玉米紫色植株色素提取工艺与产品性质的研究

摘要

本论文以一种新品种的玉米紫色植株为原料，提取一种新型花色苷类色素。通过正交试验确定玉米紫色植株色素的最佳提取工艺；研究了用D101型大孔树脂对色素进行纯化的条件；分析了色素的主要花色苷成分和含量；研究了色素的理化特性和稳定性；对色素进行了食品安全毒理学评价；通过体外实验、动物试验研究了色素的抗氧化和抗衰老功能；对色素进行了微胶囊化处理(干基计)。主要研究结论如下： 1.通过L16(44)正交实验，得出玉米紫色植株色素的最佳提取条件为以柠檬酸调节酸性条件(pH3)、用80％的乙醇溶液浸提、浸提液用量为干燥玉米紫色植株的50倍、在25℃下浸泡4h后过滤，真空浓缩、喷雾干燥。在此条件下，玉米紫色植株色素产率约为10％，色价为4.92。 2.采用D101型大孔吸附树脂分离提纯色素的条件是，上样液浓度为0.4g/100ml，流速为0.6ml/min时，吸附率达73.3％，用5倍树脂体积的50％乙醇洗脱，解吸率达到89.7％。 3.通过紫外可见光谱、高效液相色谱、红外光谱和核磁共振分析，确定玉米紫色植株色素为花色苷类色素，两种主要成分分别是矢车菊素-3-葡萄糖苷和3’，4’二羟基花色素-3-葡萄糖苷，其含量分别占总量的45.96％和12.99％。 4.玉米紫色植株色素是水溶性物质，水溶液在515nm和285nm处有吸收峰。在酸性条件下，呈稳定的红色，在碱性条件下不稳定。80℃以下加热比较稳定，对光敏感，金属Fe3+使其颜色变为绿色，而Sn2+使其颜色变为深粉色并有沉淀产生。耐氧化性差，对还原剂亚硫酸钠和抗坏血酸均敏感，在葡萄糖、果糖和果葡糖浆溶液中稳定，苯甲酸钠对其稳定性影响较小。 5.根据我国卫生部《保健食品安全性毒理学评价程序和检验方法规范》的要求对玉米紫色植株色素进行了急性毒性试验，骨髓微核试验、精子畸形试验和Ames试验。结果表明，小鼠骨髓微核试验、Ames试验结果均为阴性，采用霍恩氏法对Wistar大鼠试验，剂量10g/kg.bw，观察14d时仍未发现死亡和其它异常现象，而且对小鼠的精子没有致畸作用。因此，玉米紫色植株色素属实际无毒物质。 6.玉米紫色植株色素具有抗氧化和抗衰老的功能。在体外实验中，玉米紫色植株色素具有还原力；能够清除羟自由基，玉米紫色植株色素浓度为0.8mg/ml时清除率为31.5％；抵抗由Fe2+引发的卵磷脂脂质体过氧化，玉米紫色植株色素浓度为0.1mg/ml时抑制率为34.2％，玉米紫色植株色素浓度为0.9mg/ml时抑制率为62.1％。 按中华人民共和国卫生部《保健食品检验与评价技术规范》中规定的小鼠溴代苯抗氧化模型试验，玉米紫色植株色素中、高剂量组肝匀浆丙二醛的含量明显低于损伤模型组，说明色素对小鼠脂质过氧化肝损伤有一定保护作用。 在果蝇生存试验中，玉米紫色植株色素延长果蝇寿命，提高体内超氧化物歧化酶活性，减少丙二醛含量。结果表明：与对照组比较，玉米紫色植株色素明显延长了雌雄果蝇寿命，中剂量组作用明显，其中雌雄果蝇平均寿命分别延长8.7％和12.0％，最高寿命分别延长15.5％和6.2％。在中剂量组，雌雄果蝇体内超氧化物歧化酶活性都明显高于对照组，雄性果蝇丙二醛含量低于对照组。 7.以麦芽糊精和微孔淀粉作为壁材，用喷雾干燥法生产玉米紫色植株色素微胶囊时的最佳工艺条件为，芯材和壁材的最佳组合为：麦芽糊精：微孔淀粉1∶1，色素含量10％。喷雾干燥工艺技术参数为：进料总固形物含量为40％、进风温度为140℃、出风温度为80℃。

目录

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摘 要

前言

文献综述

第一章 玉米紫色植株色素提取和纯化研究

第二章玉米紫色植株色素花色苷的结构研究

第三章玉米紫色植株色素理化性质研究

第四章玉米紫色植株色素的食品安全毒理学评价

第五章玉米紫色植株色素的抗氧化和抗衰老功能研究

第六章玉米紫色植株色素微胶囊化的研究

讨 论

结 论

参考文献

致 谢

攻读博士学位期间发表文章