黑米花青苷提取及其在酒溶液中稳定性的研究
花青苷(Anthocyanin)属黄酮类多酚化合物,其结构由花青啶和糖配体两部分构成,两者在自然状态下由花青啶与各种糖以糖苷键链接形成糖苷,存在于植物的果实、茎、叶器官的细胞液中.由于其安全、无毒、无异味、色彩鲜艳、资源丰富,具有一定的营养价值和药理作用,因此在食品、医药、化妆品等方面有着广泛的应用.但是,黑米花青苷工业化生产和产业化开发研究尚处于起步阶段,黑米花青苷在食品和医药工业中如何应用仍有许多问题亟待解决.本文在黑米花青苷色素研究(陕西省自然基金项目02C126)、陕西特种稻资源开发利用研究(省科技厅重点实验室专项06KJZ-06)、黑米色素分离纯化及机械化生产技术研究(省教育厅重点试验室专项08JZ-22)、花青苷等3种胶囊研制与中试生产(陕南突破发展专项08SNTPZX-HZ01-1)等工作基础上,开展了(1)黑米花青苷提取工艺条件优化,(2)酒溶液体系中黑米花青苷的稳定性研究,(3)制备液相分离制备黑米花青苷,(4)液质联用分析黑米花青苷组分等方面的工作,取得的阶段性研究结果如下:(1)以矢车菊素标准品为实验材料,以535nm为工作波长,分别测定梯度浓度矢车菊素溶液吸光度;以矢车菊素的浓度为X轴,以吸光度为Y轴绘制了矢车菊素测定工作曲线,得吸光度与矢车菊素浓度的回归方程:Y=0.1726X-0.0017.据回归方程建立了黑米中黑米花青苷提取量的计算方法:M=(Y+0.0017)/0.1726*0.0424/25*V*n/m以此为黑米花青苷提取量测定、计算工作平台,黑稻米新品种黑帅为实验材料,开展了单因素实验,获得了各影响因素的最佳值.根据Design Expert 7.0.0软件中的Box-Behnken原理,选择影响黑米花青苷提取的显著因素,设计了30组响应面实验,据实验结果建立了响应面实验回归方程Y=1.46+6.333E-003x1-2.917E-003x2+7.417E- 003x3+0.012x4+7.500E-003x1x2-0.010x1x3-0.027x1x4-8.750E-003x2x3+1.000E-003x2x4+0.027x3x4-0.036x12-0.046x22-0.081x32-0.075x42.依据回归方程求得黑米花青苷提取量理论极值为1.430mg/g,对应的工艺参数为:乙醇浓度68%、盐酸浓度20%、物料比1∶9.4、温度84℃.以此工艺参数为条件,进行黑米花青苷提取验证实验,测得黑米花青苷提取量实际均值为1.424mg/g,实测均值与理论预测值两者相对偏差为0.42%,说明采用响应面分析法得到的回归方程和工艺参数可靠,可指导中试工作开展.(2)以黑米基酒和黑米花青苷提取物为实验材料,研究了不同条件下黑米酒中花青苷吸光度随时间的变化的规律.结果表明在光照、室内自然光、室温避光、低温避光和有护色剂存在的条件下,黑米酒中花青苷吸光度随时间延长均呈现非线性衰减,且不同存储条件下,酒体中花青苷的衰减速率差异较大:室外强光照组>室内自然光组>室温避光组>低温避光组.在同一存储条件下,未加护色剂酒体中花青苷的衰减速率大于加护色剂组.采用mathmatica软件,对上述不同条件下黑米酒中花青苷吸光度随时间变化的规律进行模拟,得双指数衰减模拟方程N(t)=N[αe-βt+(1-α)e-γt].据黑米酒中花青苷的保留率≥10%,且实际保留量≥0.06时,黑米酒色泽仍然鲜艳,具有较好的商品价值.以此为技术参数,经双指数衰减方程计算预测:黑米酒在室温避光条件,可存储1.82.6年;低温避光条件,可存储5.121.3年.本研究为黑米酒货架周期的确定提供了新的评价手段,对于酒体中花青苷稳定性研究提供了新的方法.(3)以黑稻米品种黑帅花青苷提取物为实验材料,采用VARIAN Prostar 210 HPLC型制备液相色谱仪,选用Sepax GP-C18柱(10.0mm*250mm,10μm ),柱温25℃,二极管检测器(DAD),检测波长为520nm,流动相A:B= 15:85,流动相B磷酸浓度3%,流速3-4mL/min,进样量5mL,在此工作条件下,按照黑米花青苷制备液相色谱出峰时间的先后顺序不同,分离收集到8个黑米花青苷组分样品.(4)采用液质联用法,分析了黑稻米品种黑帅提取物中花青苷的组成成分,获得了14个可能的花青苷组分的相关技术参数.鉴于工作条件所限,本实验未对14个可能的花青苷组分进行一一结构鉴定、定名.
- 作者：
- 王艳龙
- 学位授予单位：
- 陕西理工学院
- 专业名称：
- 植物学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 李新生
- 中图分类号：
- Q946
- 关键词：
- 黑米花青苷；响应面法；提取；酒溶液；稳定性
- black rice anthocyanin； response surface methodology； extracting； alcoholic drink； stability
- 基金项目：
- 陕西省科技厅自然科学基金