花青素是广泛存在于植物性食物中的水溶性天然色素,属黄酮类化合物。花青素是一种强有力的抗氧化剂,能够保护人体免受自由基等有害物质的损伤。但花青素易受到温度、光和p H等因素的影响,在食品加工过程中容易降解。紫薯中富含花青素,本文选用紫薯为原料,构建只添加纤维素和紫薯的简单食品体系,分别研究四种不同热加工方式(微波、蒸制、熬煮和油炸)对紫薯花青素简单食品体系提取物的花青素含量、总酚含量、总黄酮含量、花青素结构、抗氧化活性(DPPH、ABTS、FRAP)以及肝细胞存活性和抗氧化酶的影响,初步评估不同加工条件下,紫薯花青素简单食品体系提取物抗氧化物质的含量和活性的变化。本文主要研究内容如下:1、分别采用常温、水浴、超声三种不同提取方式提取紫薯中的花青素,通过比较发现,三种提取方式中,超声提取得到的紫薯花青素的含量最多,其次是常温提取,而水浴提取的紫薯花青素含量最低。三种提取方法所提取的花青素的抗氧化活性差异不大。结合实际操作情况,可选择常温提取作为最佳提取紫薯中花青素的方法。在此基础上,采用大孔吸附树脂进行纯化,通过优化紫薯中花青素的纯化条件可知,在100%甲醇作为洗脱液,4 m L/min洗脱流速下,紫薯中花青素的纯化效果最佳。经纯化后,紫薯中的花青素主要为:矢车菊-3-p-对羟基苯甲酸酰-槐糖苷-5-葡萄糖苷、芍药色素-3-对羟基苯甲酸酰化槐糖-5-葡萄糖苷、芍药色素-3-(6-阿魏酸酰化槐糖)-5-葡萄糖苷、矢车菊-3-(6′′-咖啡酰槐糖苷)-5-葡萄糖苷、矢车菊素-3-咖啡酰-p-对羟基苯甲酸酰-槐糖苷-5-葡萄糖苷、矢车菊素-3-(6-咖啡酰基-6′-阿魏酸酰化槐糖苷)-5-葡萄糖苷、矢车菊素-3-(6-咖啡酰基-6′-阿魏酸酰化槐糖苷)-5-葡萄糖苷、芍药色素-3-咖啡酸对羟基苯甲酸酰化槐糖-5-葡萄糖苷和芍药色素-3-咖啡酸阿魏酸酰化槐糖-5-葡萄糖苷。2、分别研究四种不同热加工方式(微波、蒸制、熬煮和油炸)对紫薯花青素简单食品体系提取物的花青素含量、总酚含量、总黄酮含量的影响,发现在微波加工处理下,花青素含量随时间增加而减少;总酚含量、总黄酮含量在不同功率下呈现不同的变化趋势,其中在800 W时随时间增加下降外,160 W、320 W、480 W、640 W时先增加再减少。蒸制加工下,花青素、总酚与总黄酮含量均随时间增加而下降。其中在p H4的条件下表现最为稳定。熬煮加工中添加不同浓度的离子对花青素含量、总酚含量、总黄酮含量的影响各不相同。其中在Cu离子作用下,花青素含量、总酚含量、总黄酮含量呈下降状态;在Fe离子作用下,花青素含量不断减少,总酚含量、总黄酮含量在不同浓度下呈现不同的趋势,在0、2 mmo/L时不断增加,在4、6、8、10 mmo/L时先增加再减少。不同Fe、Cu离子浓度对花青素含量、总酚含量、总黄酮含量影响显著,且浓度越大影响越大。Al、Na离子作用下,花青素含量、总酚含量、总黄酮含量含量变化规律与Fe离子保持一致,但不同离子浓度下的影响并不显著。油炸加工中花青素不断降解,总酚含量呈现增加状态,总黄酮含量呈现减少的趋势。3、在不同热加工处理后,花青素含量均呈现下降趋势,说明花青素发生了降解。其中微波和油炸过程中对花青素结构的影响强于熬制和蒸煮。在长时间加工后,花青素被完全降解。在液相280 nm处未检测到新的降解产物,说明降解产物可能是紫薯中原来存在的酚类物质,或新生成物质的特征峰并不在280 nm处。4、分别研究四种不同热加工方式(微波、蒸制、熬煮和油炸)对紫薯花青素简单食品体系提取物的体外抗氧化活性(DPPH、ABTS、FRAP)的影响以及加工产物对肝细胞存活率、SOD、CAT酶活性、GSH含量的影响。热加工对以上几种物质含量的影响与对抗氧化成分含量的影响一致。其中微波、蒸制、油炸加工后体外抗氧化活性、细胞存活率、SOD、CAT酶活性、GSH含量逐渐减少;熬煮加工后体外抗氧化活性、细胞存活率,SOD、CAT酶活性、GSH含量随时间增加。此外,油炸加工较为复杂,随着时间增加,体外抗氧化活性、细胞存活率、SOD等酶活活性在整体减少的状态下,有先减后增的趋势。