数对吸附性能的影响

4.2.7 NKA Ⅱ树脂对野生毛葡萄皮色素的吸附纯化效果

4.3 结果与分析

4.3.1 树脂的筛选

4.3.2 静态试验

4.3.3 动态吸附及洗脱条件的选择

4.3.4 NKA Ⅱ树脂动态吸附解析效果

4.3.5 树脂重复使用次数对吸附效果的影响

4.4 本章小结

5 野生毛葡萄皮色素的抗氧化活性

5.1 试剂与仪器

5.1.1 主要试剂

5.1.2 主要试验仪器

5.2 试验方法

5.2.1 DPPH·法评价野生毛葡萄皮色素抗氧化活性

5.2.2 还原力的测定

5.2.3 清除羟基自由基·OH的试验

5.2.4 清除超氧阴离子自由基(O2-·)试验

5.3 结果与分析

5.3.1 DPPH·法评价野生毛葡萄皮色素抗氧化活性

5.3.2 还原力的测定

5.3.3 清除羟基自由基·OH的试验

5.3.4 清除超氧阴离子自由基(02-·)试验

5.4 本章小结

6 结论与展望

参考文献

附录 :攻读学位期间的主要学术成果

致谢