胡萝卜中β-胡萝卜素的提取、纯化及其稳定性研究

摘要

胡萝卜(Daucus carota L.)为伞形花科胡萝卜属二年生草本植物，在世界蔬菜中的地位极为重要，主要分布在欧洲与亚洲，以俄罗斯和中国栽培面积最大。胡萝卜素有“小人参”之称，具有很高的营养、保健和医疗价值，胡萝卜中含有丰富的胡萝卜素，其中β-胡萝卜素含量是所有蔬菜中含量最高的蔬菜之一。β-胡萝卜素是维生素A原，被人体摄取后可转变为维生素A，是人体有价值的营养素并且具有一定的抗癌作用。在一些果汁和保健饮料的产品开发中，β-胡萝卜素常被用作重要的食品添加剂使用。因此，从胡萝卜中最大限度得提取β-胡萝卜素并将其纯化和工业化生产是胡萝卜综合开发利用的一个重要环节，将极大地提高胡萝卜的产品附加值。 本文以胡萝卜干粉为原料，主要研究了溶剂提取、微波提取、复合酶处理提取这三种提取方法，通过单因素试验和正交试验确定了三种提取方法的最佳工艺参数，并且对三种提取方法进行了比较。另外，利用大孔吸附树脂对β-胡萝卜素的粗提液进行了纯化，通过单因素试验确定了纯化的最佳工艺参数，同时，将光、热、常见防腐剂苯甲酸钠、常见金属离子对β-胡萝卜素的稳定性的影响进行了研究。 主要试验结果如下： 1．有机溶剂提取β-胡萝卜素的最佳工艺参数为以体积比2∶1的乙酸乙酯和无水乙醇混合液为提取剂，提取时间120min，提取温度50℃，料液比1∶10，2次提取，色素的提取率为90.4％。 2．微波萃取β-胡萝卜素的最佳工艺参数为以体积比2∶1的乙酸乙酯和无水乙醇混合液为提取剂，微波辐射功率为480W(P-60)，提取时间40s，料液比1∶10，4次提取，色素的提取率为77.5％。 3．酶法提取β-胡萝卜素的最佳工艺参数为以体积比2∶1的乙酸乙酯和无水乙醇混合液为提取剂，在同一缓冲液体系中使用纤维素酶和果胶酶的复合酶进行处理，纤维素酶的最佳酶解条件是酶解温度55℃，pH值为4.6，酶解180min，酶用量0.7％，果胶酶的最佳酶解条件是酶解温度55℃，pH值为4.6，酶解60min，酶用量12％。色素的提取率为99.8％。 4．大孔吸附树脂HPD-300对β-胡萝卜素具有较好的吸附和解吸能力。其纯化β-胡萝卜素的最佳工艺参数为：吸附条件为吸附温度30℃，上柱速率3mL/min，吸附料液浓度5mg/mL；解吸条件为解吸溶剂丙酮，解吸温度40℃，洗脱流速1mL/min。 5．β-胡萝卜素的稳定性试验表明：β-胡萝卜素对光、热的稳定性较差；常见防腐剂苯甲酸钠对β-胡萝卜素的稳定性基本没有影响；一价金属离子Na<'+>和K<'+>对β-胡萝卜素稳定性的影响都不是很明显，Na<'+>和K<'+>浓度的变化对稳定性基本没有影响；在二价离子中，Cu<'2+>对β-胡萝卜素稳定性影响最为明显，其次是Fe<'2+>和Zn<'2+>，Mg<'2+>和Ca<'2+>对β-胡萝卜素稳定性影响最小。Cu<'2+>随着浓度的增加对β-胡萝卜素稳定性影响增强，其他几种二价金属离子浓度的改变对β-胡萝卜素稳定性基本没有影响；在三价离子中，Al<'3+>对β-胡萝卜素稳定性影响不大，但是，Fe<'3+>对β-胡萝卜素稳定性影响明显。在常见金属离子对β-胡萝卜素稳定性影响试验中，Cu<'2+>和Fe<'3+>对β-胡萝卜素稳定性影响明显可能与这两种金属离子具有较强的氧化性有关。

目录

文摘

英文文摘

声明

文献综述

1胡萝卜概述及综合利用研究进展

2 β-胡萝卜素的国内外研究进展

2.1 β-胡萝卜素的性质及用途

2.2 β-胡萝卜素的生产方法

2.3 β-胡萝卜素的检测方法进展

3天然色素的提取及纯化方法

3.1天然色素的提取方法

3.2天然色素的纯化方法

4天然色素的稳定性及提高稳定性的措施

5论文的立题意义及研究内容

试验研究

1引言

2材料与方法

2.1试验材料

2.2主要试剂

2.3主要仪器与设备

2.4试验方法

2.5数据处理方法

3结果与分析

3.1 β-胡萝卜素的吸收光谱图

3.2 β-胡萝卜素的标准曲线

3.3 β-胡萝卜素的提取

3.4 β-胡萝卜素的纯化

3.5 β-胡萝卜素稳定性的研究

4讨论

4.1 β-胡萝卜素提取工艺

4.2大孔吸附树脂纯化β-胡萝卜素

4.3 β-胡萝卜素的稳定性

5结论

展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果