李玉龙开题报告书(1007)

但是另一方面，有资料报道，酰基化的色素分子可以使色素的稳定性提高 。由于紫甘薯花色 苷色素(PSPC)分子是酰基化的色素分子，所以其稳定性较强，应用前景广泛。 目前已形成产品可以在生产中使用的常见的天然红色素有 5 类，它们分别为辣椒红、天 然苋菜红、甜菜红、紫胶色素、黑加仑红。但它们与紫甘薯花色苷色素(PSPC)相比较都有不 同的劣势。如辣椒红有特殊辛辣味，国内邯郸中进天然色素有限公司等有生产，其水溶液 (0．3％)每千克售价达 1 60 元；黑加仑红虽溶于水，但有轻微特殊气味，另外原料为欧洲醋 栗浆果，主要产于北温带，来源极不方便；天然苋菜红对光、热敏感，着色能力差，虽然来 源和加工都简便、低廉，但原材料用量偏大、不经济，目前国内没有生产；甜菜红有异味， 耐热性差，且必须在常温下提取，设备投资大，工艺要求高；紫胶色素不能用于含有蛋白质、 淀粉的食品加工，不能用于糖果、果冻、糕点等生产，使用范围受到极大限制。紫甘薯红色 素以前因为紫甘薯大田产量低，难以商品化生产等方面的原因，使原料来源少，且薯块色素 含量不稳定，但目前在甘薯育种方面已取得突破性的进展，使其产量大幅度提高(由每公顷 7 500 kg 上升到 22 500 kg)，原料来源方便，加之提取工艺简便，色素理化特性优异，奠定了 它在同类色素中的优势。同时，紫甘薯的花青素是水溶性的，遇酸变成鲜红色，因此可利用 其特点进行烹调。将紫甘薯蒸煮后切成所需形状，可用于色拉和加醋食品中；紫甘薯的薯块 色泽美丽，不仅是做羊羹、豆沙包等传统糕点的原料，而且开始被用作冰淇淋和西式糕点的 材料。 紫甘薯花色苷色素(PSPC)作为一种天然食用色素,安全、无毒、无异味、色彩鲜艳、资源 丰富,与其它同类色素相比性质较稳定 ,而且具有一定的营养和药理作用,在食品、饮料、化 妆品、医药方面有着较大的应用潜力。但是在实际应用中因其稳定性差而限制了其使用范围， 因此，提高紫甘薯花色苷色素(PSPC)的稳定性已经成为研究的热点。 单宁对花色苷辅色作用最先在花瓣呈色机理的研究中被发现，之后单宁作为辅色剂在红 葡萄酒生产中进行了应用。目前单宁对紫甘薯花色苷色素(PSPC)辅色作用的研究尚处于初始 阶段，所见报道较少。 为此，本研究主要探讨 pH 值、温度和光照条件下紫甘薯花色苷色素和添加单宁的紫甘薯 花色苷色素(PSPC)的降解动力学特征，旨在为开发利用紫甘薯花色苷色素(PSPC)提供理论依 据。 参考文献： [1] 朱洪梅，韩永斌，顾振新等.单宁对紫甘薯花色苷的辅色作用研究[J].南京农业大学 学报，2006，29（3） ：98-102. [2] 杨朝霞.紫甘薯花色苷色素提取纯化工艺研究及组分分析[学位论文].青岛大学， 2004. [3] 陆国权. 紫心甘薯的理化品质及其加工适应性研究[J].中国粮油学报，2000， ： （1） 45-49. [4] 岳静.紫甘薯红色素的制备及生物学活性研究[学位论文].辽宁师范大学，2004 [5] 石青青， 杨新笋， 黄铖.紫心甘薯开发利用现状、 前景与对策[J].湖北农业科学， 2004， （2） ：30-33. [6] 程琤， 刘超， 贺炜等.紫甘薯花青素的稳定性及其抗氧化性研究[J].营养学报， 2011， 33（3） ：293-296. [7] 励建荣， 岑沛霖， 蒋志刚等.单宁对杨梅汁花色苷稳定性的影响[J].科技通报， 2001， （11）. [8] 陆国权，李秀玲.紫甘薯红色素与其他同类色素的稳定性比较[J].浙江大学学报， 2001，27（6） ：635-638. [9] 董楠， 江姝， 刘嘉等.花色苷的热稳定性及其影响因素研究[J].食品工业科技， 2012， （7）. [10] 孙金辉，王微，董楠.紫薯花色苷的研究进展[J].粮食与饲料工业，2011， （11）.
花色苷色素(PSPC)含量。 （2）紫甘薯花色苷色素(PSPC)母液浓度的确定 取紫紫甘薯花色苷色素(PSPC)0.5mL，定 容至 10mL， 测定 A530 。 （1） 根据 中的方程计算得到母液的质量浓度。 紫甘薯花色苷色素(PSPC) 主要是矢车菊素和芍药素，两者分子质量分别为 442 和 456，紫甘薯花色苷色素(PSPC)的分 子质量可用其平均值表示，则可得到该溶液的摩尔浓度。 (3) 紫甘薯花色苷色素(PSPC)水解平衡常数的确定 取紫甘薯花色苷色素(PSPC)母液 0.5mL，分别用 pH 值为 1.0—6.0 的缓冲液定容至 10mL，于 450—600nm 下测定最大吸光值。 1 1 pH 1.0 缓冲液用 0.2 mol L KC1 和 0.2 mol L HC1 配制，pH 2.2、2.6、3.0、3.6、4.0、 1 1 4.6、5.0、5.6 和 6.0 缓冲液用 0.2 mol L 磷酸氢二钠溶液和 0.1 mol L 柠檬酸溶液配 制。pH<5.0 的花色苷溶液色泽是由 2—苯基苯并吡喃阳离子(AH )引起的，溶液存在以下水解 平衡： AH +H0 一 B+H (B 为醇型假碱)。 紫甘薯花色苷色素(PSPC)的水解平衡常数 pK 是吸光值为最大吸光值 1 2 时的溶液 pH 值。 (4) 单 宁 、 紫 甘 薯 花 色 苷 色 素 (PSPC) 吸 收 光 谱 测 定 用 pH 4.0 的 缓 冲 液 配 制 1 0.05 mmol L 单宁溶液和(2)中所得浓度 1 20 的紫甘薯花色苷色素(PSPC)溶液，于 200— 600nm 范围内，每隔 40nm 一组，测定吸收光谱。 (5) 单宁对紫甘薯花色苷色素(PSPC)辅色效果的评价 吸取 0.5mL 紫甘薯花色苷色素 (PSPC)母液 12 份，分别加入不同体积的 0.01mol·L 单宁溶液，用 pH 4.0 的缓冲液定容至 10mL，使溶液中单宁浓度分别为 0、0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 1 和 8.0 mmol L ，测定 450—600nm 范围内最大吸收峰及最大吸光值。辅色效果的评价以每 摩尔单宁引起的紫甘薯花色苷色素(PSPC)吸光值增加量 I 表示。
I ( A A0 ) / C
式中：A 为加入单宁后溶液的吸光值； A 0 为纯花色苷溶液的吸光值；C 为单宁浓度。 1 (6) 热降解动力学参数确定 将紫甘薯花色苷色素(PSPC)和添加 0.1 mmol L 单宁的紫 甘薯花色苷色素(PSPC)溶液(pH4． 0)置于 40℃ 、 50℃和 60℃恒温水浴中 5h， 每隔 1h 测 A530 值， 计算热降解反应速率常数(k)、 热降解活化能( E 0 )、 热降解半衰期( t 1 2 )和热降解率(P)。 k、 E 0 由 Arrhenius 方程确定： ln( C / C 0 ) kt (a) ln k ln k 0 E 0 / RT (b) 式中：C 为紫甘薯花色苷色素(PSPC)加热后的终浓度； C 0 为紫甘薯花色苷色素(PSPC)加 3 1 1 热前的最初浓度； 为反应时间； 为频率常数； 为气体常数( 8 . 314 10 kJ mol K t R )； T 为绝对温度(K)。 根 据 朗 伯 一 比 尔 定 律 ， 溶 液 的 吸 光 值 A 与 其 浓 度 C 成 正 比 ， 故 (a) 式 可 表 示 为 ln A / A 0 kt 。可计算热降解半衰期 t 1 2 ；热降解率 P (1 A / A0 ) 100 . 1 (7) 光降解动力学参数确定 将紫甘薯花色苷色素(PSPC)溶液和添加 0.1 mmol L 单宁 的紫甘薯花色苷色素(PSPC)溶液(pH 4.0)置于温度为 28℃,光照度为 1120lx 的日光灯下，每 隔 1d 测定 A530 值。计算 k 和 t 1 2 ,方法同(6)。 文献综述： 随着人们生活水平的提高，对食品色、香、味的要求越来越高。从植物中提取天然色素 重新引起人们的兴趣， 其开发和利用成为一大研究热点， 主要原因是天然色素直接来源于 其 动植物和微生物，不仅仅是食品、药品、化妆品等的着色剂，而且自身还含有多种营养成分， 有的对某些疾病还有疗效作用，对人体有保健功能⋯。紫甘薯是甘薯的一个特殊品种类型，因 其薯肉富含红色素，作为一种重要天然色素源而引起许多学者的关注。紫甘薯花色苷色素 (PSPC)是从紫甘薯的块根和茎叶中浸提出来的一种天然红色素，色泽鲜亮自然，无毒，无特 殊气味，具有多种营养、药理和保健功能，是一种理想的天然食用色素资源 。目前，天然着 色剂存在的最大问题就是在产品中多数不稳定， 因此在一定程度上影响了其在工业中的应用。
华中农业大学楚天学院毕业论文（设计）开题报告书
课题题目 学生姓名 指导教师 李玉龙 郭城 单宁对紫甘薯花色02 班 讲师/硕士
目的及意义（含国内外的研究现状分析） ： 随着食品工业的迅猛发展, 对食用色素的需求量不断增多。过去常用的合成色素因具有 一定的毒副作用而逐渐受到限制, 甚至被禁止使用。安全无毒副作用的食用天然色素得到人 们的重视, 其开发和利用成为一大研究热点。 花色素广泛存在于高等植物的叶、花和果实等组织中，并使植物器官呈现鲜艳多姿的颜 色，是人类有史以来食用最悠久的一种天然色素。一个多世纪以来，各国植物学家对花色素 的结构、 分布、 分离提纯、 合成、 测定等做了大量研究。 紫甘薯作为甘薯的一个特种类型， 富 含具有多种生理活性的天然花青素——紫甘薯花色苷色素(PSPC，purple sweet potato colour)，品质佳，外观好，其作为一种天然食用色素，安全、无毒、无异味、色彩鲜艳、资 源丰富，与其他同类色素相比性质较稳定，而且具有一定的营养和药理价值，在食品、医药、 化妆品方面有着较大的应用潜力。近年来受到许多学者的关注，成为一种具有保健作用的天 然红色素资源。 国际上有关紫甘薯花色苷色素(PSPC)的分子结构和组分的研究已取得较多进展，明确了 其主要成分为酰化的矢车菊色素和芍药色素，并发现其对饮料、糕点、冷饮等食品的染色力 较强，国内也曾有学者对不同来源花色素等的稳定性作过研究。 紫甘薯原料种植广泛、产量大，丰富易得，提取相对容易，实验中观察到紫甘薯花色苷 色素(PSPC)在自然光照下和低 pH 值下能保持很长时问的稳定性， 但是在实际应用中因其稳定 性差而限制了其使用范围。因此，提高紫甘薯花色苷色素(PSPC)的稳定性已经成为研究的热 点。 辅助色素可以使花色苷在中性、微酸性条件下呈现亮丽的色泽。通常辅助色素是一类无 色的物质。到目前为止，可以作为辅助色素使用的物质很多，包括蒽酮类物质、氨基酸、生 物碱、香豆素肉桂酸衍生物和类黄酮等各类含苯环有机物。有人认为，花色苷由于高浓度引 起的自身聚合反应也可以称之为辅助色素反应。pH、温度、金属离子、辅助色素的种类能影 响辅助色素反应的效果。单宁对花色苷辅色作用最先在花瓣呈色机理的研究中被发现，之后 单宁作为辅色剂在红葡萄酒生产中进行了应用。目前单宁对紫甘薯花色苷色素(PSPC)辅色作 用的研究尚处于初始阶段，所见报道较少。 为此，本研究主要探讨 pH 值、温度和光照条件下紫甘薯花色苷色素(PSPC)和添加单宁的 紫甘薯花色苷色素(PSPC)的降解动力学特征，旨在为开发利用紫甘薯花色苷色素(PSPC)提供 理论依据。 基本内容和技术方案： 1 基本内容：单宁对花色苷辅色作用最先在花瓣呈色机理的研究中被发现，之后单宁作 为辅色剂在红葡萄酒生产中进行了应用。目前单宁对紫甘薯花色苷色素(PSPC)辅色作用的研 究尚处于初始阶段，所见报道较少。为此，本研究主要探讨 pH 值、温度和光照条件下紫甘薯 花色苷色素(PSPC)和添加单宁的紫甘薯花色苷色素(PSPC)的降解动力学特征，旨在为开发利 用紫甘薯花色苷色素(PSPC)提供理论依据。 2 技术方案： （1）紫甘薯花色苷色素(PSPC)含量的测定 以纯苋菜红为标准品，用 pH 4.0 缓冲液配制 不同浓度的苋菜红溶液，以其浓度对 530nm 吸光值作图，得回归方程，用该方程计算紫甘薯