响应面法优化板栗壳棕色素的提取工艺(附件)
摘 要研究了板栗壳天然棕色素的提取工艺，并对所提取的棕色素对光、热、酸、碱以及金属离子和常用食品添加剂等的稳定性进行了较为详细的探讨，旨在开发一种新的天然棕色素，也为板栗的综合利用提供一条新的途径。为确定板果壳棕色素提取的最佳工艺条件，以提取率为考察指标，在单因素试验的基础上[2]，采用响应面法对提取工艺条件进行优化，并得到回归模型。结果表明，板果壳棕色素的最佳提取工艺条件为:料液比1: 30、提取温度70℃、乙醇溶液浓度50%、提取时间2.5h。板栗壳棕色素的提取率为6.57%。试验证明模型拟合程度良好，可用于实际操作。
目 录
1 前言 1
1.1 板栗壳 1
1.1.1 板栗壳的概述 1
1.1.2 板栗壳的功效 1
1.1.3 板栗壳的性状 2
1.2 板栗壳棕色素 2
1.2.1 板栗壳棕色素的成分 2
1.2.2 板栗壳棕色素的应用价值 3
1.2.3 板栗壳棕色素的提取方法 3
1.3 国内外研究现状和发展趋势 3
1.4 论文研究的意义 4
1.5 论文研究的目的 4
2 实验部分 6
2.1 实验材料及仪器 6
2.1.1 试剂与材料 6
2.1.2 仪器设备： 6
2.2 试剂制备 6
2.2.1 标准曲线绘制 6
2.2.2 板栗壳棕色素的提取条件 7
2.2.3 单因索试验 8
2.3 响应面法优化试验设计 8
3 结果与分析 9
3.1 单因素试验结果 9
3.1.1 料液比对板栗壳棕色素提取率的影响 9
3.1.2 提取时间对板栗壳棕色素提取率的影响 9
3. 1.3 乙醇溶液浓度对板栗壳棕色素提取率的影响 10
3.1.4 提取温度对板栗壳棕色素提取率的影响 11
3. 2 响应面法优化提取条件 11
3.2.1 试验设计与结果 11
3.2.2 回归模型建立及方差分析 13
3.2.3 响应曲 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
面法分析 14
3.2.5 验证试验 19
4 结论 20
参考文献 21
致 谢 23
1 前 言
1.1 板栗壳
1.1.1 板栗壳的概述
板栗(castanea mollissin a Blume)属壳斗科(Fagceae)栗属乔木经济植物[1]，主要分布在北半球温带和亚热带地区。中国大部分地区均有分布，尤其是华北和长江流域栽培集中，产量最大。最近以来，我国板栗产量已达到世界年产量的60％以上，所以对板栗怎么得到更多的利益就显得很重要[26]。板栗壳是板栗的废弃物，板栗壳有着一些成分，板栗壳色素就是其中之一，它其溶性好、着色力强、性质稳定，且具有抗氧化和抑菌作用，是很少见的性质稳定的天然食用色素，利用价值很高。如今在食品行业中使用的合成色素其安全性问题日益严重，且我国仍以合成色素使用为主，所以天然色素的开发和利用就显得非常迫切。目前，许多方法被用来提取板栗壳棕色素，其中微波提取法和超声波提取法因其提取时间短，能强化提取等特点，引起了大家的研究兴趣[710]。
1.1.2 板栗壳的功效
对板栗入药的应用在历代的医药古籍中都有记载，入药部位包括板栗的根子、树皮、叶、花、外果皮、内果皮、总苞等。板栗壳为板栗的外果皮，药性甘、涩、平，具有降逆、止血的功效，主治反胃、鼻衄、便血等功效[1214]。板栗壳有着治疗咳嗽，清除痰盂，消化炎症。有治疗慢性支气管炎，咳嗽痰多，一直咳嗽等症状。
图1.1中药板栗壳
1.1.3 板栗壳的性状
板栗壳显球形状，稍扁，其中尖刺的直径为48ml，长度是34ml，宽裂成24瓣;外面是黄棕色或棕色，密布分枝的尖刺长是11.5ml，密被灰白色至灰绿色柔毛;里面密被紧贴的黄棕色丝质长绒毛，底部有23个坚果脱落后的痕迹。质地坚硬，断开的表面为颗粒状，暗棕褐色。气体微弱，味道有一点涩[15,16]。
图1.2板栗壳性状
1.2 板栗壳棕色素
板栗壳棕色素是指从栗子壳中提取并经过精制获得的产品，具有安全，色调色彩自然，来源相对丰富，对环境没有污染等优点。按其作用成分，板栗壳棕色素是黄酮类的色素。按其来源，板栗壳棕色素属于植物色素。颜色是棕色[17]。
1.2.1 板栗壳棕色素的成分
板栗壳中含有酚类，有机酸。糖，多糖，黄铜，植物醇，内脂，香豆素和鞣质等化学成分[1820]。
1.2.2 板栗壳棕色素的应用价值
板栗壳棕色素是黄酮类色素，有抗衰老，抗氧化等作用[21]。板栗壳棕色素是一种水溶性好，涂色力强，通性稳定性，没有毒副作用的天然色素，与主要食品原料和添加剂有较好的混用性，对产品品质无不良的影响，是一种实用性很强的天然色素，在食品，日用化学品和药品等产品上具有广泛的利用价值。
1.2.3 板栗壳棕色素的提取方法
天然色素的提取方法有溶剂浸提法、微波辐照法、超声波法和超临界CO2萃取法[22]
1.3 国内外研究现状和发展趋势
对于板栗壳棕色素的试验，国内工作人员作了一些好的试验，大多都集中在板栗壳色素的提取、性质、食品涂色等方面的研究。
板栗壳色素一般应用的提取方法是溶剂浸提法[23]。通常先将原材料先处理(如干燥，粉碎，脱脂脱蜡)后，采用各种的溶剂(如碱性醇溶液、碱性水溶液、水一醇溶液)进行索氏提取。将色素粗提取液经过过滤，离心分离，浓缩，干燥得到的板栗壳粗色素。为了获得纯度较高的板栗壳色素，一般而言将粗提液会进一步处理去除杂质。一般可采用大孔吸附树脂、超过滤法、反渗透法等方法进行纯化。经过大孔吸附树脂处理后的板栗壳色素外观，性质比较稳定，颜色价值比较好。除此之外，还能用醋酸铅沉淀法除去杂质，可是考虑到药剂毒性和操作简单程度，已经再也没有人再使用了。
从1990年开始， 我国的栗子加工业有了很大发展，板栗深加工企业越来越多，已经有了出多种风味的板栗食品，如板栗罐头、炒栗子、板栗脯、板栗酱等。随着栗子加工产量的增加，会产生大量的板栗壳，但是大多都应用在其他加工物燃料上，没有得到更大利益的应用，从而造成了很多的浪费。板栗壳中包含着天然棕色素，天然色素有着安全性，颜色好，有这很大营养和药用作用，因而受到人们的喜爱和信赖。在可用的天然色素中，板栗壳棕色素的应用量很大，一般应用在食品、日用化学品、药品的涂色剂等方面。经过研究发现，板栗壳棕色素是黄酮类的天然植物色素，黄酮类物质具有消除自由基，抗氧化、保健和抗衰老的作用[24]。
板栗壳棕色素原料很多，提取过程简单，色素含有量高，安全没有毒副作用，涂色比较稳定，和主要食品原料和添加剂有着很好的混用性，对产品品质无不良的反应。
本次毕业论文设计以板栗壳为原料，通过工艺设计、试验验证等方法得到提取板栗的天然食用色素的最佳工艺，为板栗壳棕色素的提取和生产提供依据。
研究方法：说明对板栗壳的研究意义，确定论文研究目标，设计板栗壳棕色素的提取工艺，试验验证设计的提取工艺，得出结论。
目 录
1 前言 1
1.1 板栗壳 1
1.1.1 板栗壳的概述 1
1.1.2 板栗壳的功效 1
1.1.3 板栗壳的性状 2
1.2 板栗壳棕色素 2
1.2.1 板栗壳棕色素的成分 2
1.2.2 板栗壳棕色素的应用价值 3
1.2.3 板栗壳棕色素的提取方法 3
1.3 国内外研究现状和发展趋势 3
1.4 论文研究的意义 4
1.5 论文研究的目的 4
2 实验部分 6
2.1 实验材料及仪器 6
2.1.1 试剂与材料 6
2.1.2 仪器设备： 6
2.2 试剂制备 6
2.2.1 标准曲线绘制 6
2.2.2 板栗壳棕色素的提取条件 7
2.2.3 单因索试验 8
2.3 响应面法优化试验设计 8
3 结果与分析 9
3.1 单因素试验结果 9
3.1.1 料液比对板栗壳棕色素提取率的影响 9
3.1.2 提取时间对板栗壳棕色素提取率的影响 9
3. 1.3 乙醇溶液浓度对板栗壳棕色素提取率的影响 10
3.1.4 提取温度对板栗壳棕色素提取率的影响 11
3. 2 响应面法优化提取条件 11
3.2.1 试验设计与结果 11
3.2.2 回归模型建立及方差分析 13
3.2.3 响应曲 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
面法分析 14
3.2.5 验证试验 19
4 结论 20
参考文献 21
致 谢 23
1 前 言
1.1 板栗壳
1.1.1 板栗壳的概述
板栗(castanea mollissin a Blume)属壳斗科(Fagceae)栗属乔木经济植物[1]，主要分布在北半球温带和亚热带地区。中国大部分地区均有分布，尤其是华北和长江流域栽培集中，产量最大。最近以来，我国板栗产量已达到世界年产量的60％以上，所以对板栗怎么得到更多的利益就显得很重要[26]。板栗壳是板栗的废弃物，板栗壳有着一些成分，板栗壳色素就是其中之一，它其溶性好、着色力强、性质稳定，且具有抗氧化和抑菌作用，是很少见的性质稳定的天然食用色素，利用价值很高。如今在食品行业中使用的合成色素其安全性问题日益严重，且我国仍以合成色素使用为主，所以天然色素的开发和利用就显得非常迫切。目前，许多方法被用来提取板栗壳棕色素，其中微波提取法和超声波提取法因其提取时间短，能强化提取等特点，引起了大家的研究兴趣[710]。
1.1.2 板栗壳的功效
对板栗入药的应用在历代的医药古籍中都有记载，入药部位包括板栗的根子、树皮、叶、花、外果皮、内果皮、总苞等。板栗壳为板栗的外果皮，药性甘、涩、平，具有降逆、止血的功效，主治反胃、鼻衄、便血等功效[1214]。板栗壳有着治疗咳嗽，清除痰盂，消化炎症。有治疗慢性支气管炎，咳嗽痰多，一直咳嗽等症状。
图1.1中药板栗壳
1.1.3 板栗壳的性状
板栗壳显球形状，稍扁，其中尖刺的直径为48ml，长度是34ml，宽裂成24瓣;外面是黄棕色或棕色，密布分枝的尖刺长是11.5ml，密被灰白色至灰绿色柔毛;里面密被紧贴的黄棕色丝质长绒毛，底部有23个坚果脱落后的痕迹。质地坚硬，断开的表面为颗粒状，暗棕褐色。气体微弱，味道有一点涩[15,16]。
图1.2板栗壳性状
1.2 板栗壳棕色素
板栗壳棕色素是指从栗子壳中提取并经过精制获得的产品，具有安全，色调色彩自然，来源相对丰富，对环境没有污染等优点。按其作用成分，板栗壳棕色素是黄酮类的色素。按其来源，板栗壳棕色素属于植物色素。颜色是棕色[17]。
1.2.1 板栗壳棕色素的成分
板栗壳中含有酚类，有机酸。糖，多糖，黄铜，植物醇，内脂，香豆素和鞣质等化学成分[1820]。
1.2.2 板栗壳棕色素的应用价值
板栗壳棕色素是黄酮类色素，有抗衰老，抗氧化等作用[21]。板栗壳棕色素是一种水溶性好，涂色力强，通性稳定性，没有毒副作用的天然色素，与主要食品原料和添加剂有较好的混用性，对产品品质无不良的影响，是一种实用性很强的天然色素，在食品，日用化学品和药品等产品上具有广泛的利用价值。
1.2.3 板栗壳棕色素的提取方法
天然色素的提取方法有溶剂浸提法、微波辐照法、超声波法和超临界CO2萃取法[22]
1.3 国内外研究现状和发展趋势
对于板栗壳棕色素的试验，国内工作人员作了一些好的试验，大多都集中在板栗壳色素的提取、性质、食品涂色等方面的研究。
板栗壳色素一般应用的提取方法是溶剂浸提法[23]。通常先将原材料先处理(如干燥，粉碎，脱脂脱蜡)后，采用各种的溶剂(如碱性醇溶液、碱性水溶液、水一醇溶液)进行索氏提取。将色素粗提取液经过过滤，离心分离，浓缩，干燥得到的板栗壳粗色素。为了获得纯度较高的板栗壳色素，一般而言将粗提液会进一步处理去除杂质。一般可采用大孔吸附树脂、超过滤法、反渗透法等方法进行纯化。经过大孔吸附树脂处理后的板栗壳色素外观，性质比较稳定，颜色价值比较好。除此之外，还能用醋酸铅沉淀法除去杂质，可是考虑到药剂毒性和操作简单程度，已经再也没有人再使用了。
从1990年开始， 我国的栗子加工业有了很大发展，板栗深加工企业越来越多，已经有了出多种风味的板栗食品，如板栗罐头、炒栗子、板栗脯、板栗酱等。随着栗子加工产量的增加，会产生大量的板栗壳，但是大多都应用在其他加工物燃料上，没有得到更大利益的应用，从而造成了很多的浪费。板栗壳中包含着天然棕色素，天然色素有着安全性，颜色好，有这很大营养和药用作用，因而受到人们的喜爱和信赖。在可用的天然色素中，板栗壳棕色素的应用量很大，一般应用在食品、日用化学品、药品的涂色剂等方面。经过研究发现，板栗壳棕色素是黄酮类的天然植物色素，黄酮类物质具有消除自由基，抗氧化、保健和抗衰老的作用[24]。
板栗壳棕色素原料很多，提取过程简单，色素含有量高，安全没有毒副作用，涂色比较稳定，和主要食品原料和添加剂有着很好的混用性，对产品品质无不良的反应。
本次毕业论文设计以板栗壳为原料，通过工艺设计、试验验证等方法得到提取板栗的天然食用色素的最佳工艺，为板栗壳棕色素的提取和生产提供依据。
研究方法：说明对板栗壳的研究意义，确定论文研究目标，设计板栗壳棕色素的提取工艺，试验验证设计的提取工艺，得出结论。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/yxlw/zygc/499.html
