温州蜜柑皮β-隐黄素的提取、纯化及稳定性研究

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β-隐黄素为类胡萝卜素的一种,在人体内能转化为维生素A,广泛存在红辣椒、木瓜、柿子、枇杷等果蔬中,尤其是在温州蜜柑中含量最高。β-隐黄素具有预防骨质疏松、癌症、降低关节炎、改善脂质代谢等生理功能,在食品工业、日化工业有广泛的应用,具有广阔的应用前景。本文以温州蜜柑皮为原料,研究了从温州蜜柑皮中提取和纯化β-隐黄素的几种工艺及参数,并对β-隐黄素的稳定性进行了研究。为我国柑桔皮渣的充分利用提供了新的技术和利用途径。本文所得到的主要研究结果如下:1、研究了溶剂法提取温州蜜柑皮β-隐黄素的工艺,采用二次回归正交旋转组合设计对提取温州蜜柑皮β-隐黄素的工艺条件进行了优化,并得到了β-隐黄素得率Y与各因素正交回归模型:Y=0.27215+0.00134X1+0.01090X2+0.00519X3-0.01084X12-0.00390X22-0.00185X32-0.00780X1X2+0.00532X1X3+0.00210X2X3。由模型的极值分析,并结合单因素试验,最终得到溶剂法提取温州蜜柑β-隐黄素的最佳工艺参数为:以乙醇作为提取剂、料液比1:18.4、浸提温度41.3℃、浸提时间3.2h、浸提2次。在此条件下β-隐黄素的得率为0.29‰。2、研究了超声波辅助提取温州蜜柑皮β-隐黄素工艺,通过单因素和正交试验确定了超声波辅助提取温州蜜柑皮β-隐黄素的最佳工艺条件为:料液比1:17.5、浸提时间33min、超声波功率180W、浸提温度45℃、超声波处理2次。在此提取条件下β-隐黄素的得率为0.30‰。3、研究了以乙醇为溶剂微波辅助提取温州蜜柑皮中β-隐黄素的工艺,由频率分析并结合单因素试验得出,微波辅助提取温州蜜柑皮β-隐黄素最优的提取工艺为:料液比1:20、微波时间184s,微波功率357W,在此最佳条件下β-隐黄素得率0.30‰。4、研究了β-隐黄素提纯过程中的皂化和柱层析工艺条件,结果表明最佳皂化工艺条件为:皂化剂NaOH-乙醇、碱用量:10%NaOH-乙醇、皂化温度20℃、皂化时间12h、皂化液体积40mL、搅拌速度400r/min;柱层析最佳工艺条件:上样量与硅胶比1:125(mL/g),洗脱剂为正己烷:丙酮:甲醇(92.5:7:0.5,v/v/v)的混合液、洗脱液流速1.0mL/min,最终得到的β-隐黄素纯度在90%以上。5、分别研究了四种食品添加剂、光照、温度、酸碱、氧化剂、还原剂、金属离子对温州蜜柑中β-隐黄素纯化制品稳定性的影响。结果表明:光照和氧气对β-隐黄素的稳定性都有较大的影响,其中光照对其影响最为显著。β-隐黄素纯化制品,对高温和室外日光不稳定,对室内弱光和暗室环境较稳定;β-隐黄素在碱性坏境中较稳定;β-隐黄素在金属离子Fe3-、Fe2+、 Cu2+、Al3+等环境中不稳定,而其它金属离子对其影响较小;还原剂和苯甲酸钠对β-隐黄素有一定的破坏作用,氧化剂和其他三种食品添加剂对β-隐黄素稳定性的影响较小。
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