紫甘薯花青素提取物抗氧化能力的稳定性
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紫甘薯抗氧化研究进展姓名:毛立平学院:食品科学技术学院班级:食科二班学号:201040717215摘要:随着人们生活水平的不断提高,对“保健食品”、“天然有机食品”、“绿色食品”的关注和需求不断上升。
而紫色甘薯作为一种富含天然花青素色素,集营养、保健于一体的天然食品,正好符合了人们追求的“食品目标”。
本文主要是以国内外研究学者研究紫甘薯的进展,从中归纳总结紫甘薯功能成分中表现出抗氧化活性的物质进行重点描述。
主要从紫甘薯中含有的这些抗氧化活性物质如何提取,以及如何对其进行抗氧化性试验和其以后的发展前景做重点写作。
关键词:紫甘薯抗氧化性物质提取研究进展前言甘薯是世界十大主要粮食作物之一,中国是最大的薯类生产国,约占世界薯类生产总量的65%。
甘薯品种主要为白色肉质和黄色肉质,它们富含酚类物质和类胡萝卜素。
紫甘薯是日本率先开发的一种特殊品种,不过产量和花色苷含量均较低,长期以来未受到重视。
经过许多学者对紫甘薯进行了广泛研究,发现紫甘薯除具有良好色泽外,其抗氧化性也比其他甘薯高。
之后日本九州大学、南九州大学以及KONARC 相继对紫甘薯的功能性质进行大量研究,通过体外实验、动物实验或人体临床实验研究发现紫甘薯具有多种生理功能,这使得人们越来越多的意识到紫甘薯的应用价值,并研发出各种紫甘薯食品。
紫色甘薯色素在动物体内的抗氧化途径可能有2种:一是通过提高动物抗氧化酶活性的间接作用来清除过多自由基[15];二是紫色甘薯花色苷分子具有多个酚羟基,酚羟基易通过氧化还原释放电子,补给自由基,从而直接清除各类自由基。
接下来将对紫甘薯中糖蛋白、花青素、花色苷、多糖和黄酮这些具有抗氧化活性的物质做详细介绍1 紫甘薯中抗氧化物质糖蛋白的提取工艺及其抗氧化性实验研究进展1.1糖蛋白的功能日本营养学家[1]发现甘薯中含有丰富的粘液蛋白(一种多糖和蛋白质的复合物)即糖蛋白,对人体有特殊的保护作用,能保持消化道、呼吸道、关节腔和浆膜腔的润滑和心血管弹性,同时它也能防止脂类物质在动脉管壁上沉积而引起的动脉硬化,可防止肝及肾脏器官结蒂组织的萎缩,从而减慢了人体器官的老化速度。
紫甘薯粉生产中花青素的稳定性研究吴列洪1,汤惠芬1,2,杜震珍1,2,沈升法1,李 兵1(1.浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所,浙江杭州 310021;2.浙江科技学院,浙江杭州 310021)摘 要:研究了紫甘薯雪花粉、颗粒粉、薯干粉的不同加工处理方法中花青素的稳定性,研究表明雪花粉的花青素稳定性最好,微波2.5min/100g处理薯干粉、颗粒粉、100℃烫漂3~5min薯干粉的花青素稳定性依次较弱。
糊化淀粉对细胞内色素分子的包埋作用,形成的细胞内微胶囊化效应,可能是提高花青素稳定性的关键因素。
关键词:甘薯;花青素;雪花粉;颗粒粉;薯干粉中图分类号:S531 文献标识码:A 文章编号:1007-7561(2009)06-0042-03Study on the stability of anthocyanin in purple sw eet potato powderW U Lie2hong1,T ANG Hui2feng1,2,DU Zhen2zhen1,2,SHE NG Sheng2fa1,LI Bing1(1.Institute o f C r ops and Nuclear T echn olog y U tilization,Z hejiang A cadem y o f A gricultural S cience,H ang zh ou Z hejiang 310021;2.Zhejiang University of Science and T echnology,Hangzhou Zhejiang 310023)Abstract:The stability of anthocyanin from purple sweet potato flour,granules and powder processed in differ2 ent treatment was studied.The results showed that of flour was the best,followed by the powder treated with microwave of2.5min/100g,granule and the powder blanched at100℃for3~5min.The gelatinized starch embedding the pigment inside the cell,which form the microencapsulation,may be the key factors to im prove the stability of anthocyanin.K ey w ords:sweet potato;anthocyanin;sweet potato flour;granule;powder 甘薯作为健康食品,现在已经越来越倍受关注,通过加工可制成各种各样的下游产品,提高了甘薯的经济价值,为食品行业开拓更广阔的市场,促进农民增收致富。
紫甘薯花色苷色素的抗氧化性与抑菌作用郭城1,张佳灵2,龚苗苗1(1.华中农业大学楚天学院食品与生物科技学院,武汉 430205;2.武汉轻工大学食品科学与工程学院,武汉 430023)摘要:采用溶剂浸提法提取紫甘薯花色苷色素,通过自由基体系研究其抗氧化性,并用牛津杯法测定紫甘薯花色苷色素对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用。
结果表明:紫甘薯花色苷色素对·OH,O2-·和DPPH·3种自由基均有一定的清除能力,在实验浓度范围内,最高清除率分别为55.83%,62.14%和83.21%。
紫甘薯花色苷色素对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度分别为1000,250μg/mL,抑菌效果随着紫甘薯花色苷色素浓度的增大而变显著。
关键词:紫甘薯花色苷色素;抗氧化性;抑菌作用中图分类号:TS264.4 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1000-9973.2014.04.001文章编号:1000-9973(2014)04-0001-04Antioxidant and Antimicrobial Activities ofAnthocyanins Pigment from Purple Sweet PotatoGUO Cheng1,ZHANG Jia-ling2,GONG Miao-miao1(1.College of Food and Biology Technology,Chutian College,HuazhongAgricultural University,Wuhan 430205,China;2.College of Food Science and Engineering,Wuhan Polytechnic University,Wuhan 430023,China)Abstract:The anthocyanins pigment from purple sweet potato is extracted by solvent extraction method.Theantioxidant activity of the pigment is studied through free radical system.The antimicrobial activity a-gainst Escherichia coli and Staphylosocus aureus is researched by oxford circle method.The resultsshow that the anthocyanins pigment from purple sweet potato could effectively scavenge·OH,O2-·andDPPH·with the maximal scavenging rate of 55.83%,62.14%and 83.21%respectively.Further-more,the antimicrobial activity of anthocyanins pigment from purple sweet potato increases with theincreasing concentration.The minimal inhibitory concentration(MIC)on Escherichia coli and Staph-ylosocus aureus is 1000,250μg/mL.Key words:anthocyanins pigment from purple sweet potato;antioxidant activity;antimicrobialactivity 紫甘薯属旋花科1年生草本植物,是新近开发出的一类优良特异的甘薯品种,其肉质紫红,外观诱人[1]。
紫甘薯色素稳定性研究张建立,于阳(1.许昌学院化学化工学院,河南许昌461000;2.中烟集团许昌卷烟厂,河南许昌461000)摘要:对紫甘薯红色素的稳定性研究结果表明,光照会加快色素分解;温度升高破坏色素的稳定性,氧化剂H2O2和的存在对色素稳定性产生影响,H2O2浓度越大色素越不稳定;色素在还原剂Na2SO3的存在下稳定,在食品添加剂蔗糖和葡萄糖存在下稳定。
在酸度呈中性的环境下稳定。
关键词:紫甘薯;色素;稳定性中图分类号:TQ611文献标识码:A文章编号:1003-3467(2012)11-0035-03Study on Stability of Purple Sweet Potato PigmentZHANG Jian-li,YU Yang(1.School of Chemistry and Chemical Engineering,Xuchang University,Xuchang461000,Chian;2.Xuchang Cigarette Plant,China Tabacoo,Xuchang461000,China)Abstract:The research result of stability of purple sweet potato pigment show,light can speeding up pig-ment decomposes,temperature increasing can failure the stability of pigment,the existing of oxidant H2O2have effect to pigment stability,the pigment less stable with the concentration of H2O2increasing,underreducing agent Na2SO3existing,under food additive sucrose and glucose existing,the pigment is stable,when acidity show neutral environment,the pigment is stable also.Key words:purple sweet potato;pigment;stability从19世纪中期第一个人工合成有机色素以来,合成色素被大量应用于食品、化工等工业当中。
紫甘薯花色苷的组成、颜色、稳定性及其发酵提取摘要本文对紫甘薯色素的组成稳定性进行了研究。
从发酵紫甘薯中提取花色苷使用的紫甘薯是由苏州葡萄酒酒曲发酵的。
在这些紫甘薯花色苷中,5种主要的花色苷被高效液相色谱法检测出来。
花青素和芍药素是在酸水解的紫甘薯色素中的主要组成部分。
按紫外可见吸收光谱和CIELAB色彩坐标更,紫甘薯花色苷在酸性条件(pH2.0-4.0)下比微酸条件(pH5.0-6.0)稳定。
2007年瑞士社会食品科学与技术。
由Elsevier出版有限公司保留所有权利。
关键词:紫甘薯花色苷;发酵;组成;颜色稳定1. 简介公众对食品中合成色素安全性的关切,引起越来越多的关注。
花色苷作为一类广泛存在于植物王国的酚类化合物,能满足消费者对食品的颜色需求可作为合成色素的替代品。
目前在自然世界中发现的花色苷其颜色覆盖由橙色到蓝色光谱的范围,因此,花色苷可用来代替合成色素。
它们还具有众人皆知的药理特性和治病功效。
花青素通常是从植物中提取而得。
目前采用的提取方法是用甲醇,乙醇,丙酮,水或溶剂的混合物作为提取剂。
然而,这些花色苷很容易和甲氧基,糖基,特别是酰基及温度和光线的影响而与羟基发生作用,发生作用,因此提取时往往向溶剂中添加盐酸或甲酸,以防止花色苷受环境的影响而变质退化。
但在这些提取物中,有很多直链淀粉和蛋白质等杂质。
在净化和提纯花色苷时需要用到各种溶剂而这些提取方法需要的成本相对较高。
因此需要一个不太昂贵的方式,就是直接提取纯花青素。
紫甘薯花色苷的发酵萃取研究始于日本科学家。
该方法中紫甘薯花色苷的提取是在紫甘薯与大米混合后在根霉和酵母发酵后进行的。
因此,提取的花青素是比传统的化学方法提取的纯度高。
然而,这些花色苷成分及其稳定性在专利文件中没有提到。
因而在我们这里一直没有这方面的知识报告。
此外,在发酵过程中酵母不仅生产乙醇和糖,而且产生CO2和一些次生代谢产物,如高级醇,乙醚,醋酸盐和脂肪酸。
这些次生代谢物可能结合在一起,形成比花青素更稳定的联苯三酚花青素。
紫甘薯花青素提取物抗氧化能力的稳定性*贺炜王征△(湖南农业大学生物科学技术学院,湖南长沙410128)摘要目的:比较不同因素对花青素总抗氧化能力的影响。
方法:本文采用铁离子还原法测定了两种紫红薯花青素经光照、温度、防腐剂、金属离子和杀菌工艺处理后的总抗氧化能力的变化。
结果:两个品种(紫A4和京薯6)花青素提取物的总抗氧化能力随光照和加热时间延长而下降,温度越高,下降速度越快。
防腐剂苯甲酸钠对两种花青素提取物总抗氧化能力的影响不明显。
四种金属离子(K +、Mg 2+、Ca 2+、Zn 2+)和四种杀菌工艺(巴氏灭菌、煮沸灭菌、高温短时灭菌、高压蒸汽灭菌)对其总抗氧化能力有不同程度的影响。
其中Zn 2+显著降低其总抗氧化能力,其它金属离子使其总抗氧化能力稍有增加。
高温短时灭菌的影响最小,高压蒸汽灭菌的影响最大。
结论:花青素抗氧化能力的稳定性受到光照、温度、金属离子和杀菌工艺等因素的影响。
关键词:紫红薯;花青素;总抗氧化能力;稳定性中图分类号:Q946.83文献标识码:A 文章编号:1673-6273(2009)07-1268-04Antioxidant Stability of Anthocyanin Extracts from Sweet Potato *HE Wei,WANG Zheng △(College of Bioscience and Biotechnology,Hunan Agricultural University,Changsha,410128,China)ABSTRACT Objective:To study the effects of different factors on the stability of total antioxidant capacities (TAC)of anthocyanin from sweet potatoes.Method:The TACs of anthocyanin from two sweet potatoes (ZiA4and Jinshu6)were analyzed by ferric reducing method before and after treatments of light,temperature,antiseptic,metal ions and sterilizing process.Results:The TACs of anthocyanin extracts from the two potatoes had the photosensitive and thermo-sensitive characteristics and decreased with the extension of illuminating and heating time.The higher the temperature,the more deeply TAC decreased.There were no significant effects of preservative sodium ben-zoate on the TAC stability of the two anthocyanin extracts,while there were different effects of four metal ions of K +,Mg 2+,Ca 2+and Zn 2+on the TAC stability.The TAC stability of these two anthocyanin extracts decreased dramatically by Zn2+and increased slightly by other metal ions.There were different effects of four sterilizing processes of pasteurization,boiling sterilization,high temperature short time sterilization and autoclave sterilization on the TAC stability of these two anthocyanin extracts,in which the effect of high temperature short time treatment was the least,while that of the autoclave sterilization was the highest.Conclusions:The TAC stability of these two anthocyanin extracts were affected by light,temperature,metal ions and sterilizing processes.Key words:Sweet potato;Anthocyanin;TAC;Stability Chinese Library Classification:Q946.83Document code:A Article ID:1673-6273(2009)07-1268-04*基金项目:湖南省教育厅青年基金(07B035)资助课题作者简介:贺炜(1983-),男,湖南湘潭人,硕士研究生。
△通讯作者:贺炜(1983-),男,湖南湘潭人,硕士研究生。
(收稿日期:2008-12-18接受日期:2009-01-10)前言紫甘薯(Ipomoes batatas L.)因其富含天然花青素,具有色彩鲜艳,生理活性突出等特点。
大量研究表明:花青素具有很强的抗氧化作用,可以清除体内的自由基;降低氧化酶的活性;抗变异、抗肿瘤、抗过敏、保护胃粘膜等多种功能,因此一直以来倍受人们关注。
紫甘薯所含的花色素属于花青甘类色素,系类黄酮类化合物,以C6-C3-C6为基本骨架[1]。
针对于花青素的强氧化剂特性,大量的流行病学研究证明食物中的花青素对人类许多疾病有预防和治疗作用。
现已开发成功的花青素有葡萄皮、紫玉米、紫甘蓝色素等,然而这些植物的花青素遇光、热时的稳定性不够理想,而其它紫色素含量较高的植物因原料限制而无法进行商业开发利用。
与这些天然色素相比,甘薯花青素具有原料来源方便、廉价、低成本、无污染等特点,且稳定性好,抗光氧化性较强,开发应用前景广阔[2-4]。
所以,提取出紫甘薯内花青素并对稳定性和抗氧化性进行研究对我国天然色素的开发和利用具有重要意义。
目前关于紫红薯花青素的提取、稳定性和抗氧化性研究已有报道[5-7],但是关于其抗氧化稳定性的研究还未见报道。
本文通过研究不同因素对花青素抗氧化性的稳定性的影响,为花青素在医药及开发保健功能食品的实际生产上提供理论依据。
1材料与方法1.1材料与试剂紫甘薯品种:紫A4为徐州农科院提供,京薯6为湖南农业大学甘薯研究基地提供。
Fe 3+-三吡啶三吖嗪(fer-ric-tripyridyltriazine ,Fe 3+-TPTZ),矢车菊色素对照品购自Sigma 公司。
甲醇和乙腈为色谱纯进口分装,其它试剂均为国产分析纯。
1.2方法1.2.1花青素的制备将新鲜紫甘薯切片,置于真空冷冻干燥机内干燥,干燥后用高速万能粉碎机粉碎。
分别称取两种紫甘薯粉末,加入10%醋酸重蒸水溶液,置于40℃水浴浸提1h,离心取上清液,调ph值至2.5。
用AB-8大孔树脂对其吸附,再用70%的乙醇溶液洗脱大孔树脂,收集洗脱液。
将洗脱液用旋转蒸发仪在40℃浓缩后,真空冷冻干燥,备用。
得到的紫A4和京薯6两种花青素提取物均成红色粉末状。
1.2.2花青素定量分析采用高效液相色谱法测定花青素含量[9],色谱柱为江苏汉邦Lichrospher5-C18柱(150mm×4.6mm,5μm),流动相A为100%的色谱乙腈,流动相B为10%醋酸重蒸馏水溶液(V/V),在30min内流动相B从90%线性减少到80 %;体积流量为0.3mL/min;检测波长530nm;柱温35℃;进样量:20μL。
以矢车菊色素为对照品,得回归方程为Y=80.635 X+186.6,R2=0.9998。
1.2.3总抗氧化能力(total antioxidant capacity,TAC)的测定采用铁离子还原法[9](ferric reducing ability of plasma,FRAP)测花青素提取物的TAC,具体方法为:取适量花青素提取物,加入3ml TPTZ工作液(由0.3mo1.L-1醋酸盐缓冲液,10mmo1. L-1TPTZ溶液,20mmo1.L-1FeCl3溶液以10:1:1的比例混合而成),混匀后37℃反应5min,593nm测定吸光度,以1.0 mmo1.L-1FeSO4为标准,花青素提取物抗氧化活性以达到同样吸光度所需的FeSO4的毫摩尔数表示,单位为mmo1.L-1。
1.2.4光照对花青素提取物TAC的影响用蒸馏水配置浓度为100μg.ml-1、pH2.5的两种花青素溶液,分别测定自然光照和避光条件下的0、7、14、21、28、35、42、49d的TAC值,重复3次。
1.2.5温度对花青素提取物TAC的影响用蒸馏水配置浓度为100μg.ml-1、pH2.5的两种花青素溶液,分别在40、50、60、70、80和90℃下水浴。
40、50和60℃下分别间隔0、16、32、48、64、80和96h取样测定TAC值,70、80和90℃下分别间隔0、2、4、6、8、10和12h取样测定TAC值,分别重复3次。
1.2.6防腐剂对花青素提取物TAC的影响用蒸馏水配置不同浓度苯甲酸钠,浓度为100μg.ml-1、pH2.5的两种花青素溶液,测定TAC值,重复3次。
1.2.7金属离子对花青素提取物TAC的影响用蒸馏水配置不同K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+金属离子浓度,浓度为100μg.ml-1、pH 2.5的两种花青素溶液,测定TAC值,重复3次。
1.2.8杀菌工艺对花青素提取物TAC的影响模拟软饮料体系用蒸馏水配置浓度为100μg.ml-1,pH2.5,糖酸比为20:1(葡萄糖4%,柠檬酸0.2%)的两种花青素提取物饮料分别进行63℃、30min巴氏灭菌;100℃、10min煮沸灭菌;110℃、1min 高温短时杀菌;121℃、0.1MPa、20min高压蒸汽灭菌。
然后测定TAC值及花青素含量,重复3次。
1.3数据分析采用SPSS16.0统计软件对实验结果数据进行显著性分析。