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万寿菊富含类胡萝卜素,尤其以叶黄素含量最为丰富。已有研究发现,叶黄素具有抗氧化、抗癌、预防心血管疾病以及保护视力等保健功能。本课题以万寿菊中的叶黄素为研究对象,对其提取工艺、皂化反应以及动力学分析、稳定性等方面进行了比较全面的研究。主要研究结果如下:(1)以万寿菊花为原料,采用超声波—混合溶剂法提取叶黄素,使用紫外分光光度法测定叶黄素含量,在单因素试验的基础上,以叶黄素的得率为响应值,选择超声功率(X1)、超声时间(X2)和温度(X3)三个因素,进行响应面分析试验优化,得到二次回归方程: Y=22.51+1.94×X1-0.85×X2-0.037×X3-0.35×X1×X2-0.25×X1×X3+0.59×X2×X3+1.48×X12+0.27×X22-4.34×X32。得出最佳提取工艺条件为:提取剂为乙酸乙酯和石油醚,其中乙酸乙酯的体积分数为0.6,料液比为1:20(g/ml),超声功率为450w,超声时间为35min,温度为39.5℃,叶黄素得率的预测值为27.45mg/g,通过优化方案的验证试验,叶黄素的实际得率为26.78mg/g。该值与预测值接近,说明该回归模型具有可靠性。(2)为获得游离态叶黄素,以超声波—混合溶剂法提取所得叶黄素浸膏为原料,对叶黄素酯皂化工艺进行研究,采用薄层色谱法(TLC)测定叶黄素酯皂化率。结合单因素试验结果,以叶黄素酯的皂化率为响应值,选取C2H5OH用量(X1)、皂化温度(X2)、KOH用量(X3)三个因素,进行响应面分析优化,得到二次回归方程:Y=78.24+0.99×X1+1.05×X2+1.16×X3-0.48×X1×X2+0.35×X1×X3-0.13×X2×X3-1.17×X12+0.41×X22-2.92×X32。通过该二次回归模型得出了最优皂化工艺条件为:选择C2H5OH用量(X1)为31.3ml,皂化温度(X2)为60℃,KOH固体用量(X3)为2.1g,皂化时间为4h。在此条件下,叶黄素酯的皂化率可达到78.4%,与理论预测值误差仅为-1.8%,验证结果与预测值偏差很小,通过该工艺条件说明采用响应面分析法是简便可行。(3)叶黄素酯皂化反应动力学研究表明,叶黄素酯皂化反应动力学符合二级反应,反应的速率常数随温度的升高而增加,反应活化能Ea=36.8kJ/mol。(4)对于万寿菊叶黄素的稳定性进行了研究,研究结果表明,光照对叶黄素的影响表现为破坏作用;在短时间内温度的变化则对叶黄素影响很小,时间的延长,其保存率与温度出现了负相关趋势;叶黄素在中性条件下较酸(碱)性条件稳定;Na+、Mg2+、Ca2+离子对叶黄素无影响,Fe3+、Cu2+对其稳定性有较大破坏作用,Fe2+起先为保护,一定时间后变为破坏;氧化剂对叶黄素稳定有显著地破坏力;还原剂对叶黄素稳定有良好的保护作用;食品添加剂蔗糖对稳定性无任何影响,色拉油和味精有一定的破坏。