苹果多酚的提取毕业论文.doc

毕业论文 题目名称：苹果多酚的提取学生姓名： 院 (系)：生命科学学院专业班级：食品营养与检测30902指导教师： 辅导教师： 时 间：2011年11月至2012年6月目 录毕业论文（设计）任务开题报告指导教师评审意见评阅老师评语答辩会议记录中文摘要英文摘要1前言1 1.1苹果多酚的简介11.2国内外的研究现状及发展趋势21.3本课题研究的目的和意义32 材料与方法42.1试验材料 4 2.2试验主要试剂42.3试验主要的仪器和设备42.4提取多酚的单因素试验52.5正交试验63结果与分析7 3.1工作曲线图的结果8 3.2乙醇浓度对苹果多酚提取的影响9 3.3提取次数对苹果多酚提取的影响10 3.4提取温度对苹果多酚提取的影响11 3.5PH对苹果多酚提取的影响12 3.6正交试验结果13 4讨论14参考文献14致谢16苹果多酚的提取 摘要 苹果多酚是苹果中具有苯环并结合有多个羟基化学结构物质的总称。苹果中的多酚物质主要包括黄烷-3-醇类、黄酮醇类化合物、羟基苯甲酸类、二氢查耳酮、花色苷类等五大类。因为苹果多酚具有很多功能，所以在一些方面都有重要的应用。对苹果多酚的提取，提取方法，影响提取因素，得到最优化提取条件，国内外都有研究。提取苹果多酚量的多少是重要的，而在这之前许多人都是采用苹果果肉渣来作为试验的材料。本实验采用苹果皮作为试验材料。而研究表明苹果果皮含有的苹果多酚比苹果果肉要多些。余下的苹果果肉可以用来做罐头、山楂等食品，这样更有意义。苹果多酚溶于水、乙醇等溶剂。本实验采用乙醇做提取剂，利用正交试验得出最优提取条件。关键词 苹果多酚，苹果果皮，提取条件Extraction Of Apple PolypHenols Abstract The Apple of Apple polypHenol is with benzene ring combined with multiple hydroxyl groups in the chemical structure of substances collectively. Apple polypHenol material includes yellow n- -3-alcohol, alcohols, p-hydroxybenzoic acid class of flavonoids, two hydrogen chalcone, anthocyanins, five classes. For Apple polypHenols have many functions, so there are important in some applications. On the extraction of Apple polypHenols, extraction method, and factors affecting the extraction, get the most optimal extracting conditions, study at home and abroad. Amount of extraction of Apple polypHenols are important, and prior to that a lot of people are using Apple pulp residue as test material. Experiments using apples as test material.Research shows that Apple polypHenol of Apple peels contain more than the Apple flesh. emaining Apple pulp can be used to make cans, food such as Hawthorn, this makes more sense. Apple polypHenol is soluble in water, ethanol and other solvents. This experiment with ethanol extractant, optimal extracting conditions by orthogonal test drawn.Key words the Apple of Apple polypHenol，the Apple peels, Extraction conditions.前言苹果多酚的提取1前言1.1苹果多酚的简介 苹果多酚是苹果中所含多元酚类物质的通称，多元酚类物质广泛存在于水果蔬菜之中， 苹果的多元酚含量因成熟度而异，未熟果的多元酚含量为成熟果的10倍，故提取苹果多酚采用未熟果为宜。苹果多酚纯品为淡黄褐色粉末，略带苹果风味，稍有苦味，易溶于水和乙醇。苹果中多酚物质的组成及含量常因品种、成熟度、种植条件和贮藏条件及时间、组织内不同部位而存在较大差异。未成熟苹果和成熟苹果相比，虽然其成分组成相似，但成分含量上却有很大差别。成熟苹果中多酚主要为绿原酸、儿茶素以及原花青素等，而未成熟苹果中则多为二氢查耳酮、槲皮酮等化合物。1.2国内外的研究现状及发展趋势 Suarez (1949)等人发现用SpHeriosrbO DS-2柱可以较好地分离黄烷醇和原花青素(C1和四聚体除外),因为这些组分与其他不明香豆酸酯和表儿茶素一齐洗脱下来。而NoVa-PakC18,柱则可以较好地分离包括黄酮醇苷在内的各种酚类, 三聚体C6和四聚体有部分重叠。而这种方法并不能分离3- 半乳糖苷和3- 葡萄糖苷(异槲皮酮)。而且用乙酸乙酯浸提苹果汁中的多酚可以很好的分析黄烷醇和二羚查耳酮,而这种方法并不适合槲皮苷的定量分析。To momasa(1998)等人用Sepabeads sp-850柱分离得到粗多酚(CAP),并用HPLC分析,得到粗多酚中各种成分的含量,用SepHadex L H-20分离得到苹果缩合单宁(CAT);戚向阳用H型树脂吸附,分离物产率达0.1%,原素的含量为70.50%。 苹果多酚的应用。 在食品中的应用。由于苹果多酚具有抗氧化、清除自由基等功能，可作为一种高效低毒的天然抗氧化剂应用到食品工业中，延长食品的贮存期，提高食品的质量，增加食品的附加值。具体应用如下。 功能性食品中的应用。由于苹果多酚具有预防高血压、抗肿瘤、抗衰老、抗突变、抗辐射、抗过敏、防龋齿、增强肌力等多种保健功能，因此可用于功能性食品的开发生产，满足人们对食品保健功能的需求。 水产制品中的应用。鱼的腥臭味成分主要是三甲基胺。在抑臭试验中，把三甲基第1页（共13页）胺和苹果多酚混合，用气相色谱仪测定其挥发性三甲基胺的量，结果发现随着苹果多前言酚浓度的增大，其挥发性三甲基胺的量不断减少，当苹果多酚的含量为200g/mL时，挥发性三甲基胺的量可减少50%。水产加工中，将用苹果多酚处理过的青鱼和红鱼肉在4下贮藏2天后，结果发现对照组鱼肉色泽发生明显变化，肉质变黄，而添加苹果多酚的鱼在10天后仍保持较好的鲜度。 口香糖中的应用。口臭是由各种原因而引起，产生口臭气的主要成分为含硫氨基酸产生的甲硫醇。在消臭试验中，以含硫的蛋氨酸为基质，加入含口腔细菌的人体唾液，37下作用产生甲硫醇。当基质中加入苹果多酚300g/mL时，甲硫醇产生量减少50%以上，当加入量达到1200g/mL时，甲硫醇的产生完全被抑制。在人体实验中，以咀嚼胶质的形式进行，咀嚼不加苹果多酚的胶质时，咀嚼后口腔中的甲硫醇含量马上开始增加；咀嚼含苹果多酚0.25%的胶质，30min后甲硫醇才开始增加；苹果多酚的含量达0.5%，咀嚼后60min甲硫醇开始增加，所以苹果多酚具有良好的抑制口臭的作用，可应用于口香糖的生产中，日本已有相应产品上市。 畜肉制品中的应用。将猪肉放在绞碎器中混合，分为3个样，依次加入质量分数为10%水溶性多酚、油溶性多酚各0.4%以及质量分数为70%合成生育酚0.1%，在70下加热杀菌40min后，于1下保存，最后测定其外观以及过氧化值。结果显示，采用多酚的效果比生育酚要好，油溶性多酚对于肉的亲和效果，要比亲水性多酚好。苹果多酚还可应用于卤肉的保鲜中，通过与其他抗氧化剂复配制成新型卤肉保鲜剂，对卤肉进行涂膜保鲜，提高了卤肉的抗氧化性，延长了货架期。 酒类及饮料中的应用。苹果多酚可作为酒类及饮料的澄清剂，主要是利用酚羟基通过氢键与蛋白质中的酰胺基连接后，能使明胶、单宁形成复合物而聚集沉淀，同时捕集和清除其他悬浮固体。质量分数为110E-3的维生素C溶液中加入0.05%的苹果多酚，可有效地抑制维生素C的降解，并且其具有强烈抑制色素褪色作用，特别对胡萝卜素系色素。研究人员在含有-胡萝卜素、辣椒红素的清凉饮料中添加1%的苹果多酚，可以在保质期内保持其色泽鲜艳。 水果蔬菜中的应用。苹果多酚具有抑菌功效，对芽孢杆菌、大肠杆菌、假单胞菌等供试菌的最低抑制浓度（MIC）为0.1%。苹果多酚提取物的抑菌活性具有很好的热稳定性，在pH值为56及低于0.3mol/L无机盐环境条件下其抑菌效果最佳。在新鲜水果和蔬菜上喷洒低浓度的苹果多酚溶液，可抑制细菌繁殖，保持水果、蔬菜原有第3页（共13页）前言的颜色，达到保鲜防腐的目的，并且不会污染水果和蔬菜。 在化妆品中的应用。苹果多酚是一类具有独特生理活性和化学活性的天然产物，具有很好的收敛性和附着力，它能维护胶原的合成、抑制弹性蛋白酶、协助机体保护胶原蛋白和改善皮肤弹性，从而避免或减少皱纹的产生，保持皮肤显现细腻的外观。通常添加在化妆品、浴液、染发剂、牙膏、祛臭剂等中作活性成分，起到抗氧化、抗衰老、抗辐射、增白和保湿等多重作用，对多种因素造成的皮肤老化、皱纹和色素沉着都有独到功效。另外，由于酚类物质具有抑制酪氨酸酶和过氧化氢酶的活性及清除活性氧的作用，从而可用作制备维生素C或维生素E多酚复合型美白剂。芬兰大学学者曾从细胞学角度，通过紫外照射皮肤细胞的体外实验发现，当人皮肤组织暴露在紫外能源仅30min，阳光杀死细胞大约50%，随着低聚原花青素的加入大约有80%的皮肤细胞免受损坏，且与维生素C相比，具有较好的紫外线吸收作用。 在其他方面的应用。将苹果多酚连接到聚合物的分子上，从而使聚合物具有多酚的性质，如多酚抗菌过滤网吸水性树脂接枝多酚，制成抗菌材料，在尿不湿产品的抗菌方面有广阔的市场。由于工业的发展，大量酚进入水体环境，和金属离子反应沉积在河流底部淤泥中，造成对水生物的危害。如将植物酚接枝到聚合物链上，不但可以减少植物加工过程中排放的含酚废物对环境的破坏，又可作为处理含重金属离子废水的产品，再开发利用。另外，利用多酚对酶活性的抑制作用，可以控制植物中多酚的含量，对害虫产生阻食性，减少植物的病虫害。 苹果多酚经过多年的研究、实验及开发应用，以其优越的功能特性备受人们青睐。目前，苹果多酚制品已被广泛应用到食品、医药、日用化工品等领域。我国苹果资源十分丰富，年产量居世界第一位，但苹果多酚的工业化生产尚处于起步阶段。因此，开展苹果多酚提取、纯化、应用研究，对于加快苹果多酚商业开发步伐、延长苹果加工链条，增加苹果加工企业利润、增加农民经济收入、减少环境污染、构建和谐文明社会，具有深远的现实意义和社会意义。 苹果多酚作为一类具有生物活性的天然化合物，对人们在强身健体、防病治病、延年益寿等各方面均有显著作用。然而，目前我国对苹果多酚的开发和利用尚处于起步阶段，具有很大的发展空间。深入开展苹果多酚提取及其生物活性的研究，开发出能预防肿瘤、心脑血管疾病等一系列具有医疗和保健作用的药品、饮料、食品和化妆品，不仅可以为保障人民健康做出贡献，而且还可以创造出更大的经济效益，进而走苹果多酚的提取向国际市场。1.3 本课题研究的目的和意义 研究目的：通过正交试验确定提取苹果多酚的最优提取条件。 苹果多酚是苹果中所含多元酚类物质的通称，多元酚类物质广泛存在于水果蔬菜之中， 苹果的多元酚含量因成熟度而异，未熟果的多元酚含量为成熟果的10倍，故提取苹果多酚采用未熟果为宜。粗苹果多酚中含有绿原酸、儿茶素、表儿茶素、苹果缩合丹宁、根皮甙、根皮素、花青素等。其中苹果缩合丹宁约占多元酚总含量的一半。 苹果多酚的应用 由于苹果多酚具有抗氧化作用、消臭作用、保鲜、保香、护色、防止维生素损失等作用，可以防止食品品质劣变，因此，可用于水产加工、肉制品加工、面包、糕点、油脂，含油食品及清凉饮料等的加工制造，可显著提高其产品质量及保质期。 由于苹果多酚具有多种保健功能，如预防龋齿、预防高血压、预防过敏反应、抗肿瘤；抗突变、阻碍紫外线吸收等生理功能，因此可用于保健食品及化妆品的制造。苹果多酚作为保健、功能性食品添加剂，其使用量仅需50500PPm，即可有充分的功效。 苹果多酚是苹果中具有苯环并结合有多个羟基化学结构物质的总称。苹果中的多酚物质主要包括黄烷-3-醇类、黄酮醇类化合物、羟基苯甲酸类、二氢查耳酮、花色苷类等五大类。苹果多酚纯品为淡黄褐色粉末，略带苹果风味，稍有苦味，易溶于水和乙醇。苹果中多酚物质的组成及含量常因品种、成熟度、种植条件和贮藏条件及时间、组织内不同部位而存在较大差异。未成熟苹果和成熟苹果相比，虽然其成分组成相似，但成分含量上却有很大差别。成熟苹果中多酚主要为绿原酸、儿茶素以及原花青素等，而未成熟苹果中则多为二氢查耳酮、槲皮酮等化合物。苹果中含有丰富的营养成分，位列我国四大水果之首。近年来，随着我国苹果种植面积的不断扩大，苹果产量逐年增加，苹果加工也越来越受到人们的关注。由于苹果中含有的生物活性物质-苹果多酚，具有很强的抗氧化性、清除体内自由基、抑菌、抗衰老、抗肿瘤、抗过敏等功能，因而其广泛应用于医学、食品、制革和日用化工等领域，并发挥着不可替代的作用。同时，随着天然功能性成分研究的兴起，苹果多酚已成为研究热点，国内外学者纷纷从各领域多角度开展研究工作。第4页（共13页）材料与方法2材料与方法第5页（共13页）2.1 试验材料未成熟的苹果2.2 试验主要药品及试剂 乙醇，蒸馏水 没食子酸溶液：称取8.000g没食子酸，用水溶解并配制成80ugmL的溶液，取三份5ml的没食子酸溶液，分别加入到有15mL、5mL、6.7mL蒸馏水的烧杯中，可以得到溶度为20ugmL、40ugmL、60ugmL的没食子酸溶液。 福林-酚试剂 福林-酚试剂甲：将溶液A50ml和溶液B1ml混合即成。现用现配，过期失效。 溶液A：1g碳酸钠溶于50ml、0.1molmL氢氧化钠溶液中 溶液B:将1硫酸溶液和20gL酒石酸钠溶液等体积混合而成。 福林-酚试剂乙：在1.5L体积的磨口回流瓶中加入100g钨酸钠、25g钼酸钠以及700mL蒸馏水，再加入50mL85磷酸溶液及100mL浓盐酸，充分混合，接上回流冷凝管，以小火回流。回流完毕，加入150g硫酸锂、50mL蒸馏水及数滴液体溴，开口继续沸腾15min，以便出去过量的溴溶，冷却后加水定容至1000Ml,过滤，滤液呈微绿色，置于棕色瓶中保存。使用时用标准溶液滴定，以酚酞做指示剂，最后用蒸馏水稀释（约1倍左右），使最终浓度为1.0molL。2.3 试验主要仪器及设备小刀，HH-4数显恒温水浴锅，722 S 可见分光光度计，PL303电子天平，微枪移液管，100ml的容量瓶（25），烧杯2.4 提取多酚的单因素试验 以苹果多酚的得率为指标，分析乙醇浓度、提取次数、提取温度、pH值对提取苹果多酚的影响，确定最优组合。试验如下：苹果多酚的提取 操作方法：吸取一定量的滤液，加入试剂甲3.0mL,过10min后，再加入试剂乙0.3mL，立即混匀。以没食子酸标准溶液制作工作曲线，760nm出测定吸收值。（1）乙醇浓度对提取苹果多酚的影响取3g未成熟的苹果皮，分成三份，一份1g。分别用浓度为25、50、75的乙醇浓度溶解。浸提一段时间后，在真空环境下得到滤液。上述得到的三份滤液，分别与加入试剂甲，过10min后，再加入试剂乙，立即混合。以没食子酸标准水溶液，第6页（共13页）760nm处测吸收值。通过苹果多酚的得率来评价不同乙醇浓度对提取苹果多酚的影响。（2）提取次数对提取苹果多酚的影响取一块苹果皮，均匀的分成三份。在同一乙醇浓度下，分别用乙醇提取一次、两次（提取一次后，用福林-酚测总酚，然后再用这个材料，用乙醇提取一次）、三次。用福林-酚法测定。通过苹果多酚的得率来评价不同提取次数对提取苹果多酚的影响。（3）提取温度对提取苹果多酚的影响考察温度对苹果多酚的作用，分别取三个不同的温度30、50、70，分别测定在其温度下的苹果多酚，得出不同温度下的苹果多酚得率。（4）pH值对提取苹果多酚的影响考察PH值对苹果多酚的作用，分别取三个不同的PH值3、5、7，分别测定在其PH值下的苹果多酚，得出不同PH值下的苹果多酚得率。2.5 正交试验 为探讨和考察苹果多酚的最大得率与乙醇浓度、提取次数、提取温度、PH值之间的相互关系，并确立最优组合，以得到苹果多酚的最佳组合条件。上述四因素各取三水平，采用L9(34)正交实验。 表1 正交试验因素水平表 结果与分析水平因素 A B C D乙醇浓度提取次数温度（）pH值1 25%一次303250% 两次505375%三次70 7 第7页（共13页）对正交实验结果及其极差分析，方差分析，得出最佳提取的条件，确定苹果多酚提取的最优条件。3 结果与分析3.1没食子酸的标准曲线的绘制图1 没食子酸的标准曲线3.2乙醇浓度对苹果多酚的影响 分别用浓度为25、50、75的乙醇浓度溶解苹果果皮。浸提一段时间后，在真空环境下得到滤液。用福林-酚法测定总量第7页（共13页）结果与分析图2 乙醇浓度对苹果多酚提取的影响3.3提取次数对提取苹果多酚的影响 分别对苹果果皮提取一次、两次、三次。用福林-酚法测定总酚。表2 提取次数对苹果多酚提取的影响提取次数一次两次三次苹果多酚的得率（%）0.470.610.653.4温度对提取苹果多酚的影响分别取在温度30、50、70下，测定提取苹果多酚的得率。第9页（共13页）结果与分析表3 温度对提取苹果多酚的影响3.5 PH值对提取苹果多酚的影响 分别取PH值为3、5、7的情况下，测定苹果多酚的总酚，得出不同PH值下的苹果多酚的得率。图4 pH值对提取苹果多酚的影响3.6 正交试验的结果苹果多酚的提取表2 正交试验结果及其极差分析试验号A乙醇浓度B提取次数 C温度D pH值苹果多酚的含量(mg)111114.28212228.21313338.274212 3 7.96522219.13623128.14731327.47832136.62933216.25K116.4117.8317.7415.89K217.2718.0117.7117.62K314.9618.4518.2118.63k14.294,384.434.17k24.684.745.134.85k34.234.404.645.01R0.050.070.060.09最优水平A2B3C3D3因素主次DBCA第10页（共13页）讨论第11页（共13页）4 讨论 （1）未成熟的苹果比成熟的苹果的多酚含量多些。采用苹果果皮是一方面是为了节约资源，剩下的苹果果肉可以用来做其他的食品，另一方面是为了充分利用资源，使资源得到最大的发挥。 （2）通过考察不同因素对提取苹果多酚的影响，即通过对乙醇浓度、提取次数、温度、PH值的单因素试验，摸索四个因素对提取苹果多酚的影响。 （3）选择乙醇浓度、提取次数、温度、PH值这四个因素的正交试验的分析，测定不同组分对提取苹果多酚的影响，结果表明最优条件为乙醇浓度为50%、提取次数为两次、温度为50、pH值为3 本文为研究提取苹果多酚的影响因素对苹果多酚的影响，为苹果多酚的研究与应用积累一定的资料和信息，但因时间关系和设备的局限，还有很多地方需要改进与完善的地方，以后的研究可以从以下几个方面入手研究：第一，因为苹果多酚是苹果里面酚的总称，本文仅仅是提取粗苹果多酚，所以可以采用更先进的水平和更先进的设备来进行提取；第二，因为时间和条件的局限，本文没用开展对其在各领域的研究与探讨，在后续的研究中，可以对其在应用有所研究。第三，苹果多酚在前人的基础上在诸多方面都有重大的作用，本文因为限制的条件，在后续的研究中可以研究苹果多酚在新领域的作用发挥。第四，本文只是在有限的条件下试验，对苹果多酚的提取还有些不足的地方，对在工厂中的工业化生产所遇到的问题还没涉及，若要在工厂中实行，需还要进一步完善研究工作。参考文献1孙建霞，孙爱东，白卫滨.苹果多酚的功能性质及应用研究.中国食物与营养，2004：38-41.2戚向阳，陈福生，黄红霞.苹果多酚抑菌作用.食品科学，2003,24（5）.3郝少莉，陈小蒙，仇学农.苹果渣中多酚物质的纯化及抑菌活性的研究.食品科学，2007,28（11）4彭雪萍，马庆一，王花俊，周冰，刘一鸣.苹果多酚在卤肉