黑芝麻油渣中黑色素的超臨界萃取及其活性研究.pdf

1、隨著人們對(duì)食用色素的安全性越來越關(guān)注，天然色素的開發(fā)和利用也逐漸成為研究的焦點(diǎn)。目前，紅色、黃色、綠色等色素已經(jīng)得到了比較充分的開發(fā)和利用，而黑色和藍(lán)色則較為稀缺。當(dāng)前在食品中所使用的黑色素主要為BN和黑色1984，均采用化學(xué)方法合成，而歐盟有些國(guó)家已經(jīng)實(shí)施了禁止使用這些化學(xué)合成的黑色素的相關(guān)規(guī)定，因此開發(fā)天然的黑色素具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。黑芝麻黑色素（Black sesame melanin，BSM）主要存在于黑芝麻種皮中，并且在經(jīng)過榨

2、油后的黑芝麻油渣（Black sesame dregs，BSD）中仍然存在且未得到有效的利用。采用超臨界流體從BSC中提取黑色素，不僅可以增加天然黑色素的來源，使 BSD中的活性物質(zhì)得到更充分的利用，而且提取工藝綠色、環(huán)保，較好的減少了對(duì)黑芝麻油渣二次使用的影響。
　　本文研究了從黑芝麻油渣中提取黑色素的CO2流體萃取工藝優(yōu)化問題，之后進(jìn)一步純化、檢測(cè)了提取黑色素的生物活性。萃取工藝的優(yōu)化中，以萃取壓力、萃取溫度、CO2流量三個(gè)重

3、要參數(shù)，作為考察因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，將黑色素提取率作為響應(yīng)值 Y，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定適合的因素水平，采用 Box-Benbnken中心組合設(shè)計(jì)進(jìn)行提取工藝的優(yōu)化。經(jīng)過單因素試驗(yàn)，確定了各因素水平：萃取壓力10-18MPa,萃取溫度20-40℃，CO2流量0.64-0.96L/min。優(yōu)化后的萃取條件為：萃取壓力14.31MPa，萃取溫度29.92℃，CO2流量0.75L/min，得到的BSM的粗品提取率為3.40％?；貧w方程模型

4、擬合良好，能夠反映出實(shí)際的萃取情況。分別采用堿溶酸沉（Alkali-solution and acid-isolation，ASAI）、硅膠、大孔樹脂三種方法純化超臨界CO2提取的黑色素，以純化率（Purification rate，PR）和色價(jià)(Color value，CV)作為評(píng)價(jià)純化方法的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過ASAI、硅膠和大孔樹脂AB-8三種方法純化后，黑色素的PR和CV分別為1.06%和305，1.05%和278，0.88%和255，A

5、SAI的純化效果最佳。黑色素的活性檢測(cè)主要包括兩方面：理化性質(zhì)和抗氧化活性。理化性質(zhì)檢測(cè)試驗(yàn)的結(jié)果表明，純化后的黑色素易溶于堿性溶液。溫度、鹽、糖、光照、氧化劑和還原劑對(duì)黑色素的穩(wěn)定性影響較小，pH對(duì)其穩(wěn)定性影響較大?？寡趸钚灾饕獮轶w內(nèi)和體外兩部分。體外部分則主要通過清除ABTS+、羥基、DPPH三種自由基來評(píng)價(jià)黑色素的抗氧化能力。試驗(yàn)結(jié)果表明黑色素具有清除三種自由基的能力，并且隨著其濃度的升高清除率也在增加，其中，黑色素對(duì)DPPH的

6、清除作用最好，清除羥基自由基的能力接近維生素C(Vc)。體內(nèi)抗氧化試驗(yàn)是以野生型酵母BY4741（WT）及其基因缺陷型菌株（SOD1△、CTT1△，GTT1△，GTT2△）作為細(xì)胞模型進(jìn)行的。首先采用菌落計(jì)數(shù)法，將細(xì)胞存活率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別考察黑色素對(duì)處于Cd2+、CCl4、H2O2三種氧化脅迫環(huán)境中酵母細(xì)胞存活率的影響；之后，采用硫代巴比妥酸法（Thiobarbituri acid，TBA）測(cè)定供試酵母細(xì)胞在Cd2+、CCl4、H2