甘蔗含有大量花色苷类成分,这些物质不仅对食品着色起着重要作用,而且具有潜在的生物活性功能。甘蔗在我国种植广泛,制糖过程中产生的副产物甘蔗渣,占甘蔗质量的25%,蔗渣中含有丰富的花色苷类物质。近年来分离果蔬中花色苷成分,并探究其稳定性成为学者们研究的热点,而甘蔗花色苷结构特征和辅色效果的研究尚未展开。为了进一步的丰富甘蔗活性成分,提升甘蔗副产物的高值化利用率,深入系统地开发和利用甘蔗花色苷提供理论技术依据,本文系统地研究了不同提取方法对甘蔗花色苷的提取效果,研究了模拟体系下有机酸和酚醛对甘蔗花色苷的辅色作用;分析探讨了花色苷辅色前期和辅色中后期辅色剂与甘蔗中主要花色苷(矢车菊素-3-葡萄糖苷,C3G)发生辅色作用的途径。主要结论如下:比较酸化水提法、甲醇丙酮法和酸化甲醇丙酮法提取甘蔗花色苷的得率,选择酸化甲醇丙酮法进行正交实验。结果表明,最佳提取条件为:有机溶剂浓度组成为20%水、40%甲醇和40%丙酮(p H=1.0),料液比1:10(g/m L),提取时间120 min,提取温度20°C,通过验证实验得出,在最佳提取工艺条件下,甘蔗花色苷的产量为125.01±1.77mg/100g DW。超高压液相串联高分辨率质谱技术分析表明,甘蔗中含有10种花色苷组分,确定了矢车菊素-3-(丁二酰)-葡萄糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3,5-葡萄糖苷、芍药色素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-(丙二酰)-葡萄糖苷、芍药色素-3-(丙二酰)-葡萄糖苷和矢车菊素-3-(肉桂酰)-葡萄糖苷共7种花色苷。研究了模拟体系(15%乙醇,v/v,pH3.0)中,辅色剂种类及浓度、pH、温度和储存时间对花色苷辅色作用的影响。结果表明:阿魏酸、香草酸、4-香豆酸、香草醛和丁香醛与甘蔗花色苷产生了辅色作用;辅色剂浓度越高,辅色效果越明显;体系pH越低,辅色作用越强;20°C时三种有机酸和丁香醛的辅色效果最好,15°C时香草酸的辅色效果最好;阿魏酸和4-香豆酸对甘蔗花色苷的辅色作用强于其它三种辅色剂。研究了辅色前期和辅色后期五种辅色剂与C3G间的辅色机理。通过比较辅色前期辅色作用热力学参数的实验值与理论值,并用量子化学法分析辅色剂与C3G的分子间相互作用,探讨辅色反应的机理。体系的ΔG°、ΔH°和ΔS°值均小于零,表明辅色作用为自发过程,且为放热反应。ΔGbinding值最大表明阿魏酸与C3G的辅色作用在热力学上有优势;ΔE与ΔGbinding的变化趋势一致,表明阿魏酸与C3G辅色形成的复合物最稳定。量子化学分析表明氢键和范得华力是发生辅色作用的主要驱动力;辅色后期添加阿魏酸和4-香豆酸的花色苷溶液中形成两种衍生物,分别为:矢车菊素-3-葡萄糖苷-乙烯基愈创木酚和矢车菊素-3-葡萄糖苷-乙烯基苯酚。添加其它三种辅色剂的溶液中没有发现花色苷衍生物生成。