苹果汁中多酚氧化褐变及其产物理化特性研究

摘要

本文以绿原酸、儿茶素、表儿茶素和根皮苷为苹果多酚氧化酶(PPO)作用底物，模拟苹果汁体系，研究了上述四种多酚酶促氧化动力学，其结果应用于富士苹果汁体系中，对苹果汁的最佳氧化褐变条件进行了优化。同时，通过超声波辅助提取和大孔吸附树脂吸附经预处理后苹果汁中氧化的多酚聚合物进行提取纯化，确定其工艺，并研究了苹果多酚氧化物的稳定性及抗氧化性等理化特性。获得以下结论:
　　PPO酶促氧化绿原酸、儿茶素、表儿茶素和根皮苷这四种多酚表现出不同的催化特性。PPO作用于绿原酸、儿茶素、表儿茶素和根皮苷较适合的pH分别为5.0、4.0、4.5和4.5;温度分别为55、70、60和50℃;底物浓度分别为5、0.5、2和10mmol/L;适当提高酶活可促进酶促褐变反应，该4种底物对PPO的亲和力大小:儿茶素＞表儿茶素＞绿原酸＞根皮苷。将结果应用于苹果汁体系中，优化苹果汁最佳氧化褐变条件为:pH4.5，温度50℃，反应时间5h。
　　利用超声波辅助提取法及LSA-900B大孔吸附树脂对苹果多酚氧化物进行分离提取及初步纯化，通过单因素及响应面优化实验，对苹果多酚的提取工艺进行研究。确定苹果多酚氧化物的最佳提取工艺为:时间30min，超声波功率160W，温度61℃，乙醇浓度30％。LSA-900B大孔吸附树脂属单分子型吸附，其较佳的吸附解析条件为:苹果汁总酚浓度0.6～0.8mg/mL，苹果汁pH4.0，洗脱剂乙醇浓度60％，上样流速1.0mL/min。
　　pH、温度、金属离子、抗坏血酸(Vc)、糖类和柠檬酸对苹果多酚氧化物的影响较大，且存在较大差异，其中苹果多酚氧化物溶液的pH为1～13时，其颜色逐渐加深;温度100℃时，总酚含量最大;Mg2+，Zn2+，Ca2+，Fe3+和K+五种金属离子中以Zn2+的影响最大，在其作用下，苹果多酚氧化物溶液出现浑浊沉淀，总酚含量增加最多;Vc、糖类和柠檬酸对苹果多酚氧化物溶液无明显的增色作用，其总酚含量随着浓度增大均改变。
　　体外抗氧化实验表明苹果多酚氧化物具有较好的抗氧化能力，其抗氧化能力随着浓度的增大而增加，并对O2-自由基、·OH自由基和DPPH·自由基的清除达到了较好的效果。且高温下苹果多酚氧化物发生非酶褐变，随着时间延长，其总抗氧化能力（FRAP值）增大。

目录

摘要

1 绪论

1．1 苹果多酚简介

1．2 苹果多酚提取方法

1．2．1 溶剂萃取法(Solvent Extraction，SLE)

1．2．2 超声波辅助提取(Ultrasonic-assisted Extraction，UAE)

1．2．3 微波辅助提取(Mierowave-assisted Extraction，MAE)

1．2．4 超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction，SFE)

1．2．5 加压液相萃取(Pressurized Liquid Exraction，PLE)

1．2．6 固相萃取(Solid Phase Extraction，SPE)

1．3 苹果多酚与褐变的关系

1．4 苹果汁褐变的抑制方法

1．5 立题背景与意义

1．6 本文研究的主要内容

2 苹果多酚的模拟实验及苹果汁褐变工艺

2．1 前言

2．2 实验材料与仪器

2．2．1 实验材料与主要试剂

2．2．2 主要仪器

2．3 实验方法

2．3．1 色谱条件

2．3．2 模拟体系

2．3．3 苹果汁体系

2．4 结果与讨论

2．4．1 富士苹果中多酚含量色谱分析

2．4．2 模拟体系

2．4．3 苹果汁体系

2．5 本章小结

3 超声波辅助提取苹果多酚氧化物

3．1 前言

3．2 实验材料与仪器

3．2．1 实验材料与试剂

3．2．2 主要实验仪器

3．3 实验方法

3．3．1 苹果多酚氧化物总酚含量测定

3．3．2 苹果多酚氧化物的提取纯化工艺

3．3．3 超声波提取苹果多酚氧化物的单因素实验

3．3．4 响应面优化试验

3．4 结果与分析

3．4．1 测定总酚含量的标准曲线

3．4．2 时间对苹果多酚氧化物提取率的影响

3．4．3 超声波功率对苹果多酚氧化物提取率的影响

3．4．4 温度对苹果多酚氧化物提取率的影响

3．4．5 乙醇浓度对苹果多酚氧化物提取率的影响

3．4．6 响应面优化试验分析

3．5 本章小结

4 大孔吸附树脂分离纯化苹果多酚氧化物

4．1 前言

4．2 实验材料与仪器

4．2．1 实验材料与试剂

4．2．2 主要实验仪器

4．3 实验方法

4．3．1 苹果多酚氧化物总酚含量测定

4．3．2 树脂的预处理

4．3．3 静态吸附、解吸实验

4．3．4 静态动力学实验

4．3．5 动态实验

4．4 结果与分析

4．4．1 树脂的筛选

4．4．2 LSA-900B树脂的静态实验

4．4．3 LSA-900B树脂的动态实验

4．5 本章小结

5 苹果多酚氧化物的稳定性及抗氧化性研究

5．1 前言

5．2 实验材料与仪器

5．2．1 实验材料和试剂

5．2．2 主要实验仪器

5．3 实验方法

5．3．1 苹果多酚氧化物稳定性的实验方法

5．3．2 苹果多酚氧化物抗氧化性的实验方法

5．4 结果与分析

5．4．1 苹果多酚氧化物的稳定性

5．4．2 苹果多酚氧化物的抗氧化性

5．5 本章小结

6 结论

致谢

参考文献

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