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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 大棗果皮花青素提取工藝及穩(wěn)定性研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 以山西呂梁大棗為原料，設(shè)計(jì)不同的提取條件，對(duì)木棗果皮花青素提取工藝及穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示大棗花青素是一種理想的天然色素資源，適用于功能食品添加、著色，保健藥物與化妝品研發(fā)。
- 詳細(xì)介紹：
- 針對(duì)山西呂梁大棗加工企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量果皮遺棄物和因梅雨致使大棗裂果后產(chǎn)生大量棗果廢棄物的現(xiàn)象，通過(guò)從大棗果皮遺棄物中提取花青素，能有效地解決當(dāng)前棗果采摘及加工過(guò)程中廢物利用，變廢為寶及保護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題。 以山西呂梁木棗果皮為原料，通過(guò)設(shè)計(jì)不同提取條件，對(duì)木棗果皮花青素提取工藝及穩(wěn)定性進(jìn)行了探究。結(jié)果顯示：以水作為提取劑，在溫度為35℃，PH值為6.2，固液比為1:35，纖維素酶用量為9.2mg?g-1，提取時(shí)間為120min的提取條件下，木棗果皮花青素提取率為31.37%。木棗果皮花青素對(duì)熱、亞硫酸鈉、蔗糖、苯甲酸鈉以及部分金屬離子比較穩(wěn)定，對(duì)光、過(guò)氧化氫不穩(wěn)定。結(jié)論：以水作提取劑，用酶解法提取木棗果皮花青素，方法簡(jiǎn)便，易于操作，且綠色環(huán)保。為食品添加、著色與保健藥物研發(fā)尋求到了一種穩(wěn)定性較好的優(yōu)質(zhì)天然花青素資源。
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 針對(duì)山西呂梁大棗加工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量果皮遺棄物和當(dāng)?shù)匾蛎酚曛率勾髼椓压螽a(chǎn)生大量棗果廢棄物的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了以酶解法從大棗果皮遺棄物中提取花青素的試驗(yàn)方案，該方案的實(shí)施將有效地解決當(dāng)前棗果采摘及加工過(guò)程中廢物利用，變廢為寶及保護(hù)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 科學(xué)性與先進(jìn)性：利用纖維素酶破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，把藏匿在各分子間的花青素分子全部釋放出來(lái)；采用檸檬酸緩沖液來(lái)維持酸性微環(huán)境；加適量的抗壞血酸來(lái)防止花青素分子被氧化；用冷凍離心機(jī)來(lái)防止離心過(guò)程中高溫對(duì)花青素分子結(jié)構(gòu)的破壞；用真空干燥箱在常溫下進(jìn)行濃縮以確?；ㄇ嗨胤肿咏Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。 創(chuàng)新點(diǎn)：通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)提取條件，采用酶解法從木棗果皮中提取花青素，尋求到了一種穩(wěn)定性較好的優(yōu)質(zhì)天然花青素資源
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 呂梁是全國(guó)最大的大棗生產(chǎn)基地，但是，大棗在成熟期遇到連陰雨天會(huì)發(fā)生很嚴(yán)重的果實(shí)裂果現(xiàn)象，同時(shí)隨意堆放的已經(jīng)霉?fàn)€變質(zhì)的大棗嚴(yán)重地污染了當(dāng)?shù)丨h(huán)境。另外，一些大棗加工企業(yè)每年產(chǎn)生大量大棗果皮遺棄物。 該研究以大棗果皮廢棄物為原料提取花青素。旨在為食品添加、著色、保健藥物與其化妝品研發(fā)尋求一種穩(wěn)定性較好的優(yōu)質(zhì)天然花青素資源；同時(shí)也將有效地解決當(dāng)前棗果采摘及加工過(guò)程中廢物利用。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 以山西呂梁木棗為原料，設(shè)計(jì)不同的提取條件，對(duì)木棗果皮花青素提取工藝及穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示：以水作為提取劑， 在溫度為35℃，PH值為 6.2 ，固液比為 1:35 ，纖維素酶用量為 9.2mg?g-1，提取時(shí)間為120min的提取條件下，木棗果皮花青素提取率高達(dá)21.37% ；木棗果皮花青素對(duì)熱、亞硫酸鈉、蔗糖、苯甲酸鈉以及部分金屬離子比較穩(wěn)定，對(duì)光和過(guò)氧化氫很不穩(wěn)定。該木棗果皮花青素提取方法簡(jiǎn)便，易于操作，綠色環(huán)保；且穩(wěn)定性也較好。是一種理想的天然色素資源，適用于功能食品添加、著色，保健藥物與化妝品研發(fā)。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 以水為提取劑，在溫度為35℃，PH值為 6.2 ，固液比為 1:35 ，纖維素酶用量為 9.2mg?g-1，提取時(shí)間為120min。提取方法簡(jiǎn)便，綠色環(huán)保；且穩(wěn)定性也較好。是一種理想的天然色素資源。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 花青素是一類廣泛存在于植物中的水溶性色素，屬于類黃酮化合物。是一種理想的天然色素資源，其色澤鮮艷，含量豐富，安全無(wú)毒，具有特定的藥理藥效功能，可廣泛地用于食品、醫(yī)藥及化妝品著色，具有廣闊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。查閱有關(guān)專業(yè)資料表明：在植物中常見(jiàn)的花青素有6種，即天竺葵色素、矢車菊色素、飛燕草色素、芍藥色素、牽?；ㄉ睾湾\葵色素。自然條件下游離的花青素極少見(jiàn)，常與一個(gè)或多個(gè)葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖等通過(guò)糖苷鍵形成花色苷，花色苷中的糖苷基和羥基還可以與一個(gè)或幾個(gè)分子的香豆酸、阿魏酸、咖啡酸、對(duì)羥基苯甲酸等芳香酸和脂肪酸通過(guò)酯鍵形成?；幕ㄉ铡Ｒ阎烊淮嬖诘幕ㄉ沼?00多種，存在于27個(gè)科、73個(gè)屬的植物中。同時(shí)也得知：花青素葡萄皮色素是開(kāi)發(fā)最早且最豐富的花青素類色素，由葡萄科果實(shí)的果皮或葡萄酒酒廠的廢料--葡萄渣，以水或乙醇萃取，后經(jīng)精制、真空濃縮而得，主要成分有錦葵色素-3-葡糖啶、丁香啶、二甲翠雀素、甲基花青素、翠雀素等，廣泛用在飲料、冷飲、蛋糕、果醬等的生產(chǎn)上，用量0.002%-0.3%。 王桐等（2006）、陳小全等（2009）與吳宇寬等（2008）以3%NaOH提取棗皮花青素效果最好；祖麗皮亞?玉努斯等（2006）以50%乙醇提取效果最好。李曉等（2009）用pH 值梯度萃取分離技術(shù)認(rèn)定棗皮紅色素中具有兩個(gè)游離態(tài)羰基的被吸電子基團(tuán)取代的蒽醌類化合物；常世敏等（2004）認(rèn)定色素提取物至少含有黃酮類和花色苷類兩種色素化合物。夏敦嶺等（2006）用紫外可見(jiàn)光譜分析后判斷紅色素的組成為類黃酮、花色素苷類。張瓊等（2010）用HPLC-MS技術(shù)檢測(cè)到了8種黃烷醇類物質(zhì)，4~5種黃酮醇類物質(zhì)。課題組在棗皮花青素提取過(guò)程中先利用纖維素酶破壞細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)，把藏匿在各分子間的花青素分子釋放出來(lái)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化提取條件，以水作提取劑提取花青素，獲得了較高的提取率。
