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甘蓝红色素的提取与性质研究.pdf

甘蓝红色素的提取与性质研究.pdf

上传者: chemidoctor 2012-07-26 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《甘蓝红色素的提取与性质研究pdf》,可适用于工程科技领域,主题内容包含《中国食品添加剂》ChinaFoodAdditivNo.StudyonTransglutaminaseItsProductionbyFermenta符等。

《中国食品添加剂》ChinaFoodAdditivNo.StudyonTransglutaminaseItsProductionbyFermentationandApplicationChenJianZhengMeiyingDuGuochengLunShiyi(Lab.ofEnvironmentalBiotechnology.SchoolofBiotechnologyWuxiUniversityofLightIndustryWuxi.)ABSTRACT:Transglutaminase(Proteinglutamine.)~glutamyltransferaseEC...isanenzymecapableofcatalysingintromoleculeacyltransferreactionsbyintroducingcovalentcrosslinksamongmostfoodproteinsforexample:caseinsoyaproteinsactomyosinmyosinwheatproteinsandSOon.£一()一Glu)一Lysbondsareformedbetweenvariousproteinmoleculesorintromoleculeproteinmoleculestoimprovethefunctionalproperties"ofproteins.Inthispaperareviewismadeontheresearchdevelopmentofabroadanddomesticoftransglutaminasemainlyincludingitsphysicalandchemicalpropertiesproductionandapplicationinfoodprocessing.Weallalsoreportedourstudyingachievementsonthefermentationproductionoftransglutaminase.KEYWORDS:transglutaminasephysicalandchemicalpropertiesfermentationductionapplicationf甘蓝红色素的提取与性质研究李浩明/(青岛大学天然色素研究所青岛)摘要:本文报道了从红甘蓝中提取花青素类天然食用色素用大孔吸附树脂精制花青素类天然食用色素的工艺方法以及甘蓝红色素的理化性质包括光谱特征和溶液pH及其它理化因素对甘蓝红色素颜色稳定性.呈色强度和色调等的影响。研究表明与其它来源的花青素一样随pH增大最大吸收波长向长波方向移动。Fe“、抗坏血酸等氧化还原剂加速甘蓝红色素溶液退色并导致红色组分减少黄色成分增加色素溶液的色调由红变黄.关键词:甘蓝红色素花青素天鲸.碳取一芏偿花青苷类色素是各国普遍允许使用的一娄天然食用色素。它们存在于几乎所有的高等植物申昌花青苷结构有多种。由于花青苷性质不稳定在pH改变时颜一l一色会相应地发生变化且氧化、光照、金属离子的影响也会导致其颜色的改变。所以人们不断发掘新的资源以寻找稳定性良好的新品种并寻找提高其稳定性的方法。为J维普资讯http:wwwcqvipcom《中国食品添加剂》ChinaFoodAdditivesNo.此我们对甘蓝红色素的生产工艺、理化性质及其稳定性等进行了研究。红甘蓝(BrassiaoleraceaL.var.CapitataDC)属十字花科在我国大部分地区都有栽培常用作蔬菜。人们利用的甘蓝红色素是存在于叶表皮细胞的花青素主要成分为矢车菊甙“是欧共体、本、美国等国家许可使用的天然色素。试验材料与方法.材料..红甘蓝:鲜红甘蓝市售品..大孔吸附树脂:AB一、X一、NKA大孔吸附树脂(南开大学化工厂出品)聚酰胺(上海警备区后勤部出品)..试剂:所用试剂均为国产分析纯试剂.仪器设备.日本岛津UV一自动记录分光光度计.硅藻土过滤机(MK不锈钢硅藻土过滤机过滤面积m)..升膜直空浓缩器(升膜真空蒸发器蒸发能力:kg酒精/h。自行设计外协加工配备SZB一水环式真空泵浓缩)..LPG一型高速离心喷雾干燥机(江苏常武干燥集团).TCPⅡG全自动测色色差计(北京光学仪器厂).试验方法..原料处理:取鲜红甘蓝水洗干净切丝待用。.色素提取:取处理后的红甘蓝放人提取容器中加入倍重量的酸化水(酸调pH=.~.)加一定浓度的食盐。在不同的温度下逆流循环提取。..几种吸附树脂对红甘蓝红色素的吸附性能:取AB一、x一、NKA一大孔吸附树脂、聚酰胺各.g分别置于ml具塞三角瓶中加入色素提取液ml于室温摇动h然后取一定量的吸附后的溶液用pH.的缓冲液稀释后测其吸光值。根据吸附前后的吸光值计算出树脂的吸附容量。将吸附色素的树脂用一定量的%乙醇解吸取一定量的解吸液用pH.的缓冲液稀释后测其吸光值。根据吸附容量和解吸液的吸光值计算解吸的比率。..AB一吸附树脂对红甘蓝红色素的吸附等温线测定。精确称取.gAB一干树脂置于ml具塞三角瓶中加入不同浓度的色素提取液各ml于室温摇动h然后取一定量的吸附后的溶液用pH.的缓冲液稀释后测其吸光值。根据吸附前后的浓度差和树脂用量计算出树脂对色素的吸附量。..AB一吸附树脂对红甘蓝红色素的动态吸附。称取.吧干态AB一树脂用%乙醇浸泡h。装入.cmcm玻璃色谱柱。用~倍树脂床体积的蒸馏水洗柱后将色素提取液以流速.rra/min上柱。吸附色素的树脂床用%乙醇解吸分部收集解吸液依次测其吸光值依据测定的数据绘制解吸曲线。‘结果与讨论.提取温度对甘蓝红色素提取效率的影响花青素色素均为水溶性色素因此不必考虑水以外的其他溶剂。花青素色素在酸性条件下较稳定(见后)提取溶剂为酸化至pH.左右的水(在下面的叙述中如无特别说明pH均为.)。图是几种温度下甘蓝红色素提取效率的情况。从图可以看出。在温度条件中以较为合适在这一温度下能在较短的时间内达到最大提取率温度过高过低都不理想时虽能较快地将色素提取出来但提出的色素因受高温的影响色价降低。较高的提取温度虽能缩短提取时间但考虑到在提取中加盐可以防止新鲜原料腐烂及能源和设备方面等因素在实际生产中也可采用室温提取。提取方式采用逆流循环一维普资讯http:wwwcqvipcom《中国食品添加剂》ChinaFoodAdditivesNo.量《OO时问(min)图温度对甘蓝红色素提取效率的影响提取工艺流程如下:提取溶剂原料一预处理一浸提一浸提液一吸附一厂rL一流出液解吸溶剂l洗柱一解吸一解吸液一浓缩一干燥.提取液盐浓度对甘蓝红色素提取率和终产品质量的影响盐对甘蓝红色素提取率和终产品质量的影响试验结果见表从表中结果看出盐浓度对提取率几乎没有影响但对终产品的质量(色价/固形物)却有较为明显的影响随着提取液中盐浓度的升高终产品色价/固形物比值降低换句话说提取液中盐浓度增加则终产品中非色素成分增加。这是由于盐降低了AB一吸附树脂对甘蓝红表盐浓度对甘蓝红色素提取率和终产品质量的影响(提取液:pH.o倍原料重室温浸泡ll其他按工艺流程处理)色素的选择性吸附。AB一吸附树脂是通过氢键吸附色素的盐在一定程度上可增加树脂的吸附能力但降低吸附选择性。酸碱度及酸的种类对甘蓝红色素提取率和终产品质量的影响试验中研究了pH.~.的盐酸酸化提取液、盐酸一硫酸(:)酸化提取液和柠檬酸酸化提取液对甘蓝红色素提取率和终产品质量的影响结果见表。从实验结果可以看出酸碱度及酸的种类对甘蓝红色素提取率和终产品质量的影响很小。考虑到实际生产中提取时间较长为防止色素溶液在提取过程中损失和原料腐烂我们将提取液用盐酸酸化至pH.~.。表酸碱度及酸的种类对甘蓝红色素提取率和终产品质量的影响.几种吸附树脂对甘蓝红色素的吸附容量和解吸率为使吸附达到充分平衡静态吸附时间选为h。因无甘蓝红色素标准品试验中我们在色素量及浓度的计算中以其在处的吸光值表示。表是吸附树脂对甘蓝红色素的吸附容量和解吸率的试验结果。从试验结果可以看出AB一树脂在吸附容量和解吸百分率上都明显优于试验中的、其他树脂故在后面的试验中选择AB一树脂作为吸附剂。.AB一吸附树脂对甘蓝红色素的吸附维普资讯http:wwwcqvipcom《中国食品添加剂》ChinaFoodAdditivesNo.等温线表几种树脂对甘蓝红色素的吸附容量和解吸百分率图是AB一吸附树脂对甘蓝红色素的吸附等温线。从图中可以看出树脂对甘蓝红色素的吸附属单分子层吸附等温线。.AB一吸附树脂对甘蓝红色素的动态吸附从图可看出动态吸附量略低于静态吸附量。这是因为在动态吸附时树脂对色素的负载量从上至下梯度降低。吸附色素的树脂用%乙醇解吸其解吸峰非常集中几乎无拖尾现象(图)用.倍左右床体由l蓝邂色素浓度(A/m)图AB一埘脂对色素的吸附等温线l流出液体积(MLx)图AB一树脂吸附色素的泄漏曲线星一Jj解啦液体积(m)图解叹曲线图pH对甘蓝红色素色调和呈色强度的影响积的解吸液就可使解吸基本完全。.pH对甘蓝红色素色调和呈色强度的影响花青素色素颜色受介质酸碱度影响很人随pH值的变化而变化其原因是花青素结构中吡喃杂环上的氧原子为四价使得其表现出某些碱性性质而结构中含有的酚羟基又具有某些酸的性质因此在酸碱的作用下花青素的化学结构会发生变化。。在本项目中研究的甘蓝红色素随pH值的增大其最大吸收波长(m)向长波方向移动。pH.~.时最大吸收波长一(nm)下的吸光值最低这就是由花青素的两性性一维普资讯http:wwwcqvipcomH《中国食品添加剂》ChinaFoodAdditivesNo.质决定的在酸性条件下花青素主要以红色的黄锌盐形式存在碱性条件下主要以蓝色的醌式存在。当花青素溶液在其等电点时颜色最浅花青素结构处在红色黄铎盐和蓝色醌式结构之间(图)。pH值对花青素色素溶液的色调的影响也很明显pH.时呈紫红色pH.~.时呈粉红色pH.以上时呈蓝色。这一点从亨特颜色值(表)可以看得更清楚。以磷酸氢二钠一柠檬酸缓冲液溶解色素测其在不同pH值下的可见光谱结果显示随pH值增大最大吸收波长向长波方向移动。pH值对甘蓝红色素的色调的影响也很明显(表)H醌式花青苷(蓝色)查尔酮(无色)图酸碱度对花青素结构的影响表酸碱度对甘蓝红色素色调及呈色强度的影响一.温度对花青素稳定性的影响花青素对温度很敏感长时间的加热会使花青素退色这是由于生成无色的查尔酮式结构。酸碱度不同花青素色素对热的稳定性也有很大的差异。图为不同pH下温度对甘蓝红色素稳定性的影响。随溶液pH增大色素对热更为敏感尤其当pH大于.时色素的热稳定性明显下降。因此在制备和使用花青素色素时应尽可能在低温、酸性条件下进行。图:同pH下温度对色素稳定性的影响(h)NaC(mol/L)图NaCI对甘蓝红色素呈色强度的影响.NaC对甘蓝红色素溶液呈色强度和稳定性的影响图是NaC对甘蓝红色素溶液(pH.室温暗处、密闭存放天)呈色强度和稳定性的影响。当溶液中a一浓度增加时最大吸收峰处吸光强度增加这是由于AHC一十Ho:"AHa一反应向有利于黄铎盐氯化物的方向进行。甘蓝红色素生产工艺中间试验包碱.酗伽特包红r工(苷二青花H盐一详黄维普资讯http:wwwcqvipcom《中国食品添加剂》ChinaFoodAdditivesNo..原料处理取甘蓝kg水洗干净切丝放人两个L提取罐中各加入kg盐酸酸化水(用盐酸调pH=.~.)加盐%。.吸附将大孔吸附树脂(AB一)用%乙醇浸泡~天装入玻璃吸附柱(mmXmm)然后用自来水洗柱至流出液为中性。色素提取液用硅藻土过滤机(MK不锈钢硅藻土过滤机过滤面积m)过滤后上柱进行吸附。吸附流速控制在.~.L/min。流出液泵回提取罐如此连续进行提取吸附直到色素提取液吸光值小于。.洗柱用自来水洗柱直到流出液为中性。.解吸吸附柱清洗干净后用柠檬酸(.%)酸化酒精洗脱色素。收集洗脱色素。.浓缩将洗脱下的色素液用升膜真空浓缩器(升膜真空蒸发器蒸发能力:kg酒精/h。自行设计外协加工自己安装配备SZB一水环式真空泵浓缩)温度真空度一.MPa浓缩色素到色价大于。.喷雾干燥将色素(色价.重量kg)用LPG一型高速离心喷雾干燥机(江苏常武干燥集团)在进风温度:出风温度:进料流速:kg/h空压机压力:.MPa的条件下进行喷雾干燥。经检测原料中色素含量为.%~.%(折合色价E%=)。从结果可知在试验条件下浓缩色素基本上色素无损失喷雾干燥回收率在%以上用此工艺可以使色素的总回收率接近%。色素产品符合日本标准。说明此工艺是可行的。表中试试验各步回收率项目第一批第二批投料量()色素含量(E=%)ll..吸附~色素量(kg)..色价..解吸回收率(%)..色素量()..浓缩色价回收率(%)..色素量(g)干燥色价回收率(%)..总回收率(%)参考文献王敬勉等.全国食品添加剂通讯():~HendyG.A.F.HoughtonJD.NaturalFodColorantsBlackieandSonLtd.RobertL.J.etalJ.FoodBiochem.():~ExtractionandCharacterizationofRedCabbageColourLiHaoming(NaturalPigmentInstituteQingdaoUniversityABSTRACT:Redcabbagecolourwasobtainedbyaqueousextractionofredcabbage(BrassiaoleraceaL.var.CapitataDC)andrefinedbymacroporousresin.ThespectrumcharacteristicofredcabbagecolourandtheeffectsofpHFeandascorbicacidonthecolourandstabilityofthesamecolourwerestudied.ThebathochromicshiftinthevisiblewavelenthofmaximumabsorptionwasfoundasthepHisraised.一维普资讯http:wwwcqvipcom《中国食品添加剂》ChinaFoodAdditivesNoOxidizingandreducingagents(jeFeHandascorbicacid)causedcolourlosing.withreducinginredcompoundsandincreasinginyellowcompounds.Heatingalsocausedcolourchanges.一.r甜caagur’蚰女贞果红色素的提取及其性质研究一胡迎芬(青岛大学化学系青岛摘要:对女贞果红色素的提取及性质进行了研究。结果表明该色素为水溶性色素对光、热稳定性较好。葡萄糖、蔗糖、食盐、柠檬酸等对女贞果红色素有增色作用。关键词:圭移墨堡堡垦~lc吾关键词:红色素量垦性质.)k丫’l’Ul女贞为木樨科大灌木或乔木。浆果状核果熟时蓝黑色分布于我国各地。女贞果在我国传统医学中作为滋补药能滋补肝肾乌发明目。我们将女贞果经适当的加工提取得到了一种水溶性红色素并对其性质进行了研究。I材料和方法.材料与仪器女贞果食用酒精大孔吸附树脂。恒温水浴锅岛津UVA紫外分光光度计pHs一C数字酸度计。其他所用各种试剂均为分析纯。.色素的提取..提取工艺流程女贞果一干燥一去籽一浸提一过滤一吸附一洗脱一减压浓缩一成品..提取方法女贞果红色素在水、乙醇、甲醇溶剂中可被直接提取。充分考虑溶剂的无毒、廉价、浸提率高、易回收等要求我们选择了净水作为浸提溶剂。用净水于~一】一吝兰l}。浸提h反复提取两次合并提取液。滤液经大孔吸附树脂吸附达饱和后用蒸馏水洗涤树脂进一步清除杂质然后用食用酒精洗脱收集洗脱液进行减压浓缩。色素的理化性质.色素的基本性质该色素易溶于水、乙醇、甲醇不溶于乙醚、石油醚、乙酸乙酯等非极性溶剂。色素溶液在酸性条件下呈红色碱性条件下呈黄绿色在pH的介质中色素在可见光区的最大吸收峰波长为nm。.光对色素稳定性的影响各取ml色素稀释液用.mol/LHC和.mol/LNaOH调节pH值然后分别用相应pH值的缓冲液定容至ml刻度。置于室内自然光下定期测吸光度结果见表l。表光对色素稳定性的影响一维普资讯http:wwwcqvipcom

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