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1、本科本科毕业论毕业论文（文（设计设计） ）柑橘中类胡萝卜素的稳定性研究柑橘中类胡萝卜素的稳定性研究摘要：摘要：本文研究了柑橘果皮中类胡萝卜素的稳定性，分析了柑橘果皮中类胡萝卜素在光照、高温、氧化剂、酸性条件下的稳定性变化。柑橘中类胡萝卜素的稳定性实验表明：类胡萝卜素在高温下不稳定对室外日光不稳定；室内光对其影响不显著；在碱性环境中比在酸性环境中稳定加入金属离子不稳定，其他金属离子影响不显著；加入氧化剂对其有破坏作用，加入还原剂对类胡萝卜素有一定的保护效果。关键词：关键词：柑橘；类胡萝卜素；稳定性；分光光度计 The stability of the carotenoids in peels o
2、f citrus Name:DaiQihu Studeng Number:200740710203 Advisor: Han YanAbstract: This paper mainly studied the stability of the pigment in of citrus.The stability of citurs peels were analysised in the conditions of sunlight,high temperature,oxidant and acid processing.The stability of carotenoids was st
3、udied,Tult showed that high temperature influenced the stability of carotenoids;carotnoids were sensitive to direct sunlight while them were inapparently sensitive to room light;Carotenoids were more stable in alkaline condition compared to acid condition;The stability of carotenoids is reduced when
4、 metal ions were respective added to its medium wheres other metal ions have no such efect on its stability;Oxidants had destructive effect on carotenoids stability,otherwise,reducing agents and preservatives did some protection to carotenoids stabiliy. Keywords: crtrus; carotenoids; stabiliy; spect
5、rophotometer1引言类胡萝卜素是一大类色素，已知的类胡萝卜素达 300 种以上。类胡萝卜素其颜色从黄，橙，红以至紫色都有，其中除八氢番茄红素、六氢番茄红素等几种类胡萝卜素外，绝大多数类胡萝卜素呈黄色，橙色或红色1。它们不溶于水，是脂溶性的色素。它们在植物体内多与脂肪相结合生成酯类物质。高等植物中的类胡萝卜素在质体中合成，其是维生素 A 的前体，它来源于 3-磷酸甘油醛-丙酮酸途径2。类胡萝卜素不仅在植物中有着很重要的作用：光吸收阶段的辅助色素；保护光合作用元件在强光下免受氧气的损伤。在人体中也有着至关重要的作用，目前研究表明，类胡萝卜素是非常强的抗氧化剂，能够有效地清除氧自由基3,从
6、理论上它们具有一定的防治疾病的能力。Riemrsma R A4 等比较了 110 名心绞痛患者和 394 名健康者的血浆内类胡萝卜素的含量，结果表明，在不考虑年龄、血脂体型和血压等因素的影响下，患病者的血液里的类胡萝卜素的含量要低于正常人血液里的类胡萝卜素的含量。Steinberg5等人也研究证明，食物中的类胡萝卜素的摄入量与冠心病等血管疾病发作的概率呈现负相关的关系。此外，类胡萝卜素还能保护冠心病患者不突发心肌梗塞等6。除此之外，它是维生素A 原，能预防夜盲症、能够抗氧化、着色力强7等，还在某些肿瘤、艾滋病等疾患中的预防和治疗中起一定的作用8。可见，类胡萝卜素在人类的生存和发展中都起着一定的
7、作用，但是由于它的化学性质不是很稳定，而且含量也较少。类胡萝卜素的化学性质不稳定，当条件改变时可能会是类胡萝卜素的化学性质也发生一定的变化，影响类胡萝卜素稳定性的因素可能有很多种，能影响类胡萝卜素稳定性的因素可能有光照、高温、氧化剂、酸、碱、金属离子、还原剂等。研究类胡萝卜素的稳定性的因素，为能够克服类胡萝卜素化学性质的不稳定，为人类预防和治疗一些疾病提供理论和方法上的依据显得至关重要，因此国内外一些学者都在研究类胡萝卜素的稳定因素，分析类胡萝卜素的方法一直是各国研究的热点。关于类胡萝卜素的分析方法很多，已有许多文献对此介绍9-11。目前主要有纸层法、薄层层析法、柱析法、分光光度法、高效液相色
8、谱或液质联用法12。层析法属于分配层析，它是以层析滤纸为载体，以吸附于滤纸纤维中的水为固定相，流动相是有机溶剂，主要是正丁醇。它主要是利用物质在固定相和流动相中的分配系数不同而进行分离的一种方法。它依据的是相似相溶原理。但是这种方法需要的时间比较长，而且分离的强度也不够，类胡萝卜素含量较少，而且见光、接触空气后容易氧化，实验操作时间过长会导致误差较大，因而对实验条件以及保存的方式和条件要求都比较高。薄层层析法是把吸附剂或者支持物如：氧化铝、硅胶和纤维素等均匀的铺在一块玻璃板上形成薄层，将分离样品滴在薄层的一端，当流动相的支持物移动时，被分离组分就在固定相和流动相之间进行分配和吸附，经过反复无数
9、次的分配平衡或吸附平衡，最终按照各个组分的差异而被分离。这种方法比较成熟，操作简单，并且条件容易加以控制，灵敏度也比较高，分离能力也比较强,也有比较强的准确度和精确度13。柱层析法是将固定相装在层析柱中，是样品朝着一个方向移动，通过各组分随流动相而得到分离的方法，这种方法准确、简便、快速、回收率高、重现性好，但是需要的仪器精密度高，价格比较昂贵；分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定的范围内光的吸收度，对该物质进行的定性和定量分析的一种方法。这种方法操作简单，方法有效，也是国内比较常用的研究方法，缺点是：精确度稍低14。 结合本实验室的条件，本课题采用分光光度法检测分析了光、热、酸、碱
10、、金属离子、氧化剂、还原剂等因素对柑橘中类胡萝卜稳定性的影响，以期为柑橘皮渣综合利用研究橘皮中类胡萝卜素的工业化提取及商业化应用提供理论依据。2材料与方法2.12.1 材料与试剂材料与试剂原料：市售新鲜柑橘。试剂：正己烷、丙酮、石油醚类、无水硫酸钠、2,6-二叔丁基对甲酚（BHT KOH HCL、甲醇、石油醚、H2O2、Vc、Fe3+、K+、Al3+、Mg2+、Cu2+、Fe2+以上试剂均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司生产。2.22.2 主要仪器主要仪器V-1100 紫外可见分光光度计 上海美谱达仪器有限公司恒温水浴锅 国华电器有限公司JK-110DB 型数控超声波清洗器(功率 60W)
11、合肥金尼克机械制造公司2.32.3 试验方法试验方法将类胡萝卜素粗提液加入等体积 10%KOH 的甲醇溶液室温皂化过夜，用石油醚（含 0.1%BHT）多次萃取皂化完全的皂化液，收集上层清液置于棕色瓶中冷藏备用。2.3.12.3.1 温度对类胡萝卜素稳定性的影响温度对类胡萝卜素稳定性的影响取类胡萝卜素提取液 15mL 置于 4 个 50mL 容量瓶中，稀释定容，再将容量瓶分别放入温度为 20、40、50、90水浴中避光加热处理，每隔 60 min 测定一次吸光值（450 nm） ，以时间为横坐标，吸光值为纵坐标绘图。2.3.22.3.2 光照对类胡萝卜素稳定性的影响光照对类胡萝卜素稳定性的影响将
12、类胡萝卜素溶解于丙酮中，各取 50 mL，分别置于暗处、室内光下，紫外光室内光、太阳光下，定时测定吸光值。以时间为横坐标, 吸光值为纵坐标绘图。2.3.32.3.3 氧化剂、还原剂对类胡萝卜素提取物的影响氧化剂、还原剂对类胡萝卜素提取物的影响选用 H2O2为氧化剂，Vc 作为还原剂，把类胡萝卜素丙酮溶液配成不同浓度，室温暗处放置 2 h，定时测定吸光值。以时间为横坐标，吸光值为纵坐标绘图。2.3.42.3.4 金属离子对素类胡萝卜素提取物的影响金属离子对素类胡萝卜素提取物的影响将适量类胡声卜素提取液溶解于丙酮，分别加入浓度为的常见金属离子Fe3+、K+、Al3+、Mg2+、Cu2+、Fe2+，
13、以 0.1%的添加量，定时测定吸光值。以时间为横坐标，吸光值为纵坐标绘图。2.3.52.3.5 酸、碱对类胡萝卜素提取物的影响酸、碱对类胡萝卜素提取物的影响分别配制浓度为 0.05%、0.2%、0.4% 的 HCL、KOH 溶液，以 1%的添加量到类胡萝卜素素提取物的丙酮溶液中，置于暗处，定时测定吸光值。以时间为横坐标，吸光值为纵坐标绘图。3结果与分析3.13.1 温度对类胡萝卜素稳定性的影响温度对类胡萝卜素稳定性的影响按 2.3.1 中实验方法，考察了温度对类胡萝卜素稳定性的影响，结果见图1。00.10.20.30.40.50.60.70.80.9012345 时间(h)吸光值20 40 5
14、0 90图 1 温度对类胡萝卜素稳定性的影响图由图 1 可以看出，类胡萝卜素在低于 50的热处理下比较稳定，但在高温下类胡萝卜素吸光值下降很明显。3.23.2 光照对类胡萝卜素稳定性的影响光照对类胡萝卜素稳定性的影响按 2.3.2 中实验方法，考察了光照对类胡萝卜素稳定性的影响，结果见图 2。00.10.20.30.40.50.60.70.80.9012345 时间(h)吸光值暗处 室内光 紫外光 太阳强光图 2 光照对类胡萝卜素稳定性的影响图由图 2 可以看出，太阳光直射的情况下类胡萝卜素在 2 h 内基本上损失殆尽，并且紫外光照 5 h 后类胡萝卜素损失也很严重，暗处和室内放置对类胡萝卜素
15、的稳定性影响不大。本实验所使用的紫外光波长为 365 nm，从中发现紫外光照射后不仅类胡萝卜素的吸光值有所下降，而且类胡萝卜素的峰型也有所变化，说明紫外线对类胡萝卜素有很强的破坏作用，因此类胡萝卜素在贮藏和运输中应在阴凉避光处保存。3.33.3 氧化剂、还原剂对类胡萝卜素稳定性的影响氧化剂、还原剂对类胡萝卜素稳定性的影响按 2.3.3 中实验方法，考察了氧化剂、还原剂对类胡萝卜素稳定性的影响，结果见图 3-4。00.10.20.30.40.50.60.70.80.901358时间(h)吸光值添加量 0.05%添加量0.2%添加量 0.40%00.10.20.30.40.50.60.70.80.
16、901358 时间(h)吸光值添加量 0.05% 添加量 0.20% 添加量 0.40%图 3 氧化剂对类胡萝卜素稳定性的影响图 图 4 还原剂对类胡萝卜素稳定性的影响图由图 3 可以看出，随着时间的推移类胡萝卜素的吸光值也不断的下降，说明类胡萝卜素对氧化剂很不稳定，而且 H2O2浓度越高，类胡萝卜素的降解速度越迅速。由图 4 可以看出，还原剂 Vc 对类胡萝卜素稳定性的影响与氧化剂相同，但 H2O2浓度越高, 对类胡萝卜素影响越大，而高浓度的 Vc 对类胡萝卜素稳定性影响却比低浓度的 Vc 相对较小，表明 Vc 对对类胡萝卜素有稳定和增色作用。3.43.4 金属离子对类胡萝卜素稳定性的影响金属离子对类胡萝卜素稳定性的影响按 2.3.4 中实验方法，考察了金属离子对类胡萝卜素稳定性的影响，结果见图 5。00.10.20.30.40.50.60.70.80.902571130
