论文部分内容阅读
花青素是植物中广泛存在的一种功能性色素，其在食品、化妆品等工业生产中有较为广泛的应用。但花青素传统提取方法中存在提取效率低与花青素不稳定等问题，探索新的提取技术提高其提取效率和稳定性是花青素高效提取研究的主要方向。树莓果实中含有丰富的花青素，而高压脉冲电场技术(PEF)作为新型非热加工技术应用于食品成分的提取己引起了广泛关注。
本论文以树莓为实验材料，以PEF为技术手段，研究了PEF辅助提取树莓花青素的动力学并评价其对花青素的影响，深入探讨了PEF降解Cy-3-glu的动力学和机制，得出如下主要结论：
(1)PEF对树莓细胞膜造成不可逆损伤，能有效提高树莓花青素的提取率(a<0.05)。提取过程中，果实中花青素和离子的传质过程均符合二次指数动力学模型(R<2>>0.970)。花青素和离子物质在果实组织内部和提取介质中的传质速率均随处理时间延长而增大。
(2)与热溶剂、微波和超声波提取方法相比较，PEF提取物的总花青素和总酚含量显著高于其它三种提取物(a<0.05)，清除·DPPH的能力最弱，清除·OH的能力最强，颜色品质更好，接近红色，褐变度最低。
(3)对树莓中花青素进行分离鉴定，Cy-3-glu和Cy-3-soph是树莓中两种主要的花色苷。AmberliteXAD-7和Sephadex LH-20联用能够有效分离树莓中的Cy-3-glu和Cy-3-soph，纯度大于85％。
(4)PEF能够显著降解Cy-3-glu(α<0.05)，该反应符合一级反应动力学(R<2>>0.9400)，PEF降解Cy-3-glu的速率是45℃热降解的10<4>倍。PEF快速降解Cy-3-glu可能是因为外电场作用下O原子电子云偏移，2-C位的水加成反应加速，以及电场负极瞬间的酸度降低促进了3-C位葡萄糖的水解反应。PEF降解Cy-3-glu使其颜色发生显著变化(α<0.05)。
(5)PEF处理后Cy-3-glu在贮藏期间的降解符合一级反应动力学(R<2.>>0.9300)。相同温度下，PEF对Cy-3-glu在贮藏期间的稳定性无后效应影响(α>0.01)。温度对Cy-3-glu在贮藏期的稳定性有显著影响(α<0.05)。贮藏期间随贮藏温度增大，处理时间延长，Cy-3-glu的颜色显著变化(α<0.05)。
(6)PEF处理后Cy-3-glu在333nm处吸收增大，表明生成了查尔酮类化合物。并检测到产物3,4-二羟基苯甲酸和2,4,6-三羟基苯甲酸，而其热降解产物还有Cyanidin。推断PEF降解Cy-3-glu的可能途径为：Cy-3-glu先发生水加成反应生成Pseudobase glucoside，进一步发生C-O键的开环生成Chalcone glucoside，该物质发生糖苷键的水解，生成Chalcone，最终降解为3,4-二羟基苯甲酸和2,4，6-三羟基苯甲酸。
(7)电场强度为14和22 kV/cm时，Cy-3-glu降解和产物3,4-二羟基苯甲酸生成符合一级反应动力学(R<2>>0.900)，二者具有良好的相关性(R<2>>0.950)。