紫甘薯色素提取纯化工艺及性质研究

【摘要】： 紫甘薯属旋花科一年生草本植物，是新近开发出的一类优良特异的甘薯品种，其富含具有明显抗氧化作用的保健型天然花色苷色素，是一种较好的提取花青素类色素资源，引起国内外的广泛关注。 本文选用国产紫甘薯为原料，进行了以下研究：紫甘薯色素提取工艺的研究，超声辅助冻结—融解法提取紫甘薯色素的研究，大孔树脂分离纯化的研究，紫甘薯色素稳定性的研究。主要结论如下：(1)综合评价了各种溶剂提取紫甘薯色素的优劣差别，表明柠檬酸提取效果最佳。 通过单因素实验得出柠檬酸溶液提取紫甘薯色素的最佳提取条件为：石油醚脱脂，1％柠檬酸溶液为溶剂，料液比为1：40，提取时间3h，温度60℃。 通过正交实验得出柠檬酸溶液提取紫甘薯色素的最佳工艺参数是：1％柠檬酸溶液，料液比1：50，提取时间为4h，温度为60℃，影响因素大小为温度时间溶剂浓度料液比。在最佳工艺下提取得率为1．884mg/g。 (2)通过单因素实验、正交实验得出超声波辅助冻结—融解法提取紫甘薯色素的最佳工艺参数是：石油醚脱脂，用料液比为1：40，1％柠檬酸充分混合，放入冰箱冻结120min，70℃环境下，超声辅助融解提取50min，在最佳工艺下提取得率为2．356mg／g。 (3)比较了AB—8、S—8、NKA—9三种大孔树脂对紫甘薯色素的吸附特性，综合评定AB—8树脂的效果最好。AB—8大孔树脂纯化紫甘薯色素的工艺路线中各因素为：pH值为3．0的色素液，上样浓度为37．8μg/mL，上样流速为1．0mL／min吸附；pH值为2．0吸附，浓度80％乙醇进行解吸，流速1．0mL／min。以此工艺纯化制备色素，产率为0．23％。 (4)紫甘薯色素是水溶性色素，在酸性条件呈红紫色、碱性呈蓝绿色；酸性条件下最稳定，碱性条件稳定性较差；对温度敏感，温度越高对紫甘薯色素影响越大；紫外光、日光对色素破环较大，应避光保存。 Fe~(3+)、Cu~(2+)、Al~(3+)离子对紫甘薯色素有较好的增色护色作用，Pb~(2+)离子对紫甘薯色素稳定性没有影响，Zn~(2+)离子对紫甘薯色素稳定性影响较大。 在针对食品添加剂、氧化剂、还原剂的研究中发现：蔗糖、苯甲酸钠对紫甘薯色素稳定性没有影响；NaNO_2对紫甘薯色素破坏极大；D—异抗坏血酸钠对紫甘薯色素有很好的护色作用；紫甘薯色素对低浓度过氧化氢稳定性较好，高浓度较差；Na_2SO_3对紫甘薯色素稳定性影响很大，加入Na_2SO_3紫甘薯色素吸光度急剧下降。