生姜总黄酮分离纯化和生姜产品开发

摘要

生姜是姜科多年生草本植物姜的新鲜根茎。本研究以安丘大姜为材料，通过优化生姜总黄酮的超声提取工艺和大孔树脂纯化工艺，对生姜总黄酮进行初步分离纯化，并对纯化后的生姜总黄酮进行体外抗氧化活性和稳定性评价。同时，以生姜为主要材料开发三款产品，蜜姜山楂饮、生姜红枣软糖和生姜谷物硬糖。主要研究结果如下： （1）采用响应面优化超声波提取生姜总黄酮提取工艺，结果为：乙醇浓度82%，料液比1:40g/mL，超声时间43min，得到生姜总黄酮得率为3.98%。 （2）进行了大孔树脂纯化生姜总黄酮的研究。从AB-8、D101、S-8、HPD-400四种大孔树脂中筛选出对生姜总黄酮吸附率和解吸附率最高的D101大孔吸附树脂，静态吸附4.0h达到平衡；动态纯化条件为：采用经过预处理的D101大孔吸附树脂20g装柱，生姜总黄酮提取液以1.1mg/mL的上样浓度，2.6mL/min上样流速上样25mL，以1个柱体积去离子水洗去杂质，3个柱体积90%乙醇溶液以1.2mL/min的洗脱流速进行洗脱，收集初始洗脱下来的20～70mL流出液，测得生姜总黄酮浓度为1.9mg/mL。 （3）以抗坏血酸为对照，比较了其与纯化后生姜总黄酮体外抗氧化活性。结果表明：生姜总黄酮和抗坏血酸对DPPH自由基和羟基自由基的清除效果在一定浓度范围内呈浓度-清除率依赖关系。生姜总黄酮对DPPH自由基的清除效果，要高于同浓度的抗坏血酸；当溶液浓度高于0.86mg/mL时，生姜总黄酮对羟基自由基的清除效果高于抗坏血酸；生姜总黄酮和抗坏血酸都具有一定的还原力，生姜总黄酮的还原力要略低于抗坏血酸。 （4）通过对纯化后生姜总黄酮的稳定性进行研究，结果如下：环境因素中pH、温度和光照对生姜总黄酮的稳定性有较大影响。pH＜5或pH＞8时，溶液出现沉淀，pH为5时，生姜总黄酮残存率最高；强光和高温（70℃以上）可以破坏生姜总黄酮的稳定性；金属离子Fe3+、Al3+、Cu2+随浓度的增大，溶液中生姜总黄酮的残存率降低，破坏生姜总黄酮稳定性，而K+对生姜总黄酮的稳定性无影响；食品添加剂食盐、蔗糖和山梨酸钾破坏生姜总黄酮的稳定性，抗坏血酸和苯甲酸钠对生姜总黄酮的稳定性无影响。 （5）蜜姜山楂饮是以生姜粉、山楂粉、蜂蜜和白砂糖为主要材料开发的一款饮品。单因素实验结果为：生姜浸提液添加量8%，山楂浸提液的添加量25%，蜂蜜浆液的添加量4%，糖浆液的添加量8%。通过正交试验优化得到的蜜姜山楂饮材料的添加量为：生姜浸提液8%，山楂浸提液25%，蜂蜜浆液6%，糖浆液8%。 （6）生姜红枣软糖是以生姜、红枣、卡拉胶、琼脂和白砂糖为主要材料开发的一款软糖。单因素试验结果为：卡拉胶添加量2.5%，琼脂添加量2.0%，白砂糖添加量25.0%，生姜汁与红枣汁配比为2∶3。通过正交试验优化得到生姜红枣软糖各因素的添加量为：卡拉胶2.5%，琼脂1.5%，白砂糖25%，生姜汁与红枣汁配比为2∶3。色差测定表明生姜红枣软糖软糖颜色清亮，均一，颜色偏向红、黄，呈琥珀色。质构测定表明，生姜红枣软糖硬度适中，弹性良好，咀嚼性良好。 （7）生姜谷物硬糖是以姜脯糖煮液、彩麦粉、玉米粉和小米粉为主要材料开发的一款硬糖。结果表明：采用挤压膨化的谷物粉熟化方式，生姜-彩麦硬糖姜脯糖煮液添加量为32g，糖液终糖度82%，糖液温度50℃；生姜-玉米硬糖姜脯糖煮液添加量为36g，糖液终糖度84%，糖液温度50℃；生姜-小米硬糖姜脯糖煮液添加量为36g，糖液终糖度82%，糖液温度50℃。

目录

声明

1前言

1.1生姜

1.1.1生姜概述

1.1.2生姜资源分布

1.1.3生姜主要化学成分

1.1.4生姜药用价值

1.1.5生姜总黄酮研究进展

1.2黄酮化合物

1.2.1黄酮化合物基本概述

1.2.2黄酮化合物结构

1.2.3黄酮化合物理化性质

1.2.4黄酮化合物的提取方法

1.2.5黄酮化合物的纯化方法

1.2.6黄酮化合物的抗氧化活性

1.2.7黄酮化合物的稳定性

1.2.8黄酮化合物的应用

1.3果蔬饮料

1.3.1果蔬饮料简介

1.3.2果蔬饮料研究现状

1.4糖果

1.4.2 软糖

1.4.2硬糖

1.5 本研究的目意义

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 仪器与试剂

2.2.1 主要试剂芦丁

2.2.2 主要仪器

2.3试验方法

2.3.1生姜前处理

2.3.2生姜总黄酮含量的测定

2.3.3生姜总黄酮的提取

2.3.4生姜总黄酮的纯化

2.3.5生姜总黄酮体外抗氧化活性研究

2.3.6 生姜总黄酮稳定性研究

2.3.7蜜姜山楂饮工艺研究

2.3.8生姜红枣软糖工艺研究

2.3.9生姜谷物硬糖工艺研究

2.4数据处理

3结果与分析

3.1生姜总黄酮的提取

3.1.1料液比对生姜总黄酮得率的影响

3.1.2 乙醇浓度对生姜总黄酮得率的影响

3.1.3超声时间对生姜总黄酮得率的影响

3.1.4响应面优化试验结果与分析

3.1.5方差分析及显著性检验

3.1.6响应面分析及提取工艺优化

3.1.7生姜总黄酮提取工艺的验证

3.2大孔树脂纯化生姜总黄酮

3.2.1大孔树脂型号的筛选

3.2.2大孔树脂静态吸附曲线

3.2.3大孔树脂动态上样浓度的确定

3.2.4大孔树脂动态上样流速的确定

3.2.5大孔树脂动态洗脱浓度的确定

3.2.6大孔树脂动态洗脱流速的确定

3.2.7大孔树脂动态洗脱曲线

3.3生姜总黄酮体外抗氧化性

3.3.1生姜总黄酮清除DPPH自由基能力的测定

3.3.2 生姜总黄酮清除·OH 自由基能力的测定

3.3.3 生姜总黄酮总还原力的测定

3.4生姜总黄酮稳定性

3.4.1pH对生姜总黄酮稳定性的影响

3.4.2温度对生姜总黄酮稳定性的影响

3.4.3光照对生姜总黄酮稳定性的影响

3.4.4金属离子对生姜总黄酮稳定性的影响

3.4.5食品添加剂对生姜总黄酮稳定性的影响

3.5蜜姜山楂饮研究

3.5.1蜜姜山楂饮单因素试验

3.5.2正交优化生姜山楂饮料工艺

3.6生姜红枣软糖工艺研究

3.6.1单因素试验

3.6.2正交优化生姜红枣软糖工艺配方

3.6.3生姜红枣软糖基本性质测定

3.7生姜谷物硬糖工艺研究

3.7.1糖液添加量的确定

3.7.2糖液终糖度的确定

3.7.3糖液温度的确定

3.7.4生姜谷物硬糖基本性质的测定

4结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况