论文部分内容阅读
莲子(Semen Nelumbinis)是睡莲科水生草本植物莲的成熟种子,具有很高的营养价值和保健价值,是一种滋补元气的珍品。莲子的加工需要经过干燥、分级、去壳、除皮、去心等工序。在除皮过程中产生的红莲外皮粉(约占莲子重量的15%),由于味涩,被丢弃,造成了极大的浪费,开发和利用红莲外皮粉已成为保障莲子产业健康发展的重要课题。红莲外皮粉含有较丰富的原花青素,原花青素具有的多种生物药理活性且无毒性,是一种极具开发潜力的天然活性物质。本研究以红莲外皮粉为原料,提取红莲外皮原花青素,并对其进行分级分离和分析鉴定,研究结果对于提高莲子加工的附加值,促进莲子产业的发展具有重要意义。全文主要研究内容和结果如下:1、红莲外皮原花青素提取工艺研究采用单因素试验和响应面分析法来研究红莲外皮中原花青素提取的最佳工艺条件。通过单因素试验探讨提取溶剂的种类、提取溶剂的浓度、酸的种类、pH、液料比、提取温度、提取时间、提取次数这几个因素对原花青素提取效果的影响,选择出对原花青素提取效果的影响较显著的三个因素(pH、液料比、丙酮浓度),进行响应面分析,建立红莲外皮原花青素提取的二次多项式回归模型:Y=-54.925+4.52Xl+0.3633X2+1.4117X3-0.015X1X2-0.005X1X3-0.0051X2X3-0.6483X12+0.0005X22-0.0083X32。式中,Y为红莲外皮原花青素得率,X1为pH,X2为液料比,x3为丙酮浓度。在单因素试验和建立的回归模型的基础上,确定红莲外皮原花青素提取的最佳工艺条件:浸提溶剂丙酮浓度67%,液料比55mL/g,提取温度40-C,pH2.6,提取时间90min,提取1次。此工艺条件下红莲外皮原花青素得率为9.57%。2、红莲外皮原花青素的分级分离研究利用原花青素混合物中不同组分的极性与溶解性差异,对红莲外皮原花青素按聚合度进行分级分离研究。采用乙酸乙酯对红莲外皮原花青素粗提液进行萃取分级分离,冷冻干燥得到原花青素乙酸乙酯级分(低聚原花青素)和原花青素水溶性级分(高聚原花青素)。采用氯仿/甲醇二相体系沉淀分离红莲外皮原花青素水溶性级分,使原花青素水溶性级分按聚合度大小分离。往原花青素水溶性级分的甲醇溶液中加入氯仿,使甲醇:氯仿(V/V)=70:30,收集沉淀,得到原花青素级分F4,继续往滤液中继续加入氯仿,使甲醇:氯仿(V/)=60:40,收集沉淀,得到原花青素级分F3,最后往滤液中加入氯仿使氯仿体积占溶剂总体积的60%时,收集沉淀,得到原花青素级分F2。采用大孔树脂分离纯化红莲外皮原花青素乙酸乙酯级分,研究得出AB-8型大孔吸附树脂分离纯化红莲外皮原花青素乙酸乙酯级分效果最好,最佳分离纯化工艺条件为:树脂体积为5mL,将20mL为0.99mg/mL (W/V)的红莲外皮原花青素乙酸乙酯级分样液以1.33mL/min的流速缓慢流下,先用40mL蒸馏水淋洗,再以2.66mL/min的流速,用50%(V/V)的丙酮解析,解析液用量为25mL。该条件下得到的原花青素级分F1的纯度为91.86%。3、红莲外皮原花青素各级分的分析鉴定将分级分离得到红莲外皮原花青素四种级分(F1、 F2、 F3、 F4、),进行红外光谱扫描,反相-高效液相色谱分析(RP-HPLC),反相高效液相色谱和电喷雾质谱联用分析(RP-HPLC-ESI-MS)及平均聚合度的测定,来揭示不同级分的组成和化学结构特征。结果表明:莲外皮原花青素的四种级分的红外光谱图均表现出明显的原花青素特征骨架振动,并推测出红莲外皮原花青素是以原花青定为主要结构单元的原花青素。原花青素级分F1的RP-HPLC-ESI-MS分析检测出3个单体、4个二聚体和2个四聚体,3个单体分别为桔儿茶素、儿茶素、表儿茶素,4个二聚体和2个四聚体都是由儿茶素或表儿茶素单体聚合而成。原花青素级分F2、F3、F4的RP-HPLC分析检测出单体儿茶素和表儿茶素,再通过与F1的高效液相色谱图对比,推断出均含有3个二聚体,其中1个二聚体含量较多,同时还有一个未知组分含量较多。对红莲外皮原花青素四种级分F1、 F2、 F3、 F4的平均聚合度进行测定,分别为2.12、7.27、7.85、8.16。说明此次通过乙酸乙酯萃取分离和氯仿/甲醇二相体系沉淀分离,使原花青素按聚合度大小分级分离的效果明显。