蘋果多酚的提取 畢業(yè)論文.doc

畢業(yè)論文 題目名稱：蘋果多酚的提取學生姓名： 院 (系)：生命科學學院專業(yè)班級：食品營養(yǎng)與檢測30902指導教師： 輔導教師： 時 間：2011年11月至2012年6月目 錄畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)開題報告指導教師評審意見評閱老師評語答辯會議記錄中文摘要英文摘要1前言1 1.1蘋果多酚的簡介11.2國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢21.3本課題研究的目的和意義32 材料與方法42.1試驗材料 4 2.2試驗主要試劑42.3試驗主要的儀器和設(shè)備42.4提取多酚的單因素試驗52.5正交試驗63結(jié)果與分析7 3.1工作曲線圖的結(jié)果8 3.2乙醇濃度對蘋果多酚提取的影響9 3.3提取次數(shù)對蘋果多酚提取的影響10 3.4提取溫度對蘋果多酚提取的影響11 3.5ph對蘋果多酚提取的影響12 3.6正交試驗結(jié)果13 4討論14參考文獻14致謝16蘋果多酚的提取 摘要 蘋果多酚是蘋果中具有苯環(huán)并結(jié)合有多個羥基化學結(jié)構(gòu)物質(zhì)的總稱。蘋果中的多酚物質(zhì)主要包括黃烷-3-醇類、黃酮醇類化合物、羥基苯甲酸類、二氫查耳酮、花色苷類等五大類。因為蘋果多酚具有很多功能，所以在一些方面都有重要的應(yīng)用。對蘋果多酚的提取，提取方法，影響提取因素，得到最優(yōu)化提取條件，國內(nèi)外都有研究。提取蘋果多酚量的多少是重要的，而在這之前許多人都是采用蘋果果肉渣來作為試驗的材料。本實驗采用蘋果皮作為試驗材料。而研究表明蘋果果皮含有的蘋果多酚比蘋果果肉要多些。余下的蘋果果肉可以用來做罐頭、山楂等食品，這樣更有意義。蘋果多酚溶于水、乙醇等溶劑。本實驗采用乙醇做提取劑，利用正交試驗得出最優(yōu)提取條件。關(guān)鍵詞 蘋果多酚，蘋果果皮，提取條件extraction of apple polyphenols abstract the apple of apple polyphenol is with benzene ring combined with multiple hydroxyl groups in the chemical structure of substances collectively. apple polyphenol material includes yellow n- -3-alcohol, alcohols, p-hydroxybenzoic acid class of flavonoids, two hydrogen chalcone, anthocyanins, five classes. for apple polyphenols have many functions, so there are important in some applications. on the extraction of apple polyphenols, extraction method, and factors affecting the extraction, get the most optimal extracting conditions, study at home and abroad. amount of extraction of apple polyphenols are important, and prior to that a lot of people are using apple pulp residue as test material. experiments using apples as test material.research shows that apple polyphenol of apple peels contain more than the apple flesh. emaining apple pulp can be used to make cans, food such as hawthorn, this makes more sense. apple polyphenol is soluble in water, ethanol and other solvents. this experiment with ethanol extractant, optimal extracting conditions by orthogonal test drawn.key words the apple of apple polyphenol，the apple peels, extraction conditions.前言蘋果多酚的提取1前言1.1蘋果多酚的簡介 蘋果多酚是蘋果中所含多元酚類物質(zhì)的通稱，多元酚類物質(zhì)廣泛存在于水果蔬菜之中， 蘋果的多元酚含量因成熟度而異，未熟果的多元酚含量為成熟果的10倍，故提取蘋果多酚采用未熟果為宜。蘋果多酚純品為淡黃褐色粉末，略帶蘋果風味，稍有苦味，易溶于水和乙醇。蘋果中多酚物質(zhì)的組成及含量常因品種、成熟度、種植條件和貯藏條件及時間、組織內(nèi)不同部位而存在較大差異。未成熟蘋果和成熟蘋果相比，雖然其成分組成相似，但成分含量上卻有很大差別。成熟蘋果中多酚主要為綠原酸、兒茶素以及原花青素等，而未成熟蘋果中則多為二氫查耳酮、槲皮酮等化合物。1.2國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 suarez (1949)等人發(fā)現(xiàn)用spheriosrbo ds-2柱可以較好地分離黃烷醇和原花青素(c1和四聚體除外),因為這些組分與其他不明香豆酸酯和表兒茶素一齊洗脫下來。而nova-pakc18,柱則可以較好地分離包括黃酮醇苷在內(nèi)的各種酚類, 三聚體c6和四聚體有部分重疊。而這種方法并不能分離3- 半乳糖苷和3- 葡萄糖苷(異槲皮酮)。而且用乙酸乙酯浸提蘋果汁中的多酚可以很好的分析黃烷醇和二羚查耳酮,而這種方法并不適合槲皮苷的定量分析。to momasa(1998)等人用sepabeads sp-850柱分離得到粗多酚(cap),并用hplc分析,得到粗多酚中各種成分的含量,用sephadex l h-20分離得到蘋果縮合單寧(cat);戚向陽用h型樹脂吸附,分離物產(chǎn)率達0.1%,原素的含量為70.50%。 蘋果多酚的應(yīng)用。 在食品中的應(yīng)用。由于蘋果多酚具有抗氧化、清除自由基等功能，可作為一種高效低毒的天然抗氧化劑應(yīng)用到食品工業(yè)中，延長食品的貯存期，提高食品的質(zhì)量，增加食品的附加值。具體應(yīng)用如下。 功能性食品中的應(yīng)用。由于蘋果多酚具有預(yù)防高血壓、抗腫瘤、抗衰老、抗突變、抗輻射、抗過敏、防齲齒、增強肌力等多種保健功能，因此可用于功能性食品的開發(fā)生產(chǎn)，滿足人們對食品保健功能的需求。 水產(chǎn)制品中的應(yīng)用。魚的腥臭味成分主要是三甲基胺。在抑臭試驗中，把三甲基第1頁（共13頁）胺和蘋果多酚混合，用氣相色譜儀測定其揮發(fā)性三甲基胺的量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著蘋果多前言酚濃度的增大，其揮發(fā)性三甲基胺的量不斷減少，當蘋果多酚的含量為200g/ml時，揮發(fā)性三甲基胺的量可減少50%。水產(chǎn)加工中，將用蘋果多酚處理過的青魚和紅魚肉在4下貯藏2天后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對照組魚肉色澤發(fā)生明顯變化，肉質(zhì)變黃，而添加蘋果多酚的魚在10天后仍保持較好的鮮度。 口香糖中的應(yīng)用?？诔羰怯筛鞣N原因而引起，產(chǎn)生口臭氣的主要成分為含硫氨基酸產(chǎn)生的甲硫醇。在消臭試驗中，以含硫的蛋氨酸為基質(zhì)，加入含口腔細菌的人體唾液，37下作用產(chǎn)生甲硫醇。當基質(zhì)中加入蘋果多酚300g/ml時，甲硫醇產(chǎn)生量減少50%以上，當加入量達到1200g/ml時，甲硫醇的產(chǎn)生完全被抑制。在人體實驗中，以咀嚼膠質(zhì)的形式進行，咀嚼不加蘋果多酚的膠質(zhì)時，咀嚼后口腔中的甲硫醇含量馬上開始增加；咀嚼含蘋果多酚0.25%的膠質(zhì)，30min后甲硫醇才開始增加；蘋果多酚的含量達0.5%，咀嚼后60min甲硫醇開始增加，所以蘋果多酚具有良好的抑制口臭的作用，可應(yīng)用于口香糖的生產(chǎn)中，日本已有相應(yīng)產(chǎn)品上市。 畜肉制品中的應(yīng)用。將豬肉放在絞碎器中混合，分為3個樣，依次加入質(zhì)量分數(shù)為10%水溶性多酚、油溶性多酚各0.4%以及質(zhì)量分數(shù)為70%合成生育酚0.1%，在70下加熱殺菌40min后，于1下保存，最后測定其外觀以及過氧化值。結(jié)果顯示，采用多酚的效果比生育酚要好，油溶性多酚對于肉的親和效果，要比親水性多酚好。蘋果多酚還可應(yīng)用于鹵肉的保鮮中，通過與其他抗氧化劑復配制成新型鹵肉保鮮劑，對鹵肉進行涂膜保鮮，提高了鹵肉的抗氧化性，延長了貨架期。 酒類及飲料中的應(yīng)用。蘋果多酚可作為酒類及飲料的澄清劑，主要是利用酚羥基通過氫鍵與蛋白質(zhì)中的酰胺基連接后，能使明膠、單寧形成復合物而聚集沉淀，同時捕集和清除其他懸浮固體。質(zhì)量分數(shù)為110e-3的維生素c溶液中加入0.05%的蘋果多酚，可有效地抑制維生素c的降解，并且其具有強烈抑制色素褪色作用，特別對胡蘿卜素系色素。研究人員在含有-胡蘿卜素、辣椒紅素的清涼飲料中添加1%的蘋果多酚，可以在保質(zhì)期內(nèi)保持其色澤鮮艷。 水果蔬菜中的應(yīng)用。蘋果多酚具有抑菌功效，對芽孢桿菌、大腸桿菌、假單胞菌等供試菌的最低抑制濃度（mic）為0.1%。蘋果多酚提取物的抑菌活性具有很好的熱穩(wěn)定性，在ph值為56及低于0.3mol/l無機鹽環(huán)境條件下其抑菌效果最佳。在新鮮水果和蔬菜上噴灑低濃度的蘋果多酚溶液，可抑制細菌繁殖，保持水果、蔬菜原有第3頁（共13頁）前言的顏色，達到保鮮防腐的目的，并且不會污染水果和蔬菜。 在化妝品中的應(yīng)用。蘋果多酚是一類具有獨特生理活性和化學活性的天然產(chǎn)物，具有很好的收斂性和附著力，它能維護膠原的合成、抑制彈性蛋白酶、協(xié)助機體保護膠原蛋白和改善皮膚彈性，從而避免或減少皺紋的產(chǎn)生，保持皮膚顯現(xiàn)細膩的外觀。通常添加在化妝品、浴液、染發(fā)劑、牙膏、祛臭劑等中作活性成分，起到抗氧化、抗衰老、抗輻射、增白和保濕等多重作用，對多種因素造成的皮膚老化、皺紋和色素沉著都有獨到功效。另外，由于酚類物質(zhì)具有抑制酪氨酸酶和過氧化氫酶的活性及清除活性氧的作用，從而可用作制備維生素c或維生素e多酚復合型美白劑。芬蘭大學學者曾從細胞學角度，通過紫外照射皮膚細胞的體外實驗發(fā)現(xiàn)，當人皮膚組織暴露在紫外能源僅30min，陽光殺死細胞大約50%，隨著低聚原花青素的加入大約有80%的皮膚細胞免受損壞，且與維生素c相比，具有較好的紫外線吸收作用。 在其他方面的應(yīng)用。將蘋果多酚連接到聚合物的分子上，從而使聚合物具有多酚的性質(zhì)，如多酚抗菌過濾網(wǎng)吸水性樹脂接枝多酚，制成抗菌材料，在尿不濕產(chǎn)品的抗菌方面有廣闊的市場。由于工業(yè)的發(fā)展，大量酚進入水體環(huán)境，和金屬離子反應(yīng)沉積在河流底部淤泥中，造成對水生物的危害。如將植物酚接枝到聚合物鏈上，不但可以減少植物加工過程中排放的含酚廢物對環(huán)境的破壞，又可作為處理含重金屬離子廢水的產(chǎn)品，再開發(fā)利用。另外，利用多酚對酶活性的抑制作用，可以控制植物中多酚的含量，對害蟲產(chǎn)生阻食性，減少植物的病蟲害。 蘋果多酚經(jīng)過多年的研究、實驗及開發(fā)應(yīng)用，以其優(yōu)越的功能特性備受人們青睞。目前，蘋果多酚制品已被廣泛應(yīng)用到食品、醫(yī)藥、日用化工品等領(lǐng)域。我國蘋果資源十分豐富，年產(chǎn)量居世界第一位，但蘋果多酚的工業(yè)化生產(chǎn)尚處于起步階段。因此，開展蘋果多酚提取、純化、應(yīng)用研究，對于加快蘋果多酚商業(yè)開發(fā)步伐、延長蘋果加工鏈條，增加蘋果加工企業(yè)利潤、增加農(nóng)民經(jīng)濟收入、減少環(huán)境污染、構(gòu)建和諧文明社會，具有深遠的現(xiàn)實意義和社會意義。 蘋果多酚作為一類具有生物活性的天然化合物，對人們在強身健體、防病治病、延年益壽等各方面均有顯著作用。然而，目前我國對蘋果多酚的開發(fā)和利用尚處于起步階段，具有很大的發(fā)展空間。深入開展蘋果多酚提取及其生物活性的研究，開發(fā)出能預(yù)防腫瘤、心腦血管疾病等一系列具有醫(yī)療和保健作用的藥品、飲料、食品和化妝品，不僅可以為保障人民健康做出貢獻，而且還可以創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟效益，進而走蘋果多酚的提取向國際市場。1.3 本課題研究的目的和意義 研究目的：通過正交試驗確定提取蘋果多酚的最優(yōu)提取條件。 蘋果多酚是蘋果中所含多元酚類物質(zhì)的通稱，多元酚類物質(zhì)廣泛存在于水果蔬菜之中， 蘋果的多元酚含量因成熟度而異，未熟果的多元酚含量為成熟果的10倍，故提取蘋果多酚采用未熟果為宜。粗蘋果多酚中含有綠原酸、兒茶素、表兒茶素、蘋果縮合丹寧、根皮甙、根皮素、花青素等。其中蘋果縮合丹寧約占多元酚總含量的一半。 蘋果多酚的應(yīng)用 由于蘋果多酚具有抗氧化作用、消臭作用、保鮮、保香、護色、防止維生素損失等作用，可以防止食品品質(zhì)劣變，因此，可用于水產(chǎn)加工、肉制品加工、面包、糕點、油脂，含油食品及清涼飲料等的加工制造，可顯著提高其產(chǎn)品質(zhì)量及保質(zhì)期。 由于蘋果多酚具有多種保健功能，如預(yù)防齲齒、預(yù)防高血壓、預(yù)防過敏反應(yīng)、抗腫瘤；抗突變、阻礙紫外線吸收等生理功能，因此可用于保健食品及化妝品的制造。蘋果多酚作為保健、功能性食品添加劑，其使用量僅需50500ppm，即可有充分的功效。 蘋果多酚是蘋果中具有苯環(huán)并結(jié)合有多個羥基化學結(jié)構(gòu)物質(zhì)的總稱。蘋果中的多酚物質(zhì)主要包括黃烷-3-醇類、黃酮醇類化合物、羥基苯甲酸類、二氫查耳酮、花色苷類等五大類。蘋果多酚純品為淡黃褐色粉末，略帶蘋果風味，稍有苦味，易溶于水和乙醇。蘋果中多酚物質(zhì)的組成及含量常因品種、成熟度、種植條件和貯藏條件及時間、組織內(nèi)不同部位而存在較大差異。未成熟蘋果和成熟蘋果相比，雖然其成分組成相似，但成分含量上卻有很大差別。成熟蘋果中多酚主要為綠原酸、兒茶素以及原花青素等，而未成熟蘋果中則多為二氫查耳酮、槲皮酮等化合物。蘋果中含有豐富的營養(yǎng)成分，位列我國四大水果之首。近年來，隨著我國蘋果種植面積的不斷擴大，蘋果產(chǎn)量逐年增加，蘋果加工也越來越受到人們的關(guān)注。由于蘋果中含有的生物活性物質(zhì)-蘋果多酚，具有很強的抗氧化性、清除體內(nèi)自由基、抑菌、抗衰老、抗腫瘤、抗過敏等功能，因而其廣泛應(yīng)用于醫(yī)學、食品、制革和日用化工等領(lǐng)域，并發(fā)揮著不可替代的作用。同時，隨著天然功能性成分研究的興起，蘋果多酚已成為研究熱點，國內(nèi)外學者紛紛從各領(lǐng)域多角度開展研究工作。第4頁（共13頁）材料與方法2材料與方法第5頁（共13頁）2.1 試驗材料未成熟的蘋果2.2 試驗主要藥品及試劑 乙醇，蒸餾水 沒食子酸溶液：稱取8.000g沒食子酸，用水溶解并配制成80ugml的溶液，取三份5ml的沒食子酸溶液，分別加入到有15ml、5ml、6.7ml蒸餾水的燒杯中，可以得到溶度為20ugml、40ugml、60ugml的沒食子酸溶液。 福林-酚試劑 福林-酚試劑甲：將溶液a50ml和溶液b1ml混合即成?，F(xiàn)用現(xiàn)配，過期失效。 溶液a：1g碳酸鈉溶于50ml、0.1molml氫氧化鈉溶液中 溶液b:將1硫酸溶液和20gl酒石酸鈉溶液等體積混合而成。 福林-酚試劑乙：在1.5l體積的磨口回流瓶中加入100g鎢酸鈉、25g鉬酸鈉以及700ml蒸餾水，再加入50ml85磷酸溶液及100ml濃鹽酸，充分混合，接上回流冷凝管，以小火回流?；亓魍戤?，加入150g硫酸鋰、50ml蒸餾水及數(shù)滴液體溴，開口繼續(xù)沸騰15min，以便出去過量的溴溶，冷卻后加水定容至1000ml,過濾，濾液呈微綠色，置于棕色瓶中保存。使用時用標準溶液滴定，以酚酞做指示劑，最后用蒸餾水稀釋（約1倍左右），使最終濃度為1.0moll。2.3 試驗主要儀器及設(shè)備小刀，hh-4數(shù)顯恒溫水浴鍋，722 s 可見分光光度計，pl303電子天平，微槍移液管，100ml的容量瓶（25），燒杯2.4 提取多酚的單因素試驗 以蘋果多酚的得率為指標，分析乙醇濃度、提取次數(shù)、提取溫度、ph值對提取蘋果多酚的影響，確定最優(yōu)組合。試驗如下：蘋果多酚的提取 操作方法：吸取一定量的濾液，加入試劑甲3.0ml,過10min后，再加入試劑乙0.3ml，立即混勻。以沒食子酸標準溶液制作工作曲線，760nm出測定吸收值。（1）乙醇濃度對提取蘋果多酚的影響取3g未成熟的蘋果皮，分成三份，一份1g。分別用濃度為25、50、75的乙醇濃度溶解。浸提一段時間后，在真空環(huán)境下得到濾液。上述得到的三份濾液，分別與加入試劑甲，過10min后，再加入試劑乙，立即混合。以沒食子酸標準水溶液，第6頁（共13頁）760nm處測吸收值。通過蘋果多酚的得率來評價不同乙醇濃度對提取蘋果多酚的影響。（2）提取次數(shù)對提取蘋果多酚的影響取一塊蘋果皮，均勻的分成三份。在同一乙醇濃度下，分別用乙醇提取一次、兩次（提取一次后，用福林-酚測總酚，然后再用這個材料，用乙醇提取一次）、三次。用福林-酚法測定。通過蘋果多酚的得率來評價不同提取次數(shù)對提取蘋果多酚的影響。（3）提取溫度對提取蘋果多酚的影響考察溫度對蘋果多酚的作用，分別取三個不同的溫度30、50、70，分別測定在其溫度下的蘋果多酚，得出不同溫度下的蘋果多酚得率。（4）ph值對提取蘋果多酚的影響考察ph值對蘋果多酚的作用，分別取三個不同的ph值3、5、7，分別測定在其ph值下的蘋果多酚，得出不同ph值下的蘋果多酚得率。2.5 正交試驗 為探討和考察蘋果多酚的最大得率與乙醇濃度、提取次數(shù)、提取溫度、ph值之間的相互關(guān)系，并確立最優(yōu)組合，以得到蘋果多酚的最佳組合條件。上述四因素各取三水平，采用l9(34)正交實驗。 表1 正交試驗因素水平表 結(jié)果與分析水平因素 a b c d乙醇濃度提取次數(shù)溫度（）ph值1 25%一次303250% 兩次505375%三次70 7 第7頁（共13頁）對正交實驗結(jié)果及其極差分析，方差分析，得出最佳提取的條件，確定蘋果多酚提取的最優(yōu)條件。3 結(jié)果與分析3.1沒食子酸的標準曲線的繪制圖1 沒食子酸的標準曲線3.2乙醇濃度對蘋果多酚的影響 分別用濃度為25、50、75的乙醇濃度溶解蘋果果皮。浸提一段時間后，在真空環(huán)境下得到濾液。用福林-酚法測定總量第7頁（共13頁）結(jié)果與分析圖2 乙醇濃度對蘋果多酚提取的影響3.3提取次數(shù)對提取蘋果多酚的影響 分別對蘋果果皮提取一次、兩次、三次。用福林-酚法測定總酚。表2 提取次數(shù)對蘋果多酚提取的影響提取次數(shù)一次兩次三次蘋果多酚的得率（%）0.470.610.653.4溫度對提取蘋果多酚的影響分別取在溫度30、50、70下，測定提取蘋果多酚的得率。第9頁（共13頁）結(jié)果與分析表3 溫度對提取蘋果多酚的影響3.5 ph值對提取蘋果多酚的影響 分別取ph值為3、5、7的情況下，測定蘋果多酚的總酚，得出不同ph值下的蘋果多酚的得率。圖4 ph值對提取蘋果多酚的影響3.6 正交試驗的結(jié)果蘋果多酚的提取表2 正交試驗結(jié)果及其極差分析試驗號a乙醇濃度b提取次數(shù) c溫度d ph值蘋果多酚的含量(mg)111114.28212228.21313338.274212 3 7.96522219.13623128.14731327.47832136.62933216.25k116.4117.8317.7415.89k217.2718.0117.7117.62k314.9618.4518.2118.63k14.294,384.434.17k24.684.745.134.85k34.234.404.645.01r0.050.070.060.09最優(yōu)水平a2b3c3d3因素主次dbca第10頁（共13頁）討論第11頁（共13頁）4 討論 （1）未成熟的蘋果比成熟的蘋果的多酚含量多些。采用蘋果果皮是一方面是為了節(jié)約資源，剩下的蘋果果肉可以用來做其他的食品，另一方面是為了充分利用資源，使資源得到最大的發(fā)揮。 （2）通過考察不同因素對提取蘋果多酚的影響，即通過對乙醇濃度、提取次數(shù)、溫度、ph值的單因素試驗，摸索四個因素對提取蘋果多酚的影響。 （3）選擇乙醇濃度、提取次數(shù)、溫度、ph值這四個因素的正交試驗的分析，測定不同組分對提取蘋果多酚的影響，結(jié)果表明最優(yōu)條件為乙醇濃度為50%、提取次數(shù)為兩次、溫度為50、ph值為3 本文為研究提取蘋果多酚的影響因素對蘋果多酚的影響，為蘋果多酚的研究與應(yīng)用積累一定的資料和信息，但因時間關(guān)系和設(shè)備的局限，還有很多地方需要改進與完善的地方，以后的研究可以從以下幾個方面入手研究：第一，因為蘋果多酚是蘋果里面酚的總稱，本文僅僅是提取粗蘋果多酚，所以可以采用更先進的水平和更先進的設(shè)備來進行提取；第二，因為時間和條件的局限，本文沒用開展對其在各領(lǐng)域的研究與探討，在后續(xù)的研究中，可以對其在應(yīng)用有所研究。第三，蘋果多酚在前人的基礎(chǔ)上在諸多方面都有重大的作用，本文因為限制的條件，在后續(xù)的研究中可以研究蘋果多酚在新領(lǐng)域的作用發(fā)揮。第四，本文只是在有限的條件下試驗，對蘋果多酚的提取還有些不足的地方，對在工廠中的工業(yè)化生產(chǎn)所遇到的問題還沒涉及，若要在工廠中實行，需還要進一步完善研究工作。參考文獻1孫建霞，孫愛東，白衛(wèi)濱.蘋果多酚的功能性質(zhì)及應(yīng)用研究.中國食物與營養(yǎng)，2004：38-41.2戚向陽，陳福生，黃紅霞.蘋果多酚抑菌作用.食品科學，2003,24（5）.3郝少莉，陳小蒙，仇學農(nóng).蘋果渣中多酚物質(zhì)的純化及抑菌活性的研究.食品科學，2007,28（11）4彭雪萍，馬慶一，王花俊，周冰，劉一鳴.蘋果多酚在鹵肉