论文部分内容阅读
天然色素一直是食品研究与应用的热点,火龙果果皮含有大量的水溶性天然色素,其颜色呈鲜艳的紫红色,是天然食用红色素提取及加工应用的优质材料来源。火龙果色素在食品工业领域中多用于果汁、糕点、糖果等产品中,且还可应用于化妆品的研发和生产,是一种拥有较高研究价值和发展应用的天然食用色素。电化学检测可对具有氧化还原性质的物质进行分析研究,是一种快速高效的测定方法。本文采用超声波辅助提取法提取火龙果色素,对色素进行纯化与精制,并对色素结构进行鉴定,同时研究其电化学行为,主要内容如下:用超声波辅助提取法,研究了不同溶剂、超声时间、液料比、温度、pH值对提取率的影响,最佳的提取条件为:体积百分比浓度为40%的乙醇溶液作为溶剂,pH值为5,液料比为2:1,温度为40℃,超声波时间为45min。对纯化工艺进行改进:粗提液用0.22μm微孔滤膜进行抽滤;采用石油醚代替乙醚作为除脂类剂;采用透析的方式可有效去除无机离子、单糖等物质,操作更简便,成本更低。通过此方法制得的色素粉末,色价E1%1cm538n m120.6是已有文献值的1.6倍,提取效能明显提高。用紫外-可见光光谱法、傅里叶变换红外光谱法、高效液相色谱-质谱联用法对纯化后的火龙果果皮色素结构进行鉴定。结果表明:其色素的主要结构有7种,分别是Betanidin、Betanin、Isobetanin、Phyllocactin、Isophyllocactin、Hylocerenin和Betanidin-5-O-β-sophoroside。本文还利用循环伏安法、差分脉冲阳极溶出法对色素的电化学行为进行探究,研究表明:色素在Epa=0.223V处有明显氧化峰,峰电流为ipa=1.4675×10-6A,说明色素在玻碳电极上发生不可逆氧化还原反应,其在电极上发生的反应可能为环二羟基苯丙氨酸-5-O-苷中的醛基被氧化为酸。随着抗坏血酸浓度的增加,色素的氧化峰电位正移,溶液的氧化峰电流增大,表明其氧化反应能力增强,有利于色素的稳定性。论文还研究了光照、温度及金属离子对色素稳定性影响及总抗氧化能力检测试剂盒(ABTS)法对色素的抗氧化能力进行测定,结果表明:紫外光比蓝光、红光、绿光的单色光对色素稳定性影响较大,紫外光可能破坏色素结构,造成色素的光分解或者光氧化反应;色素在低于50℃时较稳定;加入Ca2+、Mn2+、Mg2+、Na+、K+金属离子对色素颜色没有明显影响, Fe3+、Cu2+、Zn2+、Al3+金属离子对色素稳定性影响较大。色素浓度越大,其抗氧化能力越强。