姜黄浸膏是工业提取姜黄色素的副产品,除含有丰富的姜黄色素,还有大量树胶、粘多糖和油脂等杂质,因此很难作为食品着色剂应用于食品中。通过分析研究姜黄色素的分子结构及理化性质,发现姜黄色素分子碳链上含有的酮基基团能够与过渡金属离子发生络合反应。本文首次应用络合-解离的提纯方法从姜黄浸膏中提纯色素,探究影响色素络合的因素,并对提纯工艺进行优化。另姜黄色素不溶于水,生物利用度极低,对光照、金属离子及高温等环境条件非常敏感,在自然条件下储存极不稳定,为解决这一问题,本研究将提纯后的姜黄色素制备成纳米乳液,探究了影响制备纳米乳液稳定性的关键因素,并对纳米乳液的理化性质进行研究,使其适应食品工业中的应用。反应溶剂、络合金属盐及解络合剂都是影响最终色素纯度的关键因素。通过单因素实验发现,乙醇为反应溶剂、乙酸锌为络合剂、柠檬酸为解络合剂时,姜黄色素的得率和纯度都很高。进一步探究色素提纯的最佳工艺,得到姜黄色素的最佳提纯工艺条件为:以姜黄浸膏作为提纯原料,浸膏乙醇溶液浓度为4 g/100 m L,乙酸锌与浸膏质量比为0.3:1.0,p H 9.5的溶液条件下络合,用0.5 g柠檬酸解络合,经测定浸膏样品中姜黄色素成分由18%提高到52%,回收率达到85.6%,色价由E425nm(1%1 cm)43提高到E425nm(1%1 cm)126,提纯后姜黄色素样品更接近纯品色相,DPPH自由基清除能力和还原力都有较高的提升。利用乳清分离蛋白制备姜黄色素纳米乳剂能够大大提高姜黄色素在水中的分散性及稳定性,且纳米制剂有利于生物活性成分在肠道内的吸收,提高生物利用率。实验结果表明,姜黄浸膏经过连续两次络合提纯,其纯度可提高到76.34%,可以作为制备纳米乳液的芯材,色素成分在中碳链脂肪酸甘油脂中溶解度达到7.56 mg/m L,将其作为纳米乳液的油相,乳清分离蛋白作为乳化剂,采用超声波均质法制备稳定型水包油姜黄素纳米乳液,通过测定纳米乳液的粒径、离心稳定常数、粘度及浊度等指标,确定纳米乳液的关键工艺参数如下:乳清蛋白添加量为3 g/100 m L并水化4 h,油相体积分数为15%,超声功率为480w,超声时间为6 min。该条件下制备的纳米乳液粒径小于216 nm,多分散指数为0.250,通过原子力显微镜观察到乳液均匀、稳定。经一个月室温贮藏,纳米乳粒径保持相对稳定,且姜黄素的保留率高达70%左右。为提高乳液稳定性,在上述纳米乳液中添加阿拉伯胶二次超声制备二层纳米乳液。实验结果表明阿拉伯胶加入量为3 mg/100 m L,纳米乳在p H 6时,Zeta电位由-30.6 m V提高到-51.2 m V,乳液的p H稳定性、贮藏稳定性和高温稳定性最高。经模拟体外消化实验发现,2 h后单层和双层纳米乳体系中游离脂肪酸在胃肠液释放率分别高达131.04%和123.38%,生物可给率分别为28.38%和23.14%,制备好的姜黄色素纳米乳液可以作为食品功能添加剂加入食品中。