（营养与食品卫生学专业论文）高维生素c含量刺梨口服液的研究.pdf

摘要 摘要 刺梨( r o s ar o x b u r g h i it r a t t ) 是具有较高价值的药食两用野生植物，果实富含多种维生素， 特别是维生素c ( v i t a m i nc ，v c ) 含量较高( 3 5 8 8m g 1 0 0 m l ) ，此外还含有微量元素、氨基 酸和其他活性物质。因此，刺梨具有增强细胞免疫、降低体内重金属负荷、防癌抗癌、清除 体内自由基等多种重要生理功能。刺梨果肉酸涩，储存不易使消费市场受到限制，将其加工 成营养丰富、食用方便并具有较长货架期的产品高v c 含量刺梨口服液是非常必要的。 本论文建立了高效液相色谱法测定刺梨中v c 含量的方法，该方法线性范围0 1 1 0 m g m l ，检出限为0 5 n g ，平均回收率9 4 6 4 ，相对标准偏差为0 0 1 3 5 ，具有灵敏度高， 准确、快速，操作简便，易于普及的优点。 本论文比较系统地研究了剌梨加工各步骤中v c 的损失情况，发现刺梨打浆是v c 损失最 严重的步骤，但是添加茶多酚和乙二胺四乙酸二钠这两种抗氧化剂可提高v c 保存率，研究结 果表明，添加o 0 3 茶多酚效果较好，可使v c 保存率达9 3 8 9 ；添加植酸可降低高温热处理 对v c 的破坏，研究证实，在刺梨汁中添加植酸，当其浓度达n o 0 9 后再进行高温热处理，v c 保存率达9 0 1 6 ，而没有添加植酸的对照组v c 保存率只有7 4 4 5 ；比较研究了巴氏杀菌、 超高温瞬时杀菌和高压脉冲电场杀菌方式对刺梨v c 含量、p h 值、总酸度、透光率、色泽和 芳香成份的影响，结果证明高压脉冲电场杀菌为最佳杀菌方式。同时，本论文还研究了壳聚 糖、皂土、明胶、果胶酶、o 淀粉酶澄清刺梨汁的效果，发现复合使用皂土和壳聚糖( 2 0 ：1 ) ， 当添加量为6 3 9 l 时，使澄清度达至s j 9 8 1 。 本论文利用h a c c p 原理对整个加工过程中的潜在质量危害进行了系统分析，确定了三 个对v c 含量有重大影响的关键质量控制点( c q c p ) ：c q c p i 刺梨果实验收；c q c p 2 打浆： c q c p 3 杀菌；建立了与c q c p 相应的关键限值、监控程序、纠偏措施以及质量控制计划表，为 实际生产中有效控n c o c p ，确保获得高v c 含量刺梨口服液提供了技术支持。 本论文采用调节温度促使v c 无氧降解的方法，探讨了刺梨中v c 的无氧降解动力学。为 预测刺梨汁中v c 损失、改进生产工艺和储藏条件提供理论基础。研究表明，刺梨中v c 无氧 降解反应速率符合一级反应模型。典型温度下一级模型预测方程分别为： 4 。c ：f ( c ) = f ( c o ) e x p ( - o 1 4 9 2 x 1 0 。3 t ) 2 0 。c ：f ( c ) = f ( c o ) e x p ( - 0 2 8 4 2 x 1 0 。3 t ) 3 0 。c ：f ( c ) = f ( c o ) e x p ( - 0 3 2 8 6 x 1 0 。3 t ) 4 0 。c ：f ( c ) = f ( c o ) e x p ( - 0 6 8 4 3 x 1 0 。3 t ) 通过作图得出活化能e ( 2 8 3 4 2 4 ) 和指前因子a ( 3 1 3 1 1 9 ) ，将其代入：l n k o = l n a e i 玎， 得到v c 的反应速率常数l 【0 。 关键词：刺梨；维生素c ；高效液相色谱法；工艺优化；关键质量控制点；预测模型 a b s t r a c t a b s t r a c t r o s ar o x b u r g h i it r a t ti sah i g h e rv a l u ee d i b l ew i l dp l a n t s r o s ar o x b u r g h i if r u i t si sr i c hi n v i t a m i n s ，t r a c ee l e m e n t s ，a m i n oa c i d sa n do t h e ri m p o r t a n tb i o c h e m i c a lm o l e c u l e s ，e s p e c i a l l yt h e h i g h e s tc o n t e n to fv i t a m i nc r o s ar o x b u r g h i ie n h a n c ec e l l - m e d i a t e di m m u n i t y , a n t i a g i n g ，r e d u c e t h eb o d yb u r d e no fh e a v ym e t a l s ，e n h a n c ea n t i c a n c e ra n t i c a n c e r , b l o o df a t ，r e m o v ef r e er a d i c a l si n b o d y h o w e v e r , d u et ot a n n i n sr o s ai n g r e d i e n t si nr a wf o o dt a s t eb a da n dd i f f i c u l tt os t o r e ，m a k e s c o n s u m e rm a r k e tl i m i t e ，s ot of a c i l i t a t et h ep r o c e s s i n go ff o o da n dh a v eal o n g e rs h e l f - l i f ep r o d u c t s i sv e r yn e c e s s a r yf o rr o s ar o x b u r g h i it r a t to r a ll i q u i d i nt h i sp a p e r , t h ee s t a b l i s h m e n to fah i g h - p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h yi nt h ev cc o n t e n t o fr o s am e t h o dl i n e a rr a n g eo f0 1 1 0 m g m l ，t h ed e t e c t i o nl i m i to f0 5 n g ，t h ea v e r a g er e c o v e r y r a t eo f9 4 6 4 ，r e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o no fo 0 1 3 5 埘t hh i g hs e n s i t i v i t y , a c c u r a t e ，f a s t ，e a s yt o o p e r a t e ，t h ea d v a n t a g e so fe a s yp o p u l a r i t y t h i sp a p e rs y s t e m a t i c a l l ys t u d i e dt h ea s s a s s i n a t i o no fp e a rp r o c e s s i n gv co ft h ep r o c e s si nc a s e o fl o s s ，r o s ar o x b u r g h i it r a t tb e a t i n gi st h em o s ts e r i o u sv cl o s sp r o c e s s ，b u tp o l y p h e n o l sa n da d d d i s o d i u me d t at ot h et w oa n t i o x i d a n t si m p r o v et h er e t e n t i o nr a t ev c ，r e s e a r c hr e s u l t ss h o wt h a t t h ee f f e c to fa d d i n g0 0 3 o ft e ap o l y p h e n o l sb e t t e rv cc a ns a v eu pt o9 3 8 9 ；a d d e dp h y t i ca c i d c a nr e d u c et h eh i g ht e m p e r a t u r eh e a tt r e a t m e n to nt h ed e s t r u c t i o no fv c ，r e s e a r c hh a ss h o w nt h a t ，i n t h ea s s a s s i n a t i o no fp e a rj u i c et oa d ds i ka c i d ，w h e ni t sc o n c e n t r a t i o nr e a c h e d0 0 9 a f t e rt h e h i g h - t e m p e r a t u r eh e a tt r e a t m e n t ，v ct h ep r e s e r v a t i o nr a t eo f9 0 16 ，w h i l ep h y t i ca c i dd i dn o ta d d v co ft h ec o n t r o lg r o u po n l y7 4 4 5 r e t e n t i o nr a t e ；c o m p a r a t i v es t u d yo ft h ep a s t e u r i z a t i o n ( 6 5 ， 3 0m i n ) ，u l t r a h i g ht e m p e r a t u r ei n s t a n t a n e o u ss t e r i l i z a t i o nu h t ( 1 3 5 ，5 s ) a n dh i g h - v o l t a g e p u l s e de l e c t r i cf i e l ds t e r i l i z a t i o np e f ( 3 0k v c m ，4 0 0 l x s ) m e t h o d so nr o s ar o x b u r g h i it r a t ti nv c c o n t e n t ，p h ，t o t a la c i d i t y , l i g h tt r a n s m i t t a n c e ，t h ec o l o ra n da r o m a t i cc o m p o n e n t so ft h ei m p a c to f t h er e s u l t sp r o v e dp e fs t e r i l i z a t i o na st h eb e s tw a yo fs t e r i l i z a t i o n a tt h es a m et i m e ，t h ep a p e ra l s o e x a m i n e dt h ec h i t o s a n ，b e n t o n i t e ，g e l a t i n ，p e c t i n a s e ，a a m y l a s et oc l a r i f yt h ee f f e c to ft h e a s s a s s i n a t i o no ft h ep e a rj u i c ea n df o u n dt h a tt h eu s eo fb e n t o n i t ec o m p o s i t ea n dc h i t o s a n ( 2 0 ：1 ) ， w h e nt h ea d d e dv o l u m eo f t o6 3 9 l ，t h es oc l a r i t yr e a c h e d9 8 1 r o s ar o x b u r g h i it r a t tt h a tt h ek e yt ob e a t i n ga n dd i s i n f e c t i o np r o c e s s e s ，s u c ha st h ee f f e c t i v e i m p l e m e n t a t i o no ft h ep r i n c i p l eo ft h eu s eo fh a c c pt h r o u g h o u tt h ep r o c e s s i n gs t e p so ft h e p o t e n t i a lh a r mt ot h eq u a l i t yo ft h ea n a l y s i s ，i d e n t i f i e dt h r e ek e yq u a l i t yc o n t r o lp o i n t s ( c q c p ) ： c q c p 1 a c c e p t a n c er o s af r u i t ；c q c p 2b e a t i n g ；c q c p 3s t e r i l i z a t i o n ；a n ds e tu pak e yl i m i t s ， m o n i t o r i n gp r o c e d u r e s ，c o r r e c t i v em e a s u r e sa n dq u a l i t yc o n t r o lp l a na n di m p r o v et h eh i g hc o n t e n t o fv co fr o s ar o x b u r g h i it r a t to r a ll i q u i dc o n t e n to ft h en e wp r o d u c tp l a n n i n ga n dr e s e a r c ha n d d e v e l o p m e n t u s i n gr o s ar o x b u r g h i it r a t ta st e s tm a t e r i a l s ，c h a n g i n gt h et e m p e r a t u r et oc a u s et h ea n a e r o b i c d e g r a d a t i o no fv i t a m i nc ，t h ek i n e t i c sa n a e r o b i cd e g r a d a t i o no fv i t a m i nc i nr o s ar o x b u r g h i it r a t t w a ss t u d i e df o rp r o v i d i n gat h eo r e t i c a lb a s i sf o rp r e d i c t i n gt h el o s so fv i t a m i nci np a c k a g i n g t h e r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ed e g r a d a t i o no fv i t a m i nci nb e v e r a g ea f f e c t e db yt e m p e r a t u r ef o l l o w e d f i r s t o r d e rr e d u c t i o nm o d e l i i am o d e lo fat y p i c a lt e m p e r a t u r ep r e d i c t i o ne q u a t i o n sf i l e 嬲f o l l o w s ： 4 ： f ( c ) - - f ( c o ) e x p ( - o 1 4 9 2 1 0 - 3 t ) 2 0 ：f ( e ) _ - f ( c 0 ) e x p ( - o 2 8 4 2 1 0 3 t ) 3 0 ：f ( e ) - - f ( c o ) e x p ( - o 3 2 8 6 x1 0 - 3 t ) 4 0 ：f ( c ) - - f ( c o ) e x p ( - o 6 8 4 3 1 0 3 t ) o b t a i n e dt h r o u g hm a p p i n gt h ea c t i v a t i o ne n e r g ye ( 2 8 3 4 2 4 ) a n dp r e - e x p o n e n t i a lf a c t o ra ( 31 3119 ) ，i t ss u b s t i t u t i o n ：i nk o = i n a - - e r t , v i t a m i nc h a sb e e nt h er e a c t i o nr a t ec o n s t a n tk e k e y w o r d s ：r o s ar o x b u r g h i it r a t t ；v i t a m i nc ：h i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ；c r i t i c a l q u a n l i t yc o n t r o lp o i n t ；p r e d i c t i v em o d e i i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名：遮登日期：2 7 年7 月2 7 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名：伏潞导师签名： 淤s 日期：气年 月气日 1 引言 1 引言 1 1 刺梨简介 1 1 1 刺梨的植物习性及分布 刺梨( r o s ar o x b u r g h i it r a t t ) 又名缫丝花、文光果、送春归，系蔷薇科，蔷薇属野生落叶小 灌木，广泛分布于暖温带及亚热带地区。我国野生刺梨主要分布在贵州、云南、四川、湖北、 陕西川、浙江等省。其中仅贵州省年产量就超过1 5 0 0 t ，野生资源十分丰富【1 1 。 1 1 2 刺梨的营养成份 刺梨果肉脆、甜酸，果实中富含多种维生素、超氧化物歧化酶( s o d ) 、刺梨黄酮、刺梨 多糖、微量元素、人体必须氨基酸及其他重要的生化分子1 2 ，尤以维生素c 含量最高，其刺 梨为加工型营养珍果，可直接用于食品、饮料工业，还可入药，因而受到国内外的关注。 1 1 2 1 维生素 刺梨鲜果中含多种维生素，包括维生素c 、k 、b l 、b 2 、叶酸、胡萝卜素等。特别是维生 素c ( v c ) 含量居各类水果、蔬菜之冠，比富含维生素c 著称的猕猴桃还高5 - 2 2 倍，被誉 为 v e 之王”。v c 具有保持肌肤润滑、防止衰老、抗坏血酸，防治贫血、刺激免疫系统的作 用，且参与体内多种生理生化反应。 1 1 2 2 蛋白质及氨基酸 刺梨中总蛋白质含量为3 2 8 , - - , 8 3 4 ( 干基) ，含有多种氨基酸。除了8 种必需氨基酸外， 还含有天门冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、精氨酸等。 1 1 2 3 碳水化合物 刺梨果实中碳水化合物的总量约为1 3 ，主要成分为纤维、蔗糖、葡萄糖、果糖等。其 中纤维素的含量为4 7 ，果糖含量为3 2 5 - - , 9 9 0 ，葡萄糖含量为3 5 7 , - , 6 5 4 ，蔗糖 含量为2 - , 2 7 7 t 3 5 1 。 1 1 2 4 微量元素 刺梨含多种微量元素。其平均含量( m g k g ) ：铜( c u ) 1 7 0 、锰( m n ) 2 4 9 、锌( z n ) 1 6 、 铁( f e ) 1 3 1 6 、硒( s e ) o 0 5 2 6 。其中f e 、z n 、s e 、m n 、c u 、c o 、n i 、f 、v 和s i 为人体 必需微量元素。 1 1 2 5 酶类 主要有超氧化物歧化酶( s o d ) 和过氧化物酶等。刺梨中的s o d ( 超氧化物歧化酶) 是一 种超氧阴离子自由基清除剂【7 1 。其发现使自由基生物学进入一个新阶段。s o d 是一切需氧有 机体普遍存在的一种含金属的酶，可清除有机体内毒性最强的超氧化阴离子自由基，保护机 江南大学硕士学位论文 体免受自由基的危害，故s o d 被认为是一种生物体的保护酶而受到人们的普遍重视【8 一。 1 1 3 刺梨的生理功能 1 1 3 1 防癌抗癌作用 动物实验证明，刺梨可阻断亚硝胺的体内合成，从而使得鼠肿瘤发生率减少8 6 。人体 志愿受试者研究证明，刺梨可使亚硝胺的体内合成量减少7 5 ，刺梨的这一特殊作用意义重 大。众所周知，v c 亦有阻断体内亚硝化的作用，但刺梨所显示的生物学效应远远超过v e ， 很难单独用v c 来解释，刺梨的生物学效应是多种成分共同作用的结果。 通过观察刺梨汁对人白血病k 5 6 2 细胞生长的影响也可以探讨刺梨汁的抗癌作用。以细 胞计数和m t t 法测定刺梨汁对细胞增殖的抑制作用，结果发现，培养液含1 l 札刺梨汁即 对肿瘤细胞增殖有明显的抑制作用；培养液含2 p l m l 刺梨汁抑制作用达到最大，为8 3 4 ； 再加大剂量，抑制作用无明显升高，各种剂量的刺梨汁对细胞均无毒性，刺梨汁的加入使得 细胞体积明显变小，细胞核形态发生改变，异染色质增多，表明刺梨汁具有抗癌作用。 1 1 3 2 增强免疫功能 经试验发现，刺梨对动物非特异性免疫功能影响明显，如增强巨噬细胞吞噬功能，提高 血清溶菌酶水平，对特异免疫功能也有作用，可使b 淋巴细胞增多，分泌抗体的功能增强， 还可使小鼠外周血t 淋巴细胞增加，并可使小鼠脾细胞n k 活性以及i l 2 、t n f p 、i f n 吖诱 生水平均显著增强。说明刺梨汁能明显增强小鼠细胞免疫功能【m 1 2 】。 1 1 3 3 延缓衰老作用 实验表明，刺梨汁具有延缓衰老的作用。中年期开始饮用5 、1 2 5 和2 0 刺梨汁的小 鼠平均寿命分别较对照组延长6 8 d 、1 5 3 d 和2 7 6 d 。青年期开始饮用2 0 刺梨汁的小鼠半数 存活时间延长6 7 d 以上，在为期3 5 8 d 的实验期内的存活率显著高于对照组；同时，饮用2 0 刺梨汁的青年小鼠心肌和肺组织中脂质过氧化物和大脑组织中脂褐素的含量显著或极显著地 低于同龄对照组。吴立等【1 3 】以刺梨汁为底料添加从刺梨中粗提的s o d 制成“8 7 4 ”糖浆，经贵 阳、上海两地临床试验证明，“8 7 4 ”糖浆可提高人体内的s o d 活力，降低人体内的过氧化脂 质( l p o ) ，有明显的抗衰保健作用。 1 1 3 4 抗动脉粥样硬化作用 胡文尧等以日本大耳白兔建立实验性动物粥样硬化模型，研究刺梨抗动脉粥样硬化作用 获得成功。实验设正常对照组。高脂模型组：每天早晨胆固醇猪油混合液( 1 0 0 9 l ) l o m l 和生 理盐水1 0 m l ；服刺梨组：每天除胆固醇猪油混合液1 0 m l 外，加服1 0 m l 刺梨汁。4 0 d 观察结 果：对照组兔动脉内膜光滑无粥样斑块，动脉硬化指数( a 1 ) 1 8 + 1 0 5 ，s o d l p o 比值6 1 1 士5 7 2 3 ； 高脂模型组兔动脉内膜显著增厚，显典型粥样化病变，a l l 3 1 3 + 7 5 2 ，s o d l p o 比值 1 1 1 7 2 士4 5 6 9 ；服刺梨组兔动脉病变轻微内膜仅有散点状粥样化斑块，a 1 1 3 1 3 - 4 - 7 5 2 ，s o d l p o 比值2 3 6 3 5 士6 5 0 8 。经统计学处理，服用刺梨组兔的血脂明显低于高脂模型组，s o d l p o 比 1 引言 值明显高于高脂模型组【1 4 】。经金黄地鼠的试验表明，服用刺梨汁的金黄地鼠血浆中相应的抗 氧化剂水平均显著升高，低密度脂蛋白抗氧化性增强。 1 1 3 5 防治胃病 孙学惠【1 5 1 q 发现刺梨果实能健脾助消化，并具有解痛作用。刺梨根煎液具有防治胃病、 保护胃粘膜的药用价值。刺梨根煎液【1 7 1 可显著减轻应激性溃疡导致胃粘膜损伤的严重程度， 明显降低过氧化脂质的升高，并显著提高s o d 的活力。研究认为，刺梨根煎液防治应激性溃 疡的机理可能与其抗氧自由基的作用有关。 1 1 3 6 降低机体内重金属负荷 刺梨汁能显著地增加铅中毒大鼠的铅排出量，而且能补充体内s o d ，显著升高s o d 活 性和减少脂质过氧化物( l p o ) 含量，明显地增强铅中毒小鼠的免疫功能。刺梨汁对铅中毒动 物比排铅e d t a 具有更为全面的作用【1 引。 刺梨汁能拮抗高氟引起的肝肾组织抗氧化能力降低，使肝肾还原型谷胱甘肽( g s h ) 含 量和谷胱甘肽过氧化物酶( g s h p x ) 、s o d 活性降低显著回升；拮抗肝肾组织脂质过氧化增 强，使肝甘油- - - j 旨( t g ) 含量升高程度显著回降；从而拮抗肝肾损害，使肝甘油三脂( t g ) 含 量和尿丫谷氨酰转移酶( 丫g t ) 活性升高显著回降。表明刺梨汁对高氟摄入大鼠肝肾脂质过 氧化损害具有明显的拮抗作用。 锰中毒可增加机体锰负荷量和升高体内铜含量，降低体内锌含量；刺梨汁可显著增加粪 锰排出量，降低血清和脑组织锰含量，并可补充血清和脑组织锌的含量；而氨基水杨酸的钠 盐( p a s - n a ) 虽有排锰效果，但无补充微量元素作用。结果表明，刺梨汁具有一定排锰效果， 可降低机体的锰负荷。 实验表明，刺梨汁不但有驱镉作用，且能拮抗自由基、脂质过氧化的损害和保护肾功能。 刺梨汁对镉中毒的治疗作用可能与其富含v c 、v s 、s o d 、刺梨多糖及硒、锌等成分有关。 刺梨汁可显著增加尿汞排泄和血清维生素c 含量，并使慢性汞中毒引起的血清、肝、脑 和肾g s h 含量显著回升。 1 1 3 7 其它生理功能 刺梨对小鼠生育力的影响，已由李端等作过报道【1 9 】，实验表明刺梨可提高雄性小鼠的生育 能力。此外，刺梨还有消除疲劳、改善睡眠、增添活力、消除色斑、美容皮肤等多种效果， 具有强壮身体之功效。 1 2 刺梨的研究进展 1 2 1 刺梨产品简介 刺梨鲜果由于口味酸涩，鲜食很难入口，只有通过加工，才能形成消费市场。目前，刺 梨类食品有罐头、果汁、可乐、啤酒、果酒、果酱、果脯等。吴翔等【2 0 】以波萝、刺梨、芦荟 为原料经过发酵制成的复合饮料是一种既营养、又具有多种保健作用的新型饮料，且风味独 江南大学硕士学位论文 特，色、香、味俱佳。王万贤等【2 l 】利用富硒矿泉水配制所得的刺梨饮料，既能抗衰老又能提 高机体免疫力。王劲红等 2 2 1 采用刺梨根等自拟五味降脂散，对高脂血症有较好疗效。还有以 灵芝、黄芪、刺梨等为主要原料制成的配方，用于肿瘤放化疗引起的白细胞下降、血小板减 少、免疫功能降低所致的体虚乏力、食欲不振等辅助治疗 2 3 j 。潘苏华等以中医药理论为指导 将刺梨与银杏叶配伍，可达减毒增效之目的 2 4 1 。使用先进的加工工艺，不仅能使刺梨产品营 养丰富，味美可口，并且能保持较高含量的维生素c 等营养物质。 1 2 2 目前刺梨研究中存在的问题 科研落后于生产。我国野生刺梨的研究工作尽管在生产栽培和加工技术方面作了大量工 作，也取得了一些重要成果，但还不能适应当前商品化和产业化开发的需要，目前开发的产 品中高新技术含量普遍较低，口感不太理想。高档产品和高附加值产品比例不高，在国内外 市场上缺乏竞争力。目前对刺梨中v c 进行定量分析，主要采用紫外分光光度法、2 , 6 二氯靛 酚钠滴定法、2 ，4 二硝基苯肼比色法等，这些方法具有所用试剂较多，操作复杂等缺点。近年 来用高效液相色谱法测定维生素c 含量已有一些报道，高效液相( h p l c ) 具有高效、快速、 稳定、可靠等特点，但刺梨的维生素c 含量测定方法尚未见报道。通过液相色谱分离条件优 化，建立了一种简便、快速、稳定的刺梨中维生素c 含量测定方法。该方法同样适合于其它 水果和蔬菜中维生素c 的含量测定。 1 3 本论文研究的意义和内容 1 3 1 立题意义 刺梨由于富含营养，目前还处于半野生状态，故被业内人士称为“第三代水果 。我国长 江流域的气候非常适合刺梨的生产，由于刺梨能够在极为瘠薄的土地上正常生长，因此，可 以利用非耕地大量种植刺梨，这样既可大幅度提高绿化面积，也可防止水土流失 2 5 , 2 6 。刺梨 加工品符合现代食品营养、保健及绿色、有机的要求，加强刺梨生产、开发利用研究，发展 我国的刺梨栽培与加工业，不仅可为消费者提供优质的保健食品，同时对退耕还林及提高广 大山区群众的生活条件具有重要意义。随着时代的发展，刺梨这种价廉物美的天然营养植物 必将对人类的健康作出重要贡献。 高v c 含量刺梨口服液是采用优质野生刺梨果实，经清洗、破碎、压榨取汁，以刺梨原 汁为原料精加工而成的一类高营养、色、香、味俱佳的优质高档保健饮品。刺梨口服液生产 成本低，操作简单，经济效益显著，是一种对人们健康有益的保健口服液。刺梨口服液产品 质量，不单是体现在产品的加工生产过程中，而且更主要体现在产品销售货架期内质量依然 稳定，方可称得上为优质高档产品。在研制和生产刺梨口服液的过程中，发现产品质量较好， 但在存放和销售期间，产品质量逐渐降低。主要表现为，产品由清亮度变为浑浊，透光率下 降，产生沉淀；在瓶口液面处有产生棕褐色的氧化膜；产品颜色褐变或消褪；v c 含量锐减； 刺梨香味消失，未到商品保质期即失去商品价值。 本研究的目的就是使优质刺梨口服液产品在生产过程中尽可能的保持刺梨本身所具有的 4 i 引言 营养成份，在销售过程中质量依然保持优质稳定。经过重复试验观察、分析、研究，发现产 品质量稳定性与产品成份、加工工艺关系极为密切。本论文建立了高效液相色谱法对刺梨中 的v e 含量进行快速准确的分析，通过添加v c 保护剂以及选取刺梨口服液加工工艺中破碎、 澄清、杀菌等关键步骤进行优化使优质刺梨口服液产品极大的保持了刺梨本身所含有的丰富 的营养成份并且在销售过程中质量依然保持优质稳定。 1 3 2 研究内容 本论文的主要研究内容： ( 1 ) 研究高效液相色谱法测定刺梨中v c 含量； ( 2 ) 通过对刺梨加工各步骤中v e 损失情况的研究，找出v c 损失率较高的关键步骤，并 采取适当的保护措施；对关键步骤进行优化，通过v c 含量、透光率、色泽等指标，确定最佳 工艺参数； ( 3 ) 研究并确定高v c 含量刺梨口服液生产过程中影响v c 含量的关键质量点，为实际 生产中有效控制c o c p ，确保获得高v e 含量刺梨口服液提供了技术支持； ( 4 ) 采用调节温度促使v c 无氧降解的方法，探讨刺梨汁中v c 无氧降解动力学。 江南大学硕士学位论文 2 材料与方法 2 1 材料与仪器 2 1 1 主要试剂 维生素c 标准对照品( 维生素c 含量9 9 7 ) 甲醇( 色谱纯) 磷酸( 分析纯) 偏磷酸( 分析纯) 氢氧化钠( 分析纯) 次氯酸( 分析纯) 植酸( 分析纯) 茶多酚( 纯度为9 9 ) 六偏磷酸钠( 分析纯) 乙二胺四乙酸二钠( 分析纯) 壳聚糖：( 食品级，脱乙酰基度8 5 ，粘度1 5 0 皂土( 分析纯) 柠檬酸( 分析纯) 明胶( 食品级) 果胶酶 o 淀粉酶 贵州刺梨 纯净水 其余试剂均为分析纯 2 1 2 主要仪器 h p l l 0 0 型高效液相色谱仪配有紫外检测器及色 谱工作站( 色谱柱：c 1 8 柱，5 9 m ，4 6x2 5 0 m m ) p t - 2 0 c r 型管板式组合式超高温杀菌机 o u s 4 lp e fp r o c e s s o r 型脉冲电场杀菌设备 c r 4 0 0 型色彩色差计 k q 2 5 0 b 型超声波清洗器 a b 2 0 4 - n 电子精密天平 t z d c 1 型多功能食品榨汁机 d e l t a 3 2 0 型酸度计 t u 19 0 0 型双光束紫外可见分光光度计 6 中国医药集团化学试剂有限公司 中国医药集团化学试剂有限公司 中国医药集团化学试剂有限公司 中国医药集团化学试剂有限公司 中国医药集团化学试剂有限公司 中国医药集团化学试剂有限公司 广东肇庆青云精细化工厂 日照力士德化工有限公司 中国医药集团化学试剂有限公司 中国医药集团化学试剂有限公司 青岛利中甲壳质有限公司产 中国医药集团化学试剂有限公司 中国医药集团化学试剂有限公司 郑州世纪美添食品工贸有限公司 中国医药集团化学试剂有限公司 中国医药集团化学试剂有限公司 贵卅l 产 娃哈哈公司 购于国药集团化学试剂有限公司 美国a g i l e n t 公司 日本p o w e r p o i n ti n t e r u a t i o n a l 公司 美国俄亥俄州立大学 日本o n i c a m i n o l t a 公司 昆山市超声仪器有限公司 梅特勒托利多仪器上海有限公司 北京市天竺电子科技有限公司 梅特勒托利多仪器上海有限公司 北京普析通用仪器有限公司 2 材料与方法 s h b i i i 型循环水式多用真空泵 l e 7 0 3 型试验室电导率仪 y x q l s 5 0 s 11 立式压力蒸汽灭菌锅 1 0 1 2 型电热鼓风干燥箱 p y x d h s 4 0 x 5 0 b s 隔水式电热恒温培养箱 h h a 数显恒温水浴锅 气相色谱仪g c 7 a g 质谱仪z m d 4 0 0 移液器1 0 0 1 0 0 0 肛l 2 2 方法 郑州长城科工贸有限公司 梅特勒托利多仪器上海有限公司 上海圣欣科学仪器有限公司 上海浦东荣丰科学仪器有限公司 上海跃进医疗器械厂 江苏省金坛国华仪器厂 日本岛津制作所 美国w a t e r s 公司 芬兰l a b 公司 2 2 1 高效液相色谱( h p l c ) 法测定刺梨汁中v c 含量 2 2iiv e 标准溶液的配制 准确称取v c 标准品2 5 0 0 m g 于小烧杯中，用l g l 偏磷酸溶液溶解，转移至5 0 m l 棕色 容量瓶中，稀释至刻度，得到v c 含量为5 0 m g m l 的标准溶液。用铝箔作避光保护，放置在 4 c 冰箱中储存。检测前由标准溶液配制不同浓度的混标。 2 212 样品处理 样品处理采用中华人民共和国标准g b t 5 0 0 9 1 8 6 2 0 0 3 国标的方法p t ：将刺梨洗净去 皮，放置于食品榨汁机中匀浆，然后用布氏漏斗过滤。准确量取l m l 刺梨滤液于l o m l 棕色 容量瓶中，用l g l 偏磷酸溶液定容，超声5 m i n ，分析前用0 4 5 i _ t m 滤膜过滤。 2 213 色谱检测条件 h p l c 检测条件为p h = 2 5 ，a ：0 0 5 m o l l 磷酸水溶液，b ：甲醇，a ：b = 9 5 ：5 ( v v ) 为流 动相，流速0 8 0 0 m l m i m ；检测波长2 4 5 n m ，进样量5 此，柱温3 0 。 2 2 1 4 标准曲线的绘制 用o 1 偏磷酸溶液分别配制质量浓度o 1 、0 2 、0 4 、0 6 、0 8 、1 0 m g m lv c 标准溶液。 溶液用0 4 5 1 a m 滤膜过滤后，用微量进样器进样5 “l ，测定v c 标准溶液浓度对应的峰面积； 然后以v c 标准溶液质量浓度x ( m g m l ) 作自变量，相对应的峰面积y ( s ) 作因变量；绘制 标准工作曲线。 如图2 1 所示，由标准曲线得到线性回归方程：y = 1 5 2 4 5x 一2 4 2 7 1 ，相关系数r 2 为0 9 9 9 7 ， 曲线的线性关系良好。试验表明，本方法的线性范围宽，维生素c 浓度在0 1 1 0 m g m l 范围 内都具有较好的线性。取1 o m g m l 标准v c 溶液，采用逐步对倍稀释的方法，分别进样测定。 得到维生素c 的检出限为0 5 n g 。据此标准曲线，采用液相色谱法，即可测出样品中的v c 含量。 7 江南大学硕士学位论文 v c 浓度( m g m l ) 图2 - 1 v e 标准工作曲线 f i g 2 - 1 v i t a m i ncs t a n d a r dc u r v e 2 2 1 5v c 检测波长的选择 将v c 标准溶液在紫外可见分光光度计上进行扫描，在2 4 5 n m 有最大吸收波长，故本实 验以2 4 5 n m 作为检测波长。 2 2 1 6 样品溶剂的选择 偏磷酸具有抑制铜( i i ) 或铁( i i i ) 离子氧化抗坏血酸的能力，可同时沉淀蛋白质和抗坏血酸 氧化酶，因此普遍被用于稀溶液以提取食品中的v c e 2 引。v c 具有较强的还原性，易受空气热、 光等因素影响，但在酸性溶液中却很稳定。为防止样品及标样中v e 被氧化分解，用0 1 偏 磷酸溶液溶解样品及标样。 2 217 流动相的选择 流动相p h 值的选择：v c 在酸性环境中比较稳定，所以选择调整流动相p h 值为酸性， 由于高浓度的酸会对泵和柱子的寿命产生影响，所以本实验选用的磷酸浓度为0 0 5 m o l l ；在 流动相中加人少量甲醇，能加快出峰时间，缩短分析时间，并能在一定程度上改善色谱峰型 【2 9 1 。考虑到色谱柱的使用范围等因素，且经过采用不同值的实验证明，p h 值在2 0 3 0 ，v c 的吸收比较大，灵敏度比较高，最终选择p h 值为2 5 。流动相的配比选择：选择了8 5 ：1 5 ； 9 0 ：1 0 ；9 5 ：5 ，9 7 ：3 ，9 8 ：2 ，5 种配比，考虑到出峰快( 出峰时间太短) 杂质干扰较大，出峰慢( 出 峰时间太晚) ，试验时间变长，最后确定9 5 ：5 的配比。综合上述各种因素，本实验确定的最 适合流动相是p h - 2 5 ，a ：0 0 5 m o l l 磷酸，b ：甲醇a ：b = 9 5 ：5 ，( v v ) 缓冲溶液。 2 2 1 8 刺梨中v c 含量的测定及精密度考察 同- - , i j 梨样品用1 l 偏磷酸超声提取，采用高效液相色谱法，以p h 为2 5 的0 0 5 0 m o l l 磷酸甲醇( 9 5 ：5 ) 缓冲液作流动相，经c 1 8 色谱柱分离，采用紫外检测器，在2 4 5 n m 波长下 测定维生素c 的吸光值，并与标准系列比较，以保留时间定性，峰面积定量。在相同实验条 件下测定8 次。 (s芝5毯璺 2 材料与方法 2 2 1 9 准确度实验 在测定完刺梨样品溶液中的v c 含量后，做高、中和低3 个浓度的加标回收，每个浓度 各测6 次。分别取样品1 0 m l ，在样品中分别加入质量浓度为1 7 0 p g m l 、3 3 0 p g m l 、6 8 9 p g m l 的v c 标准溶液，定容至2 5 m l ，测定峰面积，将得到的峰面积代入线性回归方程得到相应的 v c 含量，经计算即得到v c 的回收率。 2 2 2 高v c 含量刺梨口服液制备工艺 刺梨叶采果_ 分选_ 清洗一去皮_ 打浆( 抗氧化剂以保护v c ) 一筛滤一调配( 加v c 保 护剂) _ 澄清_ 脱气- t 杀菌( 防v c 降解) _ 无菌灌装一封盖一冰水快速冷却( 到4 0 ) 一室温冷却_ 检验_ 贴标签_ 成品 2 2 3 打浆步骤对刺梨中v c 含量的影响 本实验在打浆前将抗氧化剂添加到刺梨果肉中，探讨抗氧化剂对控制刺梨打浆步骤中v c 损失的效果。 原料处理：选用成熟度适中，大小均匀，无机械损伤的刺梨果实，用流动清水将果实 漂洗干净。去皮：手工去皮。加抗氧化剂：在打浆前将抗氧化剂添加到刺梨果肉中。 打浆：采用t z d c 1 型打浆机 2 2 4 澄清剂的选择 澄清剂配制：1 的壳聚糖溶液：将壳聚糖用o 2 的柠檬酸配制成1 的溶液，加热溶 解，冷却，备用。2 的皂土溶液：先将皂土用蒸馏水浸泡2 4 h ，然后配制成2 的溶液， 充分搅拌吸水膨胀后备用。1 明胶溶液：称取明胶，用蒸馏水水浸泡，让明胶充分吸水后 加热溶解，冷却，备用。2 果胶酶溶液；称取果胶酶，用蒸馏水水浸泡数小时，充分吸水 后加热溶解，冷却，备用。 2 o t 淀粉酶溶液：称取a 淀粉酶，用蒸馏水水浸泡数小时，充 分吸水后加热溶解，冷却，备用。 将样品在室温下，