荞麦壳色素提取纯化及稳定性研究

摘要

食用天然色素安全可靠、色泽自然，有逐渐取代合成色素成为食品主着色剂的趋势。从荞麦壳中提取出天然色素，不但能应用于食品着色，为食用天然色素增添新的品种，还对荞麦壳的综合开发利用、增加其经济效益具有积极的意义。 本研究以荞麦壳为原料，采用回流提取和超声波提取两种方法对荞麦壳色素进行提取，经比较超声波提取能有效提取荞麦壳色素：采用大孔树脂法对粗提色素进行纯化；探讨色素在常规条件下的稳定性；对色素组分进行初步鉴定。 回流提取的最佳工艺条件为：粒度80目，乙醇溶液50％，温度90℃，pH值1.0，提取时间3.5h，液料比60:1，提取次数2次。此条件下荞麦壳色素的得率为5.0％，色价15.5。超声波提取最佳工艺条件为：粒度80目，乙醇溶液70％，液料比50:1，提取时间4min，pH值1.0，提取次数2次。此条件下荞麦壳色素的得率为4.69％，色价17。超声波提取比回流提取的产品得率略小，但色价高，提取时间要大大减少。 大孔吸附树脂纯化研究表明：NKA-9树脂纯化效果优于其他5种树脂；动态吸附的最佳工艺为色素液浓度0.844(吸光度)，上柱速度1.5mL/min，色素液PH值4.0；最佳动态洗脱条件为洗脱剂用量85mL，洗脱剂浓度60％，洗脱剂流速4.0mL/min。纯化后的荞麦壳色素得率为1.5％，色价53。 稳定性实验结果表明：荞麦壳色素对光照、温度、常用的食品添加剂如葡萄糖、蔗糖、防腐剂、柠檬酸等稳定性较好；在酸性条件下不稳定，在碱性条件下色素颜色加深；耐氧化性、耐还原性较差；对金属离子K<'+>、Na<'+>、Ca<'2+>、Mg<'2+>、Cu<'2+>、Zn<'2+>表现出较好稳定性，但Fe<'3+>、Al<'3+>对色素溶液稳定性影响很大。 红外光谱测得色素成分中含有以下结构：=C-OH、、C=O；气相色谱一质谱测定鉴定出色素中含有5种主要成分，分子式为：C<,20>H<,20>ClOP、C<,14>H<,26>O、C<,9>H<,8>N<,2>O<,2>、C<,16>H<,23>NO、C<,16>H<,30>O。

目录

文摘

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致谢

第一章前言

1.1天然色素

1.1.1天然色素分类及性质

1.1.2天然色素的提取精制及结构测定方法

1.1.3天然色素的开发应用现状

1.2荞麦资源及其利用现状

1.2.1荞麦资源的分布

1.2.2荞麦的综合利用

1.2.3荞麦壳色素的研究现状

1.3超声波提取技术和大孔树脂纯化技术的原理及应用

1.3.1超声波提取技术的原理及应用

1.3.2大孔树脂纯化技术的原理及应用

1.4立题依据与主要研究内容

1.4.1立题依据

1.4.2主要研究内容

第二章荞麦壳色素回流提取工艺条件的研究

2.1实验材料及设备

2.1.1实验材料

2.1.2实验设备

2.2实验方法

2.2.1工艺流程

2.2.2评价指标及检测方法

2.2.3实验方法设计

2.3结果与分析

2.3.1荞麦壳色素的吸收光谱

2.3.2提取剂的选择

2.3.3粒度对提取效果的影响

2.3.4乙醇浓度对提取效果的影响

2.3.5温度对提取效果的影响

2.3.6pH值对提取效果的影响

2.3.7提取时间对提取效果的影响

2.3.8液料比对提取效果的影响

2.3.9提取次数对提取效果的影响

2.3.10正交实验结果

2.4本章小结

第三章荞麦壳色素超声波提取工艺条件的研究

3.1实验材料及设备

3.1.1实验材料

3.1.2实验设备

3.2实验方法

3.2.1工艺流程

3.2.2评价指标及检验方法

3.2.3实验方法设计

3.3结果与分析

3.3.1提取剂的选择

3.3.2粒度对提取效果的影响

3.3.3乙醇浓度对提取效果的影响

3.3.4液料比对提取效果的影响

3.3.5提取时间对提取效果的影响

3.3.6pH值对提取效果的影响

3.3.7提取次数对提取效果的影响

3.3.8正交实验结果

3.4回流提取与超声波提取方法的比较

3.5本章小结

第四章大孔树脂纯化荞麦壳色素工艺的研究

4.1实验材料及设备

4.1.1实验材料

4.1.2实验设备

4.2实验方法

4.2.1工艺流程

4.2.2评价指标及检测方法

4.2.3实验准备

4.2.4洗脱剂的选择

4.2.5实验方法设计

4.3结果与分析

4.3.1静态实验结果

4.3.2动态吸附实验结果

4.3.3动态解吸实验结果

4.4纯化前后荞麦壳色素产品的比较

4.5本章小结

第五章荞麦壳色素稳定性的研究

5.1实验材料及设备

5.1.1实验材料

5.1.2实验设备

5.2评价指标及实验方法设计

5.2.1评价指标

5.2.2实验方法设计

5.3结果与分析

5.3.1光照对荞麦壳色素稳定性的影响

5.3.2温度对荞麦壳色素稳定性的影响

5.3.3糖对荞麦壳色素稳定性的影响

5.3.4pH值对荞麦壳色素稳定性的影响

5.3.5金属离子对荞麦壳色素稳定性的影响

5.3.6添加剂对荞麦壳色素稳定性的影响

5.3.7氧化剂还原剂对荞麦壳色素稳定性的影响

5.4本章小结

第六章荞麦壳色素成分的初步鉴定

6.1实验材料及设备

6.1.1实验材料

6.1.2实验设备

6.2实验方法

6.2.1红外光谱样品的制备

6.2.2气相色谱-质谱样品制备及色谱条件

6.3结果与分析

6.3.1红外光谱测定

6.3.4气相色谱—质谱测定

6.4本章小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献