胭脂虫天然红色素提取纯化工艺研究

摘要

本论文较系统研究了以胭脂虫为原料制备胭脂虫红色素的工艺过程。主要内容包括： (1)在工艺路线筛选的基础上，首次将响应面法(RSM)应用于胭脂虫红色素的提取工艺中，通过响应面方法对试验结果进行分析得到最佳提取条件。通过提取方法和溶剂筛选试验确定以含水乙醇为提取溶剂、回流法提取为提取胭脂红色素的制备工艺路线。通过单因素实验得知温度、提取时间、乙醇浓度对提取效果有较大影响，液料比和提取次数影响较少，在后续研究中取值为∶液料比确定为20∶1，提取次数确定为3次。通过响应面实验及回归分析，确定了用含水乙醇为溶剂提取胭脂虫红色素的最佳工艺参数为：温度77℃、乙醇浓度50％、每次提取时间1.50h，每次提取液料比为20∶1、提取3次。该工艺的提取率可达到17.62％(胭脂红色素g/g胭脂虫)。 (2)以酶法水解致敏杂蛋白为理论基础，探索了酶水解胭脂红色素粗提液中蛋白的工艺路线和工艺过程工艺条件的优化。通过四种酶对色素粗提液中的杂蛋白的水解效果比较，选择木瓜蛋白酶为本次实验的水解用酶。通过单因素及正交实验确定了木瓜蛋白酶水解的最优条件：加酶量3％，酶解时间为5h，水解温度为50℃，水解时溶液pH值为6，水解率为8.21％。 (3)研究了大孔树脂法富集、纯化胭脂虫红色素工艺过程，通过对影响吸附洗脱过程中各因素的研究，确定了大孔树脂分离纯化胭脂虫红色素酶解液的优化工艺条件，得到了纯度较高的胭脂虫红色素产品。通过静态吸附实验表明，AMBERLITE XAD 7对胭脂虫色素酶解液分离纯化工艺过程是一种理想的的吸附树脂，具有吸附容量大、解吸性能好等特点。通过对影响吸附洗脱过程中各因素的研究，得到了吸附过程优化工艺条件：a.AMBERLITE XAD 7的吸附容量为24.90U/g；b.吸附条件：色素酶解液的上柱液浓度为30U/g，吸附流速为1.5mL/min；c.洗脱条件：用3柱体积40％的乙醇。通过对最终产品的SDS-PAGE凝胶电泳和紫外扫谱分析，产品中已基本检测不到有致敏蛋白存在，且与标准品的质量接近。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题研究的意义和背景

1.2天然色素的提取技术和工艺综述

1.2.1溶剂提取法

1.2.2冻结—融解法

1.2.3超临界流体提取法

1.2.4大孔树脂吸附法

1.2.5微波提取法

1.2.6酶法提取

1.2.7超声波法

1.3胭脂虫简介和胭脂虫红色素标准

1.3.1胭脂虫简介

1.3.2胭脂虫生化成分

1.3.3胭脂虫红色素的性质与产品质量标准

1.4课题研究的主要内容

第二章胭脂红色素的提取工艺过程研究

2.1实验试剂和仪器

2.2色素含量的测定

2.2.1标准曲线的制作

2.2.2色素含量的测定

2.3胭脂红色素提取工艺流程

2.4试验结果与分析

2.4.1提取方法和溶剂筛选试验

2.4.2单因素试验

2.4.3响应面实验

2.5小结

第三章胭脂红色素提取液的酶解纯化

3.1酶解机理

3.2酶解蛋白多肽的分析检测方法

3.2.1几种检测方法简介

3.2.2凯氏(Kjeldahl)定氮法

3.2.3水解液中游离氨态氮的测定

3.3酶解工艺过程研究

3.3.1酶制剂的选择

3.3.2酶解过程单因素实验

3.3.3酶解过程正交实验

3.4小结

第四章酶解液上柱纯化工艺研究

4.1大孔树脂概述

4.1.1大孔树脂法的基本原理

4.1.2大孔树脂的分类

4.1.3大孔树脂的应用

4.1.4影响大孔树脂柱分离效果的因素

4.2分离纯化工艺过程研究

4.2.1树脂的预处理

4.2.2树脂的筛选

4.2.3吸附条件的选择

4.2.4洗脱条件的选择

4.2.5验证试验

4.3胭脂红色素检测

4.3.1 SDS-PAGE凝胶电泳法测蛋白含量

4.3.2紫外分光光度法检测

4.4小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2存在的问题与建议

参考文献

致谢