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本文是国家科技支撑计划项目(编号:2015BAD16B00)“防腐保鲜新型物流包装材料开发”、吉林省科技发展计划项目(编号:20140520182JH)“长白山短梗五加浆果花色苷可食性油墨的基础研究”和吉林省教育厅规划项目(编号:吉教科合字[2014]第556号)“长白山刺五加浆果花色苷的提取、纯化及抗氧化功能的研究”的部分内容。长白山区短梗五加资源丰富,短梗五加果作为一种新型的药食同源食品开发利用较少,造成了资源的浪费。本文以短梗五加果为原料,主要对短梗五加果花色苷(AFA)的提取、纯化、冷冻干燥工艺、稳定性、微胶囊化、抗氧化活性及在可食性油墨中的应用等方面进行了研究,研究结果如下:(1)采用单因素试验、正交试验和响应面试验确定了溶剂法、超声波辅助法、酶法、超声波—微波协同法提取AFA的最佳工艺条件,并从提取率、提取时间、能耗等方面对四种方法进行比较。溶剂法的最佳工艺条件为:提取时间2h、pH为2、40%的乙醇、提取温度60℃、液料比10:1(mL:g),提取率为78.5%;超声波辅助法的最佳工艺条件为:超声功率160W,超声时间40min,液料比10:1(mL:g),pH为2、40%的乙醇为提取剂,提取温度60℃,提取率为80.7%;酶法的最佳工艺条件为:纤维素酶用量0.7%、液料比15:1(mL:g)、酶解时间120min,酶解温度50℃,pH为5.0,提取率为79.1%;超声—微波协同法的最佳工艺条件为:超声功率120W,微波功率180W,提取时间6.7min,液料比为10:1(mL:g)、pH为2、40%的乙醇为提取剂,提取温度为50℃,提取率为83.4%。超声—微波协同法提取AFA具有提取率高、提取时间短、能耗低等优点。(2)采用大孔树脂法纯化AFA,以吸附率和解吸率为考察指标,确定AFA的最佳纯化条件:AB-8型大孔树脂对AFA的静态吸附平衡时间为4h,静态解吸平衡时间为2h,上样液pH为2,洗脱液pH为2,洗脱液乙醇体积分数70%,上样流速1mL·min-1,质量浓度1mg·mL-1,洗脱液的流速1mL·min-1。采用单因素试验和响应面试验,以AFA干燥速率、总花色苷保留率和水分含量为考察指标,确定真空冷冻干燥AFA的最佳工艺条件:干燥压力50Pa,物料厚度8mm,加热板温度50℃,AFA的干燥速率、总花色苷保留率和水分含量分别为19.37g·(g·h)-1、82.88%、4.13%。定性实验结果表明:AFA是含有酚羟基、在5号位没有取代的黄酮类化合物,其成分中可能含有矢车菊素、牵牛花素和飞燕草素。(3) AFA在pH≦3的条件下较稳定,对室外强光较敏感,在60℃以下较稳定,氧化剂对AFA影响较显著,还原剂对AFA影响不显著,K+、Ca2+和Mg2+对AFA无影响,Na+、Zn2+、Al3+和高浓度的Cu2+对AFA有增色作用,Fe3+和Fe2+对AFA影响显著,蔗糖和葡萄糖对AFA有增色的作用,山梨酸钾对AFA无影响,高浓度的抗坏血酸对AFA影响较大。(4)采用单因素试验、响应面试验和正交试验确定了研磨法、锐孔法和喷雾干燥法微胶囊化AFA的最佳工艺条件,探讨了不同因素对包埋效率的影响。研磨法最佳工艺条件为:壁芯比3.6:1、研磨时间43min、研磨温度40℃,包埋效率为76.4%,研磨法制备的短梗五加果花色苷微胶囊(AFAM)为松散、均匀细腻的粉末状,其微观结构呈球形,表面光滑、致密,无裂痕。锐孔法最佳工艺条件为:海藻酸钠质量分数1.9%、壳聚糖质量分数1.7%、氯化钙质量分数1%和壁芯比4:1,包埋效率为92.9%,锐孔法制备的AFAM呈球形,大小均匀,结构较完整、致密,有一定的机械强度,表面无裂痕。喷雾干燥法最佳工艺条件为:壁芯比6:1、固形物含量30%、麦芽糊精/阿拉伯胶1:1、进风口温度160℃、出风口温度80℃,包埋效率为83.3%,喷雾干燥法制备AFAM为均匀、细腻、松散的粉状,其微观结构呈较规则球形,表面光滑、致密,无裂痕。喷雾干燥法制备AFAM对温度、光照、pH和金属离子等因素都有较好的稳定性,在模拟胃液中有一定的缓释效果。(5) AFA对DPPH自由基的清除效果显著,IC50为28.7ug/mL。AFA有一定的超氧阴离子自由基清除作用,IC50为134.1ug/mL。AFA对羟自由基的清除率较高,IC50为29.2ug/mL。AFA有较强的抗脂质过氧化能力,IC50为150.3ug/mL。AFA有一定的还原能力和抗油脂氧化能力。(6)以1%的短梗五加果花色苷为色料,30%绵白糖、34.1%大豆油和34.1%蒸馏水为连接料,0.3%的黄原胶和0.5%卵磷脂为助剂,经超声-微波协同乳化20min制备短梗五加果花色苷可食性油墨,其粘度为0.32Pa s,流动度为37mm,细度﹤15um,经刮样纸检测,该油墨的面色与底色较接近,着色力较好,颜色鲜艳自然。L*值为44.62,a*值为24.44,b*值为15.43,彩度为28.90,色角为32.27°。采用丝网印刷将AFAEI印刷于面包表面、蛋糕表面和纸张上,图像清晰,色彩自然,有一定的装饰效果。AFAEI能耐受的最高干燥温度为70℃,有一定的耐酸性、耐乙醇性和耐水性,耐碱性较差,在实际应用中应避免接触碱性物质。Bloom测试和触变性测试的结果表明AFAEI基本性能与标准红墨较为接近。