刺葡萄皮色素的提取工艺及应用研究

作     者：潘小红 

作者单位：湖南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谭兴和;邓洁红

授予年度：2008年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：刺葡萄 花色苷 提取 微波 酸奶 果冻 

摘      要：本研究测定了三个湘西刺葡萄皮样品的主要化学成分和色价,确定以白马铺的刺葡萄为原料,采用溶剂提取、微波辅助提取方法对刺葡萄皮色素进行提取工艺参数的研究和优化,对比了不同提取方法对刺葡萄皮色素提取效果的影响,并对刺葡萄皮色素在食品加工中的应用进行了探讨。 1刺葡萄皮主要化学成分的研究 刺葡萄皮营养成分丰富:可溶性固形物为11.86%,总糖为9.76%,蛋白质为0.342%,维生素C为9.68mg/100g,分别是对照巨峰的1.2倍、1.51倍、1.47倍和1.61倍;风味成分突出:脂肪含量为0.218%,是对照巨峰的1.5倍;加工及综合利用嫌忌成分低:粗纤维为3.4%,单宁为0.786%,分别是对照巨峰的46%和52%。 2刺葡萄皮色素性质及色价分析 2.1刺葡萄皮色素溶于极性与半极性溶剂中,不溶于非极性溶剂中,是一种水溶性色素。刺葡萄皮色素在0.01%盐酸-甲醇溶液中最大吸收波长为536.0nm,为花色苷特征吸收波长。刺葡萄皮色素的可见光谱分析表明,刺葡萄皮色素在pH1～12的水溶液中以不同的结构形式存在,呈现由红→紫→蓝→绿→黄的花色苷特征颜色变化;当pH≤4时,刺葡萄皮色结构素稳定,具有花色苷的特征吸收峰,当pH4时,吸收峰消失。 2.2对比白马铺、高山、木丰三个刺葡萄皮样品与赤霞珠、红提、巨峰的果皮率和色价,刺葡萄果皮率为30.43%,是赤霞珠的1.46倍、红提的5.07倍、巨峰的1.76倍;刺葡萄皮色价为13.00,是赤霞珠的2.43倍、红提的2.87倍、巨峰的22.03倍;提取等量色价的色素,刺葡萄所需的成本分别是赤霞珠、红提、巨峰的14.28%,1.14%和1.11%。 3刺葡萄皮色素提取工艺的研究 3.1溶剂提? 通过对刺葡萄皮色素在不同溶剂、提取时间、提取温度、料液比条件下的单因素试验研究,选择以pH=3.10的盐酸-水溶液为提取剂,以提取温度60℃、40℃,提取时间180min、60min,料液比1:15、1:5,为三元二次旋转正交回归方程的上下水平。运用响应面分析法(RSM)优化刺葡萄皮色素的提取工艺,建立提取温度、提取时间、料液比对色素提取效果影响的回归方程。通过回归分析及试验表明,刺葡萄皮色素提取最优条件是:以pH=3.10的盐酸-水溶液为提取剂,在提取温度为45.7℃,料液比为1:13,提取时间为128.3min,一级提取率为86.12%,花色苷含量为2.2122 mg/g。 3.2微波辅助提取 以pH=3.10的盐酸-水溶液为提取剂,设计了以提取功率800W、640W、320W,料液比1:10、1:8、1:5,提取时间180s、140s、160s为微波辅助提取L(3)的三因素三水平试验,结果表明,影响微波辅助提取的主次因素为微波功率料液比提取时间,且对刺葡萄皮色素的提取效果的影响都达到显著水平(p0.05):得微波辅助提取刺葡萄皮色素的最佳工艺:微波功率为640W,料液比为1:8,提取时间为160s,一级提取率为89.97%,花色苷含量为2.3300mg/g。 4刺葡萄皮色素的应用研究 4.1刺葡萄皮色素在酸奶加工中的应用研究 研究了刺葡萄皮色素的添加量对酸奶感官、理化性质和乳酸菌数的影响,确定了刺葡萄皮色素浓缩液(花色苷含量为1.0126mg/mL)的最佳添加量为3%(酸奶产品花色苷含量约为3.0378mg/100g),认为刺葡萄皮色素的添加对酸奶风味无不良影响,且在酸奶发酵过程中,可以加速酸奶pH降低、酸度提高的速度。 4.2刺葡萄皮色素在果冻加工中的应用研究 探索了刺葡萄皮色素在果冻生产中的添加量及应用条件,研究了刺葡萄皮色素对果冻品质的影响,考察了刺葡萄皮色素在果冻贮藏中的稳定性,确定了刺葡萄皮色素液的最佳添加量为3%(刺葡萄皮色素液的花色苷含量为1.0126mg/mL,果冻产品花色苷含量约为3.0378mg/100g);甜味剂的添加种类和量为:8%白砂糖+2%果葡萄糖浆;酸味剂的添加种类和量为:0.14%柠檬酸+0.01%苹果酸+0.01%乳酸+0.15%柠檬酸钟;刺葡萄皮色素果冻在常温避光、不避光贮藏180d,产品颜色稳定,是一种值得开发的新型、保健果冻。