紫甘薯花色苷穩(wěn)定性與抗氧化性及抑菌作用研究.pdf

1、紫心甘薯又名紫甘薯，塊根肉色紫紅，具有營養(yǎng)、著色和保健等多重作用。紫甘薯塊根除含有普通甘薯的營養(yǎng)成分外，還含有抗氧化作用的天然花色苷色素?；ㄉ帐且活悘V泛地存在于植物中的水溶性天然色素，屬于多酚類物質，提取容易，安全無毒，而且具有一定的營養(yǎng)和保健作用?；ㄉ漳芴岣咭曈X靈敏性，抑制脂質過氧化，防止血小板聚集，維持血管正常的通透性，預防糖尿病。另外，還有抗腫瘤、抗突變和抗輻射作用，對皮膚也有一定的保健作用。因而花色苷在食品、化妝品及醫(yī)藥工業(yè)

2、上均有廣泛應用。花色苷因具有較好的著色性而被人們看好的天然色素添加劑．本論文對紫甘薯花色苷提取純化、穩(wěn)定性、抗氧化性和抑菌作用進行了研究，旨在為紫甘薯花色苷應用提供理論依據。研究結果如下： 以紫甘薯作為原料，用超聲波輔助酸化乙醇提取紫甘薯中花色苷。在單因素和正交實驗的基礎上得出超聲波輔助提取紫甘薯花色苷的最佳提取工藝為：提取溫度70℃，提取時間40 min和料液比1：10。醋酸發(fā)酵最佳提取工藝：發(fā)酵液的pH為4.0、酒精度為7.

3、00、接種量為8.18。采用AB-8型、S-8型、NKA-Ⅱ型和NKA-9型4種大孔樹脂對紫甘薯花色苷進行了吸附與解吸試驗，研究了大孔樹脂對紫甘薯花色苷的靜態(tài)吸附動力學曲線、吸附等溫曲線及解吸特性。結果表明：AB-8樹脂吸附平衡的速率常數為最大，對紫甘薯花色苷的吸附量和解吸量分別是S-8、NKA-Ⅱ及NKA-9的119％、139％、118％和105％、116％、118％，因而AB-8大孔樹脂適用于純化紫甘薯花色苷，解吸時宜選用60％乙醇

4、溶液。紫甘薯花色苷和酸水解后花色苷經HPLC-DAD分析，表明紫甘薯花色苷組分中主要是?；ㄉ眨伎偤康?5％，組成紫甘薯花色苷的花青素種類主要是矢車菊和芍藥素，兩者占紫甘薯花青素總量的88.7％。HPLC-MS分析可知，紫甘薯中?；ㄉ罩饕怯煽Х人岷桶⑽核狨；?，花色苷所連結的糖苷主要是六碳糖和槐糖。 研究了紫甘薯花色苷基本理化性質及pH、溫度、光照、氧化還原劑、金屬離子和輔色劑對其穩(wěn)定性的影響。結果表明：紫甘薯花色苷

5、在pH 1.0～3.0時保持穩(wěn)定，色澤鮮紅；隨pH值升高降解指數增大；溫度超過60℃時，花色苷的穩(wěn)定性迅速下降；連續(xù)光照8 d后花色苷的保存率為87％；花色苷對H<,2>O<,2>和抗壞血酸耐受力較差；Al<'3+>和Zn<'2+>有提高花色苷的穩(wěn)定性作用，而Fe<'3+>對其有破壞作用。在pH值為4.0緩沖液中，添加0.1mol 1<'-1>單寧的紫甘薯花色苷熱降解活化能是43.09 kJ mol<'-1>，比紫甘薯花色苷的活化能高1

6、1.57％．與紫甘薯花色苷相比，同一溫度下單寧-紫甘薯花色苷熱降解速率低，半衰期長，耐熱性好．單寧．紫甘薯花色苷光降解速率是紫甘薯花色苷的92.8％。這表明單寧能增強紫甘薯花色苷對光和熱的穩(wěn)定性，并對花色苷有輔色作用。紫甘薯醋中花色苷較其在水溶液中穩(wěn)定。紫甘薯發(fā)酵成醋的過程中產生了一些對花色苷有一定保護作用的酚類物質，因而紫甘薯醋中花色苷較在水溶液中穩(wěn)定。HPLC-MS分析發(fā)現紫甘薯醋中雙咖啡單寧酸和表兒茶酚含量比水溶液中高，這有助于提

7、高花色苷的穩(wěn)定性。采用DPPH體系、超氧陰離子自由基體系和亞油酸體系來測定紫甘薯花色苷抗氧化性。濃度為0.5 mg ml<'-1>時，花色苷、L-AA和BHY的還原力分別為0.572、0.46和0.121，表明花色苷有較強的還原力。花色苷DPPH和超氧自由基的半抑制濃度(IC50)分別為6.94 μg ml<'-1>和3.68 μg ml<'-2>，表明花色苷可以較好清除DPPH和超氧陰離子自由基；花色苷在亞油酸體系還能明顯阻止脂質過氧

8、化的形成。研究發(fā)現紫甘薯花色苷對2種常見致病茵大腸桿菌(E．coli)及金黃色葡萄球菌(Stapph．aureus)均有抑菌作用，并與其濃度呈正相關。透射電鏡觀察和微生物生長曲線表明，紫甘薯花色苷的抑茵作用是通過增強細胞膜的通透性，使細胞異常生長，抑制對數生長期的細胞分裂，使細胞質稀薄、解體，導致細胞死亡。SDS-PAGE分析表明，紫甘薯花色苷對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌蛋白表達影響不明顯，未見特征性條帶的消失，僅對部分蛋白質合成量有影響

9、。紫甘薯花色苷具有著色、抗氧化和抑茵多重功能。 采用模糊數學中的七度標度法，對Response Surface-D-Optimal設計的紫甘薯果醋飲料配方的感官評定值進行統(tǒng)計分析后作為響應值，通過Design Expert軟件方差分析確定果醋飲料最優(yōu)配方為紫甘薯醋40％、草莓汁30％、蜂蜜5％、蔗糖7％和水19％。儲藏期間果醋中色素降解指數升高，色素含量降低，但聚合色素含量上升，果醋溶液的明度指數和飽和度回升，果醋色澤變得清澈柔