基本信息
- 项目名称：
- 大孔吸附树脂纯化“黑美人”土豆色素研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 采用大孔吸附树脂对黑美人土豆色素进行纯化精制。比较了5种大孔吸附树脂对黑美人土豆色素的吸附和解吸效果，筛选出适合黑美人土豆色素纯化的最佳树脂AB-8。并通过时间、温度、PH、洗脱剂浓度对其静态吸附和解吸性能进行了研究，确立出其最佳吸附解吸条件，经柱层析纯化后色素色价与粗品比较提高了8.4倍。实验结果表明，AB-8树脂可用于黑美人土豆色素的分离与纯化。
- 详细介绍：
- 黑美人土豆是由甘肃兰州陇神航天育种研究所采用杂交育种育成的土豆新品种,是一种药食兼用的特色健康食品。该品种除营养丰富外，其富含的花青素还具有抗癌、抗衰老、抗病毒、美容和防治高血压等多种药理和保健作用。有望用于食品或其他材料的着色、防腐和作为抗氧化剂使用的开发潜力。 大孔吸附树脂是一类不含交换集团的孔状结构高分子吸附剂，具有吸附容量大、选择性好、易于解吸、机械强度高、再生处理速度快等优点，同其他分离纯化工艺相比，可减少有机溶剂的用量，简化生产步骤，降低生产成本。经大孔树脂处理后，可有效的去除粗品中大量的糖类、蛋白质、粘液质等成分，使色素成分高度富集而提高色素品质。用大孔吸附树脂精制花色素是比较有效的一种方法，国内学者对色素的纯化进行了大量的研究，liu xueming等用x-5树脂对桑葚红色素吸附和分离进行了研究；张国铭等对几种树脂分离玫瑰红色素进行了比较；桂克印等对大孔树脂纯化樟树果实红色素的吸附性能进行了研究；赵慧芳等对几种树脂纯化黑莓果实色素进行了比较，并取得了良好的效果。然而，目前对于纯化黑美人土豆色素的相关研究报道较少，尤其对色素纯化方面的研究尚未见报道。 本文比较了5种不同类型的大孔吸附树脂对黑美人土豆色素粗品的吸附和解吸效果,其目的是筛选出较为适合黑美人土豆色素纯化的树脂类型,并对其吸附和解吸性能进行了研究,以其为黑美人土豆色素的工业化生产提供理论依据。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为了提高人们对素色添加剂安全性的认识,寻找成本低,提取工艺简单的天然色素, 通过静态吸附和解析选择最佳纯化黑美人土豆色素的最佳树脂AB-8,并对其吸附和解析性能进行了研究。以其为黑美人土豆色素的工业化生产提供依据。
科学性、先进性及独特之处
- 本实验采用的AB-8是一种有机高分子聚合物吸附剂，精制过程易于掌控，物理性质稳定，再生简便，反复利用率高，吸附性选择性强，对“黑美人”土豆的纯化效果较好。本文首次采用大孔吸附树脂对黑美人土豆色素的纯化效果进行了研究，以其为该色素的工业化生产提供原始资料。
应用价值和现实意义
- 当今社会，食品安全问题日益引起人们关注。由于而天然食用色素安全可靠，色泽自然，因此寻求和开发利用天然色素资源愈发重要。 黑美人土豆是一种药食兼用的特色健康食品。该品种除营养丰富外，其富含的花青素还具有抗癌、抗衰老、美容和防止高血压等多种保健作用。本文筛选出较为适合黑美人土豆色素纯化的树脂类型,并对其吸附和解吸性能进行了研究,以其为黑美人土豆色素的工业化生产提供依据。
学术论文摘要
- 比较了5种大孔吸附树脂对黑美人土豆色素的吸附和解吸效果，研究了AB-8树脂对黑美人土豆色素的静态吸附和解吸性能。结果表明，黑美人土豆色素在AB-8树脂上吸附平衡时间为8h，解吸平衡时间为2h，在吸附液pH3.0、温度为40℃时吸附能力最强；以pH3.0的90%的乙醇为洗脱液解吸效果较好。经AB-8大孔吸附树脂纯化后的色素色价比粗品提高了8.4倍。实验结果表明，AB-8树脂可用于黑美人土豆色素的分离与纯化。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 彭永芳, 那银海,阎孝金. AB-8树脂吸附和分离红花黄色素[J].食品科学, 2001,23(2):40-43 [2] 杨玲, 刘利军,蒙春梅. 紫罗兰马铃薯花青素的提取及稳定性研究[J].食品研究与开发, 2009,30(6):180-185 [3] 李进, 翟伟菁. 大孔树脂吸附分离黑果枸杞色素的研究[J].食品科学,2005,26(6):47-51 [4] 马银海, 彭永芳, 杨艳红, 等. AB-8树脂吸附和分离玫瑰红色素[J].化学世界,2001,6:301-302 [5] 桂克印,文赤夫,汪兰,等.大孔树脂纯化樟树果实红色素的吸附性能研究[J].食品科学, 2009,30(20):53-55 [6] 赵慧芳, 李维林, 王小敏, 等. 黑莓果实色素纯化及干燥工艺研究[J].食品科学, 2009,30(12):35-39. [7] 王颖,姜子涛,李荣. 大孔树脂对合成食用色素胭脂红静态吸附的研究[J].食品与机械,2007,23(4):83-87 [8] 李颖畅,郑凤娥,孟宪军.大孔树脂纯化蓝莓果中花色苷的研究[J].食品与生物技术学报, 2009,28(4):496-500
同类课题研究水平概述
- 当今社会，食品安全问题日益引起人们关注。由于人工色素安全性和副作用的问题，导致其产量大幅下降。而天然食用色素安全可靠，色泽自然，因此寻求和开发利用天然色素资源愈发重要。花色素广泛存在于各种植物中，是一类在国外已得到广泛应用的天然色素。目前国内外已开发出多种以植物资源为原料的花色素，如甘蓝色素、萝卜色素、紫苏色素等，它们具有安全性高、资源广泛等优点。 黑美人土豆是由甘肃兰州陇神航天育种研究所采用杂交育种育成的土豆新品种,是一种药食兼用的特色健康食品。该品种除营养丰富外，其富含的花青素还具有抗癌、抗衰老、美容和防止高血压等多种保健作用。有望用于食品或其他材料的着色、防腐和作为抗氧化剂使用的开发潜力。 大孔吸附树脂是一类不含交换集团的孔状结构高分子吸附剂，具有吸附容量大、选择性好、易于解吸、机械强度高、再生处理速度快等优点，同其他分离纯化工艺相比，可减少有机溶剂的用量，简单生产步骤，降低生产成本。经大孔树脂处理后，可有效的去除粗品中大量的糖类、蛋白质、粘液质等成分，使色素成分高度富集而提高色素品质。用大孔吸附树脂精制花色素是比较有效的一种方法，目前国内学者对色素的纯化进行了大量的研究，马银海等 用AB-8树脂对玫瑰红色素吸附和分离进行了研究；张国铭等对几种树脂分离玫瑰红色素进行了比较；桂克印等对大孔树脂纯化樟树果实红色素的吸附性能进行了研究；赵慧芳等对几种树脂纯化黑莓果实色素进行了比较，并取得了良好的效果。然而，目前对于纯化黑美人土豆色素的相关研究报道较少，尤其对色素纯化方面的研究尚未见报道。 本文以河西走廊民乐县栽培的黑美人土豆为研究材料，比较了5种不同类型的大孔吸附树脂对黑美人土豆色素粗品的吸附和解吸效果,其目的是筛选出较为适合黑美人土豆色素纯化的树脂类型,并对其吸附和解吸性能进行了研究,以其为黑美人土豆色素的工业化生产提供依据。
