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1、本科生毕业设计（论文）题 目： 大孔吸附树脂纯化山茶花红色素的研究 专 业： 生物技术 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称： 讲师 完成时间： 20 年 5 月 28 日 成 绩： 浙江师范大学行知学院本科毕业设计浙江师范大学行知学院本科毕业设计(论文论文)正文正文目目 录录摘要1 英文摘要1 1引言1 1.1食用色素研究概况1 1.1.1天然色素的提取与精制方法概述27.2 1.1.2提高色素纯度是天然色素的发展趋势28.2 1.1.3稳定化研究是开发天然色素的重要课题29.2 1.1.4山茶花化学成分研究概况3 1.2山茶花色素研究概况3 1.3色素的提取方法概述4 1.4大孔吸附树脂在
2、精制天然活性成分中的应用5 2实验材料、试剂和设配7 2.1材料：山茶花，采自浙江师范大学校园区内。7 2.2试剂：HCL、NaOH、乙醇均为国产分析，双蒸水，大孔吸附树脂。.7 2.3设备（如表 2-1） .7 3实验方法7 3.1色素提取与纯化工艺流程7 3.2树脂预处理7 3.3最佳吸附树脂的筛选7 3.3.1吸附力的测定7 3.3.2解吸力的测定7 3.4静态试验8 3.4.1最佳吸附条件的确定8 3.4.2最佳解吸条件的确定8 3.5动态实验8 4结果与分析8 4.1不同树脂对山茶花红色素的静态吸附性能8 4.2LX-68 吸附树脂对山茶花红色素的静态吸附性能.9 4.2.1色素溶液
3、浓度对 LX-68 树脂吸附性能的影响.9 4.2.2吸附时间对 LX-68 树脂吸附性能的影响.10 4.2.3色素溶液的 pH 值对 LX-68 树脂吸附性能的影响10 4.2.4温度对 LX-68 树脂吸附性能的影响.11 4.3LX-68 树脂对山茶花红色素的静态解吸性能11 4.3.1乙醇浓度对 LX-68 吸附树脂解吸的影响.11 4.3.2解吸时间对 LX-68 吸附树脂解吸的影响.12 4.4LX-68 吸附树脂对山茶花红色素的动态吸附性能.12 4.4.1上柱液不同流速对 LX-68 吸附树脂动态吸附性能的影响.12 4.4.2色价测定13 5结论13 参考文献13正文： 大
4、孔吸附树脂纯化山茶花红色素的研究1大孔吸附树脂纯化山茶花红色素的研究大孔吸附树脂纯化山茶花红色素的研究生物技术 梁江江 （06266127）张应烙 （讲师）摘要摘要：研究大孔吸附树脂纯化山茶花红色素的条件。比较了 AB-8、D101、LX-68、NKA-9、X-5、HPD-300 等 14 种吸附树脂对山茶花红色素的吸附及脱附性能，结果表明 LX-68 最好。静态和动态实验结果表明 LX-68 树脂的最佳吸附及脱附条件如下：静态吸附时间为 180min，pH 值为 1.5，温度为室温 25，洗脱剂为 95%乙醇，解吸时间为30min，动态吸附流速为 3 BV/h。精制后山茶花红色素的色价为 1
5、1.3。关键词关键词：大孔吸附树脂；山茶花；红色素；分离纯化 Study on Purification of Red Pigment from Camellia japonica by Macroporous Adsorptive Resin LIANG Jiang-jiang Director: ZHANG Ying-lao （Biotechnology， Zhejiang Normal University Xingzhi college, No. 06266127）Abstract:To study the purification condition of red pigments
6、from flowers of Camellia japonica. Comparison of the AB-8, D101, LX-68, NKA-9, X-5, HPD-300 resin and other 14 kinds of Camellia red pigment on the.adsorption and desorption performance, results show that the LX-68 is best. Static and dynamic experimental results show that the LX-68 resin, the best
7、adsorption and desorption conditions are as follows: adsorption time 180min, pH value of 1.5, at room temperature 25, eluant 95% ethanol, desorption time 30min, the dynamic adsorption rate was 3 BV / h. Refined camellia red pigment color value of 11.3.Key words: Macroporous resin; Camellia japonica;
8、.Red pigment; Purification1引言引言1.1食用色素研究概况食用色素研究概况食用色素是主要用于食品着色及其色彩改善的一类食品添加剂，分为合成色素和天然色素两大类。自从 1856 年英国人帕金合成出第一种人工合成色素-苯胺紫之后，合成色素因其色泽鲜艳、着色力强、性质稳定且价格便宜等特点，在人们的生活中就开始扮演着非常重要的角色。但随着毒理学和分析化学的不断发展，人类逐渐认识到多数合成色素品种对人体有较为严重的致畸、致癌等正文： 大孔吸附树脂纯化山茶花红色素的研究1毒副作用2-3，如前苏联在 19681970 年曾对苋菜红这种食用色素进行了长期动物试验，结果发现致癌率高达
9、22。正因如此，多种合成色素已被禁止或严格限量使用，如日本曾批准使用的合成色素有 27 种，现已禁止使用其中的 16种；美国 1960 年允许使用的合成色素有 35 种，现仅剩下 7 种；挪威等一些国家甚至完全禁止使用任何化学合成色素；目前我国批准使用的食用合成色素仅有 6 个品种（苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄、靛蓝和亮蓝） ，而且我国对在食品中添加合成色素也有严格的限制：凡是肉类及其加工品、鱼类及其加工品、醋、酱油、腐乳等调味品、水果及其制品、乳类及乳制品、婴儿食品、饼干、糕点都不能使用人工合成色素，只有汽水、冷饮食品、糖果、配制酒和果汁露可以少量使用，一般不得超过 1/10000。与合成
10、色素截然不同的是，大部分食用天然色素不仅没有毒性，有的还有一定的营养，甚至有一定的药理作用4。目前，开发利用天然色素代替人工合成色素已是大势所趋。国际上已经开发的天然食用色素超过 100 种，但各国正式批准使用的天然食用色素各不相同，美国有 26 种，欧盟有 13 种，我国有 48 种，日本则不加限制。目前我国允许使用的天然食用色素有姜黄、红花黄色素、辣椒红色素、红曲米、甜菜红和 -胡萝卜素等。但这些天然色素比合成色素价格高，充分利用价廉的天然资源制取食用色素是降低成本的重要途径之一。1.1.1天然色素的提取与精制方法概述天然色素的提取与精制方法概述26天然色素的提取主要有溶剂提取法、微波萃取
11、法、CO2超临界萃取法、超声波提取法、压榨法、微生物发酵法等，各种提取方法均有各自的优缺点，由于各种天然色素的化学结构不同，各种色素的性质也就不同，其最佳提取方法也就不同；色素的精制主要有吸附树脂精制法、凝胶层析法、超滤精制法等，其中吸附树脂精制法应用最为广泛。我国主要采用溶剂提取法提取天然色素，而欧美、日本等天然产物提取技术走在世界前列的发达国家，已将超临界流体技术、微波技术和树脂吸附精制等相结合的新型技术应用于天然色素的开发上，竞争力大，市场占有率也不断扩大。1.1.2提高色素纯度是天然色素的发展趋势提高色素纯度是天然色素的发展趋势27采用一般的提取工艺浓缩得到的液体产品或由此经干燥的固体
12、产品都是粗制天然色素，由于没有精制，产品色价低，杂质含量高，有的具有原材料本身带有的特殊异味，有的具有强烈的吸水性，无法使用，这些都直接影响到色素的稳定性和着色性能，限制了它的使用，所以在天然色素生产工艺中引入先进的分离纯化技术进行精制，从而可改善天然色素的性能，提高色素的使用范围。正文： 大孔吸附树脂纯化山茶花红色素的研究21.1.3稳定化研究是开发天然色素的重要课题稳定化研究是开发天然色素的重要课题28与合成色素相比，天然色素在诸多方面尚不能尽如人意，特别是对光、热及 pH 值的敏感性较高，对氧化、还原及微生物作用的敏感性较大。如何克服因此带来的褪色、变色等稳定性问题，是天然色素科研的重要
13、课题。目前天然食用色素的稳定化技术主要有：色素稳定剂的应用，微囊化技术的应用，利用互补特性改善色素稳定性，消除金属离子的影响，色素分子的改造，调整加工工艺和改善包装，此外，还可以采取低温加热，与酶隔绝，低温流通，充氮保存，开发专用包装材料等措施，消除各种引起色素不稳定的因素。从天然色素的分子结构入手寻求改善其稳定性的方法是今后天然色素研究的主要方向，其结果必将为推动天然食用色素的工业化进程提供更多的理论依据。1.1.4山茶花化学成分研究概况山茶花化学成分研究概况对山茶花花的化学成分研究较少，仅有个别报道。最近 Tenga X. F.等从滇山茶(Camellia reticulata)花中分离得
14、到 31 个酚类成分，其中有 5 个新的黄酮醇苷类化合物29；Li. J. B.等从滇山茶花中分离得到 5 个花青素类化合30。从已有研究可看出，山茶花色素主要成分可能是酚类成分，而酚类成分特别是花青素类化合物不稳定，这限制了其作为色素的使用31，因此有必要在明确所研究山茶花红色素主要成分的基础上，有针对性地改善其稳定性，为其工业化应用奠定基础。但对山茶花色素各种提取方法的优化比较、粗色素的精制、山茶花红色素的主要化学结构及与其相关的色素稳定化研究未见报道。1.2山茶花色素研究概况山茶花色素研究概况山茶花(Camellia japonica)是一种重要的廉价天然红色素来源2。山茶花为山茶科山茶
15、属植物， 又名茶花、山茶、耐冬。山茶花花色艳丽多彩，花形优雅多姿，目前主供观赏，是金华市的市花。据金华罗店后溪河村何氏宗谱记载，金华人工栽培山茶花始于南宋(1127-1279 年)，多栽于庭院，本世纪 70 年代末发展成为商品生产，至今金华有万多亩的栽培面积，盆栽茶花 2000 余万盆，小苗 2000 余万株，10 余万花农，收集有 200 余个园艺品种，此外，金华北山等地有野生山茶花。山茶花花色有粉红、玫瑰红、深红等，含有丰富的红色素。有资料表明，山茶花花瓣中含有丰富的多种维生素、蛋白质、脂肪、淀粉和各种微量的矿物质等营养物质5；山茶花花蕾甲醇提取物对乙醇诱导的大鼠胃黏膜损伤具有保护作用6，山茶花精油有减少皮肤皱纹的作用7，同时山茶花性甘凉而味苦辛，也是消臭、止血、散癖、消肿、治疗痢疾的良药8； 红山茶花瓣拖油或拖面油煎后糁糖可食用。因此山茶花是开发天然无毒食用红色素的良好材料。关于山茶花红色素的研究少见报道，20 世纪 90 年代日本的矢野正文： 大孔吸附树脂纯化山茶花红色素的研究3真弘发现山茶花色素可用于真丝染色9；最近浙江丽水学院的蒋新龙5和蒋益花10分别用溶剂提取法和微波法对山茶花红色素提取效率及其性质进行了初步研究。1.3
