芦荟加工过程中芦荟苷的转化与控制研究

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库拉索芦荟是集药用、美容、保健为一身的草本植物,化学组成成分十分复杂,其中最主要活性成分蒽醌类物质和糖类。芦荟苷是芦荟中含量最高的蒽醌类物质,有潜在的致敏性,是芦荟产品质量控制的重要指标之一。芦荟苷本身不稳定,容易受到各种因素的影响而发生转化,产生包括芦荟大黄素在内的一系列物质。针对芦荟苷不稳定、易过敏、残留高的问题,本论文主要研究芦荟苷在不同条件下的转化规律,应用于芦荟产品加工过程中芦荟苷的控制,并对转化产物进行了初步的结构分析,从而为芦荟产品更好的开发利用提供基础依据。首先,采用高效液相色谱方法对芦荟苷的转化产物进行了分离,通过改变流动相的梯度洗脱条件,确定了芦荟苷及其转化产物共7种目标物质的液相最佳检测条件。其次,采用高效液相色谱方法监测了芦荟苷在不同处理条件下的转化情况。研究了温度、pH、芦荟产品常用的酸碱调节剂和辅料、金属离子等对芦荟苷的转化率和转化产物的影响。结果表明,高温、碱性条件、氯化钙、羧甲基纤维、金属离子Fe3+和Mg2+可明显加速芦荟苷的转化,酸性条件和金属离子Pb2+则对芦荟苷转化反应有明显的抑制作用。在碱性条件下加热处理,能够在5min内使芦荟苷的转化率达到90%以上,可以作为一种迅速、高效的芦荟苷去除技术。另外,对芦荟苷在70℃-97℃之间的转化动力学进行了研究,芦荟苷在水溶液中的转化过程符合一级反应动力学规律。InK和1/T的线性回归方程为Y=-5762.3X+11.976,R2=0.9701芦荟苷转化反应的Ea=47.91KJ/mol,InK0=11.976。所求动力学方程可以很好的对实验温度和时间范围内芦荟苷的转化情况进行预测,预测值与实验值之间的相关系数为0.9959。比较了不同条件下,芦荟苷转化产物的差异。高温下,芦荟苷主要转化为包括芦荟大黄素在内的3种物质,碱性条件下芦荟苷的主要转化产物有2种,不产生芦荟大黄素,酸性条件下芦荟苷的主要转化产物只有1种,添加常用辅料和金属离子的芦荟苷溶液主要转化产物有3种,其中包括很少量的芦荟大黄素。芦荟粉中芦荟苷的转化规律基本与标准品水溶液中芦荟苷的转化规律一致。在芦荟凝胶罐头漂烫工艺添加柠檬酸钠去除芦荟苷,得到产品中的芦荟苷的含量低于0.1mg/kg,能够达到国际标准的要求。与原工艺相比,添加柠檬酸产品在感官上没有明显差别。最后,对芦荟苷的主要转化产物进行了初步结构分析,其主要转化产物是异芦荟苷、芦荟大黄素、10-羟基芦荟大黄素苷B和10-羟基芦荟大黄素苷A,另外两种未知转化产物互为同分异构体。本研究结果表明,在芦荟产品加工过程中通过加入柠檬酸钠的手段,可以达到有效降低芦荟苷、降低大黄素生成的目的,从而有效保障芦荟产品的安全性。
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