紫甘薯花色素苷提取加工工艺
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本教学仪器可完成以下实验： 1. 心电测试,可得到典型心电波形； 2. 血压测量,得到舒张压,收缩压； 3. 肺功能参数测试,十二项参数； 4. 心血管参数测试,三十四项参数； 5. 体温测量； 6. 光强检测与控制； 7. 红外传输； 8. 握力测试； 9. 人体生物电典型波形参照。 应用领域 本仪器为生物医学工程类专业实验室专用仪器， 或作为一般职业学院、中等专业学校计算机、生物、医 学或其他相关专业的实验设备。学生通过自己动手实 验，掌握人体生物信号的获取、调理和处理方法，并运 用计算机的强大功能，实现微弱电信号与数字信号之 间的有机转换，了解某些人体典型生物波波形和参数 的特征及其意义。 合作方式 委托开发、技术合作、共同开拓市场。 联系人： 薛文法 李 峰 电 话： 0551-5591140 5316028-8801 电子邮件：wfxue@iim.ac.cn
1985年在日本鹿儿岛山川町发现有一种花色素 含量很高的野生品种“山川子”，且该花色素苷的耐热 性、耐光性和呈色鲜亮度均相对优良，但其产量极低， 利用困难。为此，日本相关部门从已知的甘薯品种中， 经10余年选育杂交，先由外观优良的“山川紫”品种与 “知览紫”品种杂交成“九州109号”作为母本，而由杂 交所得的含糖量低、亩产量高的“沙知”品种作为父 本，经层层筛选而获得花色素苷含量高、外观优良、亩 产量也高的新品种，简称阿雅种。
这种阿雅紫番薯新品种的花色素苷含量为原品 种的8倍，并因栽培特性优良，使亩产量大为增加，因 而，可作为天然食用色素产业化生产原料。 曾将紫番薯色素按0.06%、1.25%和5.0比例混入饲料， 对F344系大鼠经口13周，无可见影响，即其无影响量 可达饲料量5.0%，证明是安全的。现该产品已于我国 多处投产。
程 教 学 仪
以生物医学工程理论为基础的各 种医疗仪器发展很快，其特征：将 先进的电子技术与临床实践相结 合，做到快速诊断、准确治疗，为 防病治病、保障人们身体健康起 到关键性作用。
为了培养能够设计、熟练使
器
用和维护先进电子医疗仪器的专 门人才,各高校相继开办了与生物
医学工程有关的专业，为了达到
培养复合型人才的目的，这些专
乙醇
色素生产工艺Ⅱ
将富集工段所得色液，经蒸馏回收乙醇后，继续 浓缩至可进入喷雾干燥机的浓度，送入喷雾干燥机进 行喷雾干燥后，即得紫红色无定形粉末—— —紫甘薯色 素。
所得色素与杂质分离，品质明显提高，色素外观 呈紫红色粉末状，自然鲜亮。另外新工艺在色素与杂 质分离的同时，色素高度富集，需浓缩色液体积仅为 浸提工段的1/20，大大降低了能耗。
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选项参谋
TECHNOLOGY AND MARKET Vol.17,No.1,2010
概述
生
健康是全人类普遍关注的问 题，生物医学工程被认为是21世
物
纪最有发展潜力的八大领域之 一，生物医学工程是建立在现代
医 学 工
高科技基础上的新兴交叉学科， 涉及现代图像技术、信号处理、微 电子、计算机、网络通讯、现代医 学等学科，是一门综合性、基础 性、应用性很强的学科。近年来，
业的学生除了学习书本知识以外,很重要的一个环节
就是必须参与实践。生物医学工程教学仪器是这些专
业学生参与实践的理想实验设备。
仪器组成及主要技术指标
本仪器由微计算机和以单片机为核心的开放型
硬件平台两部分组成。微计算机用于显示或编辑实验
结果、波形和数据，或将实验结果存档调用。仪器的硬 件平台是完全开放的，提供学生做各种实验，包括电 路搭建、传感器信号调理、硬件调试到简单的程序编 制，并有本机LCD同步显示。
技术与市场 第17卷第1期2010年
选项参谋
紫甘薯花色素苷提取加工工艺
甘薯亦称番薯、红薯、白薯、薯、山芋、红苕、地瓜， 系广泛栽培于全世界热带和亚热带地区的一种杂粮 作物。我国南北各地沙质土壤均有栽培。
甘薯的块根断面有白色、黄色、橙色和紫色多种 类别，品种约有500种，均可作为粮食或制取淀粉、酒 精等原料。橙色种富含并可提取β- 胡萝卜素，黄色种 主要是黄酮类色素，紫色种含显红色的花色素苷，但 由于含量很低（一般色价仅1左右），故过去鲜有生产 甘薯红色素。
加工方法
现以紫甘薯色素为例介绍色素提取的两种方法。
工艺流程：
方法一
浸提溶剂
↓ 原料→ 预处理 → 浸提 → 吸附 → 洗柱 → 解吸
↓ 产品← 干燥 ← 浓缩 ←解吸液
色素生产工艺Ⅰ
方法二
溶剂
↓
原料→ 洗涤 → 切割 → 浸提 → 沉降 → 过滤
↓
干燥 ← 浓缩 ← 分离 ← 富集 ← 滤液
↓
↑
产品
紫番薯花色素苷的主要成分 紫番薯中所含花色素苷，经分析，主要有8种。
YGM
R1
R2
R3
1a
H
Caf
PHB
1b
H
Caf
Caf
2
H
Caf
H
3
H
Caf
Fer
wenku.baidu.com
4b
Me
Caf
Caf
5a
Me
Caf
PHB
5b
Me
Caf
H
6
Me
Caf
Fer
注：Caf：咖啡酸；Fer：阿魏酸；PHB：对羟基苯甲酸。
紫番薯花色素苷的抗氧化作用及其它生理作用 由于在8种番薯花色素苷的结构中，有B环的邻 羟基结构，又有咖啡酰基上的邻羟基结构，因此，具有 很强的抗氧化能力。 1．对活性氧的消除作用 紫甘薯具有很强的超氧化歧化酶（SOD）活性。紫 甘薯汁具有比富含β- 胡萝卜素的橙番薯汁更强的清 除能力。 2．对脂质过氧化的抑制作用 曾比较多种番薯品种，用80%乙醇提取物试验对 脂质过氧化作用（亚油酸在80℃下加热时过氧化物质 上升的抑制能力），及对BuOO基（特丁基氢氧化物/氯 高铁血红素/氨基苯二酰一肼） 所导致的化学发光能 力抑制作用，说明高含花色素苷的阿雅紫番薯具有很 强的抗氧化能力。 3．抗突变性 曾用紫番薯水提取液和精制紫番薯花色素苷对 沙门氏菌突变性进行比较，结果说明正常阿雅紫番薯 块根水提取物N的抗突变性（突变抑制率）约为37%， 而不含花色素苷的则几乎没有抗突变能力（紫色番薯 为1%，橙色番薯为5%，黄色和白色几乎为0）。而提纯 后紫番薯花色苷则均有较强抗突变能力，尤其是 YGM- 3。 4．紫番薯汁对大鼠和人肝功能障碍缓解作用 四氯化碳可导致试验动物标本体内急性肝功能 障碍，即各种氧化应力指标，包括血清中硫代巴比妥 酸反应物质、肝脏中TBA反应物质和肝中氧化蛋白质 含量增加，及血清中GOT、GPT和LDH水平增高。 5．调节血压作用 抑制血管紧张素转换酶（ACE）活性，可防止血管 末梢收缩，从而降低血压。曾比较紫、橙、白3种番薯的 水提取物和紫番薯花色素苷YGM- 3、YGM- 6对ACE 的50%抑制率。结果证明YGM- 3和YGM- 6有很强抑 制能力，而白色和橙色的抑制能力很差（IC50值愈低， 表明ACE抑制能力愈强）。此外，凡用煮过块根提取物 比用生鲜块根提取物要强。 主要用途 紫番薯花色素可用于食品、药物等产品的着色。
联系人： 金绍黑 单位： 成都航空职业技术学院
成都金鹰翔生物技术研究所 地址： 成都二环路南一段20号 邮编： 610021 电话： (028) 85214675 88830262
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1985年在日本鹿儿岛山川町发现有一种花色素 含量很高的野生品种“山川子”，且该花色素苷的耐热 性、耐光性和呈色鲜亮度均相对优良，但其产量极低， 利用困难。为此，日本相关部门从已知的甘薯品种中， 经10余年选育杂交，先由外观优良的“山川紫”品种与 “知览紫”品种杂交成“九州109号”作为母本，而由杂 交所得的含糖量低、亩产量高的“沙知”品种作为父 本，经层层筛选而获得花色素苷含量高、外观优良、亩 产量也高的新品种，简称阿雅种。
这种阿雅紫番薯新品种的花色素苷含量为原品 种的8倍，并因栽培特性优良，使亩产量大为增加，因 而，可作为天然食用色素产业化生产原料。 曾将紫番薯色素按0.06%、1.25%和5.0比例混入饲料， 对F344系大鼠经口13周，无可见影响，即其无影响量 可达饲料量5.0%，证明是安全的。现该产品已于我国 多处投产。
程 教 学 仪
以生物医学工程理论为基础的各 种医疗仪器发展很快，其特征：将 先进的电子技术与临床实践相结 合，做到快速诊断、准确治疗，为 防病治病、保障人们身体健康起 到关键性作用。
为了培养能够设计、熟练使
器
用和维护先进电子医疗仪器的专 门人才,各高校相继开办了与生物
医学工程有关的专业，为了达到
培养复合型人才的目的，这些专
乙醇
色素生产工艺Ⅱ
将富集工段所得色液，经蒸馏回收乙醇后，继续 浓缩至可进入喷雾干燥机的浓度，送入喷雾干燥机进 行喷雾干燥后，即得紫红色无定形粉末—— —紫甘薯色 素。
所得色素与杂质分离，品质明显提高，色素外观 呈紫红色粉末状，自然鲜亮。另外新工艺在色素与杂 质分离的同时，色素高度富集，需浓缩色液体积仅为 浸提工段的1/20，大大降低了能耗。
69
选项参谋
TECHNOLOGY AND MARKET Vol.17,No.1,2010
概述
生
健康是全人类普遍关注的问 题，生物医学工程被认为是21世
物
纪最有发展潜力的八大领域之 一，生物医学工程是建立在现代
医 学 工
高科技基础上的新兴交叉学科， 涉及现代图像技术、信号处理、微 电子、计算机、网络通讯、现代医 学等学科，是一门综合性、基础 性、应用性很强的学科。近年来，
业的学生除了学习书本知识以外,很重要的一个环节
就是必须参与实践。生物医学工程教学仪器是这些专
业学生参与实践的理想实验设备。
仪器组成及主要技术指标
本仪器由微计算机和以单片机为核心的开放型
硬件平台两部分组成。微计算机用于显示或编辑实验
结果、波形和数据，或将实验结果存档调用。仪器的硬 件平台是完全开放的，提供学生做各种实验，包括电 路搭建、传感器信号调理、硬件调试到简单的程序编 制，并有本机LCD同步显示。
技术与市场 第17卷第1期2010年
选项参谋
紫甘薯花色素苷提取加工工艺
甘薯亦称番薯、红薯、白薯、薯、山芋、红苕、地瓜， 系广泛栽培于全世界热带和亚热带地区的一种杂粮 作物。我国南北各地沙质土壤均有栽培。
甘薯的块根断面有白色、黄色、橙色和紫色多种 类别，品种约有500种，均可作为粮食或制取淀粉、酒 精等原料。橙色种富含并可提取β- 胡萝卜素，黄色种 主要是黄酮类色素，紫色种含显红色的花色素苷，但 由于含量很低（一般色价仅1左右），故过去鲜有生产 甘薯红色素。
加工方法
现以紫甘薯色素为例介绍色素提取的两种方法。
工艺流程：
方法一
浸提溶剂
↓ 原料→ 预处理 → 浸提 → 吸附 → 洗柱 → 解吸
↓ 产品← 干燥 ← 浓缩 ←解吸液
色素生产工艺Ⅰ
方法二
溶剂
↓
原料→ 洗涤 → 切割 → 浸提 → 沉降 → 过滤
↓
干燥 ← 浓缩 ← 分离 ← 富集 ← 滤液
↓
↑
产品
紫番薯花色素苷的主要成分 紫番薯中所含花色素苷，经分析，主要有8种。
YGM
R1
R2
R3
1a
H
Caf
PHB
1b
H
Caf
Caf
2
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Caf
H
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Caf
Fer
wenku.baidu.com
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Caf
Caf
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Me
Caf
PHB
5b
Me
Caf
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注：Caf：咖啡酸；Fer：阿魏酸；PHB：对羟基苯甲酸。
紫番薯花色素苷的抗氧化作用及其它生理作用 由于在8种番薯花色素苷的结构中，有B环的邻 羟基结构，又有咖啡酰基上的邻羟基结构，因此，具有 很强的抗氧化能力。 1．对活性氧的消除作用 紫甘薯具有很强的超氧化歧化酶（SOD）活性。紫 甘薯汁具有比富含β- 胡萝卜素的橙番薯汁更强的清 除能力。 2．对脂质过氧化的抑制作用 曾比较多种番薯品种，用80%乙醇提取物试验对 脂质过氧化作用（亚油酸在80℃下加热时过氧化物质 上升的抑制能力），及对BuOO基（特丁基氢氧化物/氯 高铁血红素/氨基苯二酰一肼） 所导致的化学发光能 力抑制作用，说明高含花色素苷的阿雅紫番薯具有很 强的抗氧化能力。 3．抗突变性 曾用紫番薯水提取液和精制紫番薯花色素苷对 沙门氏菌突变性进行比较，结果说明正常阿雅紫番薯 块根水提取物N的抗突变性（突变抑制率）约为37%， 而不含花色素苷的则几乎没有抗突变能力（紫色番薯 为1%，橙色番薯为5%，黄色和白色几乎为0）。而提纯 后紫番薯花色苷则均有较强抗突变能力，尤其是 YGM- 3。 4．紫番薯汁对大鼠和人肝功能障碍缓解作用 四氯化碳可导致试验动物标本体内急性肝功能 障碍，即各种氧化应力指标，包括血清中硫代巴比妥 酸反应物质、肝脏中TBA反应物质和肝中氧化蛋白质 含量增加，及血清中GOT、GPT和LDH水平增高。 5．调节血压作用 抑制血管紧张素转换酶（ACE）活性，可防止血管 末梢收缩，从而降低血压。曾比较紫、橙、白3种番薯的 水提取物和紫番薯花色素苷YGM- 3、YGM- 6对ACE 的50%抑制率。结果证明YGM- 3和YGM- 6有很强抑 制能力，而白色和橙色的抑制能力很差（IC50值愈低， 表明ACE抑制能力愈强）。此外，凡用煮过块根提取物 比用生鲜块根提取物要强。 主要用途 紫番薯花色素可用于食品、药物等产品的着色。
联系人： 金绍黑 单位： 成都航空职业技术学院
成都金鹰翔生物技术研究所 地址： 成都二环路南一段20号 邮编： 610021 电话： (028) 85214675 88830262
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