紫甘蓝花青素的提取工艺研究

紫甘蓝花青素的提取工艺研究摘要 天然色素作为食品添加剂，具有安全性高，色泽自然鲜艳等特点，而且有些天然色素相比合成色素对人体的多种疾病还具有预防、治疗等药理作用和保健功能。天然色素从来就是我们日常饮食的一部分，大自然向我们提供了广泛用于现代食品工业的诱人色素，其中最为常见的是红木、花色苷、甜菜根、姜黄等等。 花青素则是一类在自然界广泛存在的水溶性天然色素不但可作为食用色素还具有多种保健和医药功能。其中花青素的提取可以从紫色甘薯，紫色甘蓝等有色植物中进行提取，本实验着重对紫甘蓝中的花青素进行提取和研究。 本实验首先对花青素的传统水浴提取工艺进行研究，利用不同的提取方法，诸如提取液种类，提取液固比，提取时间和提取温度，最终选取最佳提取工艺。而后将传统水浴提取工艺以及微波提取和超声提取等方法进行比对，最终选取花青素的最佳提取条件。对提取研究后，利用 AB-8 树脂进行纯化，进行花青素稳定性问题的研究。 ，关键词: 紫甘蓝，花青素，传统水浴提取，微波，超声，树脂，稳定性，纯化 : III 紫甘蓝花青素的提取工艺研究 Abstract Natural pigment as food additives has the high safety colour and lustre is naturalbright-coloured and other characteristics and some natural pigments synthesiscompared to the human body of disease of pigment has prevention treatment andpharmacological effects and health care function. Natural pigment is that we neverpart of their daily food nature to provide us with the widely used in the modern foodindustry is inviting pigment one of the most common is annatto anthocyanins beetsturmeric and so on. It is a kind of anthocyanins in nature of the widespread water-soluble naturalpigment not only can be used as edible pigment also has a variety of health care andmedical function. Among them the extraction of anthocyanins from purple sweetpotato purple cabbage and other non-ferrous plant extraction this experiment focuseson the purple cabbage anthocyanins extraction and research. This experiment first anthocyanins traditional water bath extraction technologyusing different extraction methods such as extract types extract the liquid-solid ratioextraction time and extracting temperature eventually select the best extractiontechnology. Then will the traditional water bath extraction technology and microwaveextraction and the ultrasonic extraction methods such as comparison eventuallyselected the best extraction conditions anthocyanins. For the extraction of the studyuse AB-8 resin to purify the stability problem of anthocyanins.Keywords: Purple cabbage anthocyanins traditional water bath extraction microwaveultrasound resin stability purification IV 紫甘蓝花青素的提取工艺研究 目录 第一章 绪论. 11.1 食品色素. 11.2 花青素概述. 21.3 紫甘蓝花青素概述. 41.3.1 紫甘蓝花青素的提取. 41.3.2 紫甘蓝花青素的纯化. 41.3.3 紫甘蓝花青素的组分分析. 41.3.4 紫甘蓝花青素的特性. 41.3.5 紫甘蓝花青素的功能特性. 51.4 紫甘蓝花青素的定量方法. 61.5 研究目的和意义. 7 第二章 紫甘蓝花青素工艺提取参数. 92.1 实验药品及仪器. 92.1.1 实验药品.92.1.2 实验仪器. 102.2 不同因素对紫甘蓝花色素提取效果的影响. 102.2.1 提取液对紫甘蓝花色素提取效果的影响. 102.2.2 料液比对紫甘蓝花色素提取效果的影响. 112.2.3 提取温度对紫甘蓝花色素提取效果的影响. 122.2.4 提取时间对紫甘蓝花色素提取效果的影响. 132.3 结果与讨论. 142.4.1 正交实验设计. 142.4.2 正交实验结果与讨论. 152.4 超声辅助提取法. 152.4.1 超声波. 162.4.2 超声辅助提取实验. 162.5 微波辅助提取法. 162.5.1 微波. 172.5.2 微波辅助提取实验.17 第三章 紫甘蓝花色素的提取纯化和稳定性研究. 183.1 实验药品及仪器. 19 V 紫甘蓝花青素的提取工艺研究 3.2 实验步骤及方法. 183.2.1 树脂预处理. 183.2.2 大孔树脂吸附率的计算. 183.2.3 树脂吸附和解吸动力学研究. 193.2.4 乙醇浓度对解吸的影响. 203.2.5 紫甘蓝花色素提取的稳定性研究. 203.3 实验结果与分析. 21 第四章 结论与展望. 224.1 结 论. 224.2 展 望. 22 参 考 文 献.23 致 谢. 24 声 明. 25 VI紫甘蓝花青素的提取工艺研究 第一章 绪 论 1.1 食品色素 食品的色泽是食品质量和商品价值的重要指标之一，食品悦目的色泽和可口的风味可以增强食品的外观，诱发人的食欲，进而刺激消化液的分泌，以便于人体更好的消化吸收。因此，作为食品着色剂的色素常常被添加到食物中。食物中的色素不仅影响食品的品质，而且与人类的营养和健康密切相关。食用色素按来源分为天然色素和合成色素两大类。 随着科学技术的发展，特别是染料化工的发展，出现了合成色素。合成色素具有色泽鲜艳、着色力强、稳定性好、无臭无味、易于溶解和调色、品质均一、成本低廉等优点受到食品生产企业的青睐，到 20 世纪初，色素市场基本被人工合成色素所占领，天然色素已难觅踪迹。但经医学毒理学和生物学研究证明，长期食用合成色素会产生积累性毒性，甚至致癌，严重危害到人类健康。前苏联在 19681970 年曾对苋菜红这种食用色素进行了长期动物试验，结果发现致癌率高达 22。美、英等国的科研人员在做过相关的研究后也发现，不仅是苋菜红，许多其它的合成色素也对人体有伤害作用，可能导致生育力下降、畸胎等等，有些色素在人体内可能转换成致癌物质。危害包括一般毒性、致泻性、致突性与致癌作用。 特别是偶氮化合物类合成色素的致癌作用更明显。偶氮化合物在体内分解，可形成丙种芳香胺化合物，芳香胺在体内经过代谢活动后与靶细胞作用而可能引起癌肿。此外，许多食用合成色素除本身或其代谢物有毒外，在生产过程中还可能混入砷和铅。过去用于人造奶油着色的奶油黄，早已被证实可以导致人和动物患上肝癌，而其它种类的合成色素如橙黄能导致皮下肉瘤、肝癌、肠癌和恶性淋巴癌等。1 由于陆续发现不少合成色素具有慢性毒性和严重的致癌性，因而各国相继将其从许可的食用色素名单上删除。到了 20 世纪末，FAO 和 WHO 等国际组织联合禁止合成色素用做食用色素。 然而绝大多数植物色素无副作用，安全性高。植物色素大多为花青素类 ，番茄红素，类胡萝卜素类，黄酮类化合物是植物药和保健食品中的功能性有效成分。鉴于植物色素作为着色用添加剂而应用于食品、药品及化妆品中，用量达不到医疗及保健品的量效比例。在保健食品应用中，这一类植物色素可分别发挥增强人体免疫机能、抗氧化、降低血脂等辅助作用；在普通食品中有的可以 1 紫甘蓝花青素的提取工艺研究发挥营养强化的辅助作用及抗氧化作用。植物色素的着色色调比较自然，既可增加色调，又与天然色泽相近，是一种自然的美。植物色素在植物体中含量较少，分离纯化较为困难，其中有的共存物存在时还可能产生异味，因此生产成本较合成色素高。大部分植物色素对光、热、氧、微生物和金属离子及 pH 值变