枸杞皮渣中类胡萝卜素的提取及稳定性研究

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本论文采用有机溶剂法、磁场搅拌辅助提取法、超声波-微波联合辅助法对枸杞皮渣中类胡萝卜素的提取工艺进行了优化;运用大孔树脂对提取的枸杞色素液进行吸附、解析,并对提取的枸杞色素液进行了稳定性研究。结果如下:(1)通过单因素和正交试验优化有机溶剂提取枸杞皮渣中类胡萝卜素的最佳工艺参数为:最优有机溶剂为乙酸乙酯:乙醇(1:1),料液比1:25,颗粒度80目,提取温度55℃,提取时间4h,在此条件下类胡萝卜素的提取量为141.56mg/100g。(2)通过单因素试验和Box-Behnken设计试验优化了磁力搅拌辅助提取类胡萝卜素的工艺条件,应用响应曲面法分析,最优工艺为:磁搅拌时间19min、磁搅拌转速800r/min、磁搅拌温度为41℃,此条件下类胡萝卜素提取量的理论值为146.18mg/100g,验证试验测得类胡萝卜素提取量为144.21mg/100g,与理论值相比相对误差为1.34%。(3)通过单因素试验和Box-Behnken设计试验优化了超声波-微波联合辅助提取类胡萝卜素的工艺条件,应用响应曲面法分析,最优工艺为:超声波输出功率为282W,颗粒度80目,微波功率275W,实际测得类胡萝卜素提取量为134.84mg/100g,与理论值(136.98mg/100g)相比,相对误差为1.56%(4) AB-8、X-5、D-101、S-8和HP20五种大孔树脂对枸杞色素进行了静态吸附和解吸试验,结果表明:X-5具有良好的吸附和解析效果,当上样液的pH值为4,吸附时间为120min,吸附量最高为421ug/g;乙酸乙酯为最优解析液,解析率最高为81.7%;用Langmuir和Freundlich吸附等温方程拟合X-5吸附参数,Langmuir和Freundlich模型的相关性系数都很高,表明吸附过程是单分子层吸附,但是不属于优惠吸附;X-5树脂的动态吸附和解吸试验结果表明:上样液流速在1.5-4.5ml/min之间,树脂的吸附可达8倍柱体积(160m1),在此条件下需要洗脱剂用量为7.5倍量柱床体积(150ml)的洗脱液可将类胡萝卜素洗脱下来。(5)色素的稳定性研究结果表明:高温、光照、氧化剂、Fe2+、Fe3+、Al3+和Cu2+对类胡萝卜素具有较大的降解和破坏作用;还原剂、食用原料对类胡萝卜素无显著性影响;抗氧化剂能减缓色素的降解。综上所述,枸杞皮渣中类胡萝卜素含量较为丰富,并且类胡萝卜素在保护人类健康方面起着相当重要的作用,研究枸杞皮渣中类胡萝卜素的提取工艺,不仅能够延长枸杞生产链,减少环境污染,对促进枸杞产业的健康和可持续发展具有重要意义。
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