高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)輔助提取樹(shù)莓花青素研究.pdf

1、花青素是植物中廣泛存在的一種功能性色素，其在食品、化妝品等工業(yè)生產(chǎn)中有較為廣泛的應(yīng)用。但花青素傳統(tǒng)提取方法中存在提取效率低與花青素不穩(wěn)定等問(wèn)題，探索新的提取技術(shù)提高其提取效率和穩(wěn)定性是花青素高效提取研究的主要方向。樹(shù)莓果實(shí)中含有豐富的花青素，而高壓脈沖電場(chǎng)技術(shù)(PEF)作為新型非熱加工技術(shù)應(yīng)用于食品成分的提取己引起了廣泛關(guān)注。 本論文以樹(shù)莓為實(shí)驗(yàn)材料，以PEF為技術(shù)手段，研究了PEF輔助提取樹(shù)莓花青素的動(dòng)力學(xué)并評(píng)價(jià)其對(duì)花青素的影

2、響，深入探討了PEF降解Cy-3-glu的動(dòng)力學(xué)和機(jī)制，得出如下主要結(jié)論： (1)PEF對(duì)樹(shù)莓細(xì)胞膜造成不可逆損傷，能有效提高樹(shù)莓花青素的提取率(a<0.05)。提取過(guò)程中，果實(shí)中花青素和離子的傳質(zhì)過(guò)程均符合二次指數(shù)動(dòng)力學(xué)模型(R<'2>>0.970)?；ㄇ嗨睾碗x子物質(zhì)在果實(shí)組織內(nèi)部和提取介質(zhì)中的傳質(zhì)速率均隨處理時(shí)間延長(zhǎng)而增大。 (2)與熱溶劑、微波和超聲波提取方法相比較，PEF提取物的總花青素和總酚含量顯著高于其它三種

3、提取物(a<0.05)，清除·DPPH的能力最弱，清除·OH的能力最強(qiáng)，顏色品質(zhì)更好，接近紅色，褐變度最低。 (3)對(duì)樹(shù)莓中花青素進(jìn)行分離鑒定，Cy-3-glu和Cy-3-soph是樹(shù)莓中兩種主要的花色苷。AmberliteXAD-7和Sephadex LH-20聯(lián)用能夠有效分離樹(shù)莓中的Cy-3-glu和Cy-3-soph，純度大于85％。 (4)PEF能夠顯著降解Cy-3-glu(α<0.05)，該反應(yīng)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力

4、學(xué)(R<'2>>0.9400)，PEF降解Cy-3-glu的速率是45℃熱降解的10<'4>倍。PEF快速降解Cy-3-glu可能是因?yàn)橥怆妶?chǎng)作用下O原子電子云偏移，2-C位的水加成反應(yīng)加速，以及電場(chǎng)負(fù)極瞬間的酸度降低促進(jìn)了3-C位葡萄糖的水解反應(yīng)。PEF降解Cy-3-glu使其顏色發(fā)生顯著變化(α<0.05)。 (5)PEF處理后Cy-3-glu在貯藏期間的降解符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(R<'2.>>0.9300)。相同溫度下，PE

5、F對(duì)Cy-3-glu在貯藏期間的穩(wěn)定性無(wú)后效應(yīng)影響(α>0.01)。溫度對(duì)Cy-3-glu在貯藏期的穩(wěn)定性有顯著影響(α<0.05)。貯藏期間隨貯藏溫度增大，處理時(shí)間延長(zhǎng)，Cy-3-glu的顏色顯著變化(α<0.05)。 (6)PEF處理后Cy-3-glu在333nm處吸收增大，表明生成了查爾酮類化合物。并檢測(cè)到產(chǎn)物3,4-二羥基苯甲酸和2,4,6-三羥基苯甲酸，而其熱降解產(chǎn)物還有Cyanidin。推斷PEF降解Cy-3-glu

6、的可能途徑為：Cy-3-glu先發(fā)生水加成反應(yīng)生成Pseudobase glucoside，進(jìn)一步發(fā)生C-O鍵的開(kāi)環(huán)生成Chalcone glucoside，該物質(zhì)發(fā)生糖苷鍵的水解，生成Chalcone，最終降解為3,4-二羥基苯甲酸和2,4，6-三羥基苯甲酸。 (7)電場(chǎng)強(qiáng)度為14和22 kV/cm時(shí)，Cy-3-glu降解和產(chǎn)物3,4-二羥基苯甲酸生成符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)(R<'2>>0.900)，二者具有良好的相關(guān)性(R<'2