芒果皮中提取β胡萝卜素的工艺研究毕业作品Word下载.docx
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β-胡萝卜素；
芒果皮；
提取；
工艺
AStudyonTechnologyofExtractingβ-CarotenefromMangoPeel
Abstract：
Theoptimalconditionsofextractingβ-carotenefrommangopeelwerestudiedinthispaper.Basedonthesystemsanalysisbymeansofsingle-factorandorthogonalexperimentaldesignconducted，theoptimalproductionconditionswithinarangeweredetermined.Theoptimalconditionsofextractionwere：
solidtoliquidratio1：
3，temperature70℃for60min，twotimes.
Keywords：
β-carotene;
mangopeel;
extraction;
technology
1前言…………………………………………………………………………………………1
1.1研究背景…………………………………………………………………………1
1.2β-胡萝卜素的应用………………………………………………………………2
………………………………………………………………………2
…………………………………………………………………………2
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1.3现有的β-胡萝卜素的生产方法………………………………………………………3
…………………………………………………………………………3
……………………………………………………………………3
………………………………………………………………………4
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2实验部分…………………………………………………………………………………4
2.1试剂与仪器……………………………………………………………………………4
2.2芒果皮中β-胡萝卜素提取工艺………………………………………………………5
2.3Lambert-Beer定律……………………………………………………………………5
2.4溶剂的选择………………………………………………………………………………6
3结果与讨论…………………………………………………………………………6
3.1单因素实验……………………………………………………………………………6
3.1.1温度对提取率的影响………………………………………………………………7
3.1.2料液比对提取率的影响……………………………………………………………7
3.1.3时间对提取率的影响…………………………………………………………………8
3.1.4提取次数对提取率的影响……………………………………………………………8
3.2正交实验…………………………………………………………………………………9
3.3实验总结……………………………………………………………………………10
4展望…………………………………………………………………………………………10
参考文献……………………………………………………………………………………10
致谢…………………………………………………………………………………………12
1前言
胡萝卜素（caritionid/carotene/carratene）是人类从饮食中摄取维生素A的重要来源。
天然胡萝卜素有α，β，γ等同分异构体。
β-胡萝卜素[1]在胡萝卜素中分布最广，含量最多，所以人们对其甚为关注。
而且β-胡萝卜素是类胡萝卜素中最重要的一种，是广泛存在于许多植物中的一类天然色素，也是人体所必需的一类化合物。
它的结构如图1-1所示。
图1-1β-胡萝卜素的结构示意式
因分子中含有共轭双键，所以遇到氧、热和光都易分解。
β-胡萝卜素是应用最广泛的天然食品着色剂，它既是天然色素，又可作为保健食品的添加剂，已被许多国家批准为食用色素。
由于人工合成色素和添加剂有潜在的不良影响，故天然食品添加剂广受欢迎。
近年有关β-胡萝卜素对人体作用的研究很活跃。
研究证实，β-胡萝卜素的生理活性与人类健康密切相关。
1.1研究背景
近十年来胡萝卜素受到医学界空前的关注，原因是很多流行病学的调查说明：
在膳食中经常摄取丰富的胡萝卜素的人群，患上动脉硬化、某些癌肿以及退行性眼疾等疾病的机会都明显低于摄取较少胡萝卜素的人群，很多动物实验也证明了这一个观点。
例如：
眼睛的视力取决于眼底的黄斑，如果没有足够的β-胡萝卜素用来作为保护与支持，这个部位就会慢慢地发生退行性的病变，也就是老化，视力衰退甚至最后出现夜盲。
这种疾病多发于老年人，虽然医学界认为这是衰老的一种表现，但却同时指出这种退行性眼疾是可以通过摄取足够的β-胡萝卜素来进行预防的。
这一重大发现让人们对胡萝卜素有了新的认识，认为它不仅是实现均衡营养所必需的物质，同时还有助于人们预防疾病、延年益寿，提升身体素质和生活质量。
在国外，β-胡萝卜素在维生素A、B、C、E等族中知名度最高，无人不晓，正如中国人都知道人参和燕窝的滋补作用。
国内外大量科研资料[2]证实β-胡萝卜素防治癌症有确切疗效。
机体内氧自由基泛滥不但会损害正常细胞，且常引起畸变而形成癌症，β-胡萝卜素恰恰是氧自由基最强的“克星”。
科研证实，得了癌症的病人血中β-胡萝卜素远远低于正常人。
癌症患者接受放疗和化疗时，β-胡萝卜素能降低其毒副反应。
放疗能诱发产生氧自由基，而细胞微粒体膜完整性能阻止氧自由基产生，β-胡萝卜素能维护微粒体膜完整；
化疗药物在杀灭癌细胞同时，可使正常细胞致突变，而β-胡萝卜素有抗突变作用，从而减少其毒副反应。
天然胡萝卜素内含80％β-胡萝卜素、10％α-胡萝卜素及10％其它胡萝卜素，在追求“绿色”食品的潮流中，天然胡萝卜素更受欢迎。
和其他类胡萝卜素一样，β-胡萝卜素是一种抗氧化的物质。
食用富含有β-胡萝卜素的食物可以防止身体接触一种称为自由基的破坏分子。
经过一个氧化的过程，自由基会对细胞造成伤害。
长此以往，将有可能导致人体患上各种各样的慢性疾病。
一些研究表明从日常饮食中摄入足量的β-胡萝卜素可能会减少患上两种慢性疾病的危险--心脏病和癌症。
1.2β-胡萝卜素的应用
1.2.1医药领域
从20世纪50年代开始，人们对β-胡萝卜素的化学特性、机体内代谢、生理功能、药理作用以及临床应用等各方面进行了大量的研究，确定β-胡萝卜素是极好的抗氧化剂，在人体内起到清除自由基的作用，从而提高人的免疫功能，延缓衰老，并具有预防癌变、防治肿瘤转移和预防心血管疾病的作用。
在临床上，β-胡萝卜素也已被用于治疗口腔溃疡、口腔白斑等病症，都取得了较好的疗效。
目前，它已被国际癌症中心、美国国家癌症研究所、美国癌症学会确认为无毒维生素A。
1.2.2食品领域
很早的时候，β-胡萝卜素就被国际上公认为是一种安全有效的食品添加剂，主要作为黄色着色剂，用于果汁、奶油、食用油脂、面包等食品的着色。
后期研究还发现β-胡萝卜素具有抑制脂质过氧化、猝灭自由基，减少过氧化物和自由基对免疫功能的破坏，于是将它与其他营养素配成复合制剂添加到饮料、糕点、冰淇淋、干酪等众多食品中，从而增进了人体健康、改善和提高人体素质。
最近几年，β-胡萝卜素胶囊、天然胡萝卜素植物油等营养保健品已经上市，并且越来越多的人士追求养身，在平时注重营养饮食的同时，还特意进行额外的补充。
1.2.3饲料领域
饲料中的β-胡萝卜素是一种不稳定的有机化合物，受谷物的品种、收获季节、气候和加工方法、贮藏条件等多方面因素的影响。
饲料中缺乏β-胡萝卜素造成畜禽发情微弱、排卵延迟、受胎率低等病症。
因此，在饲料中添加适宜的维生素A或β-胡萝卜素，是防止动物生长障碍、繁殖障碍，提高机体免疫力，发挥动物最佳生产潜力的有效途径之一。
在种鸡饲料中添加β-胡萝卜素，种鸡产蛋率按照添加量逐步提高，并且受精率和孵化率均有提高，且鸡蛋黄颜色较深，品质好。
1.2.4化妆品领域
在口红、胭脂、眼影、指甲油和防晒霜等化妆品中添加β-胡萝卜素，不仅色泽丰满自然，而且保护皮肤。
据文献报道，用β-胡萝卜素与苯甲酸酯类的防晒剂、维生素E等复配，能抑制由紫外线刺激原卟啉分子而引起的有害于皮肤细胞的光氧化反应。
同时，又能抑制氧化自由基的形成，从而避免黑色素的形成与堆积。
毒性试验结果表明，LD50为5027～6722mg·
kg-1（P=0.957），临床使用中也未发现毒性作用。
目前，各种化妆产品层出不穷，千奇百怪，而β-胡萝卜素凭其独特的功能将有着广阔的市场前景。
1.3现有的β-胡萝卜素的生产方法
1.3.1化学合成法
化学合成法是指采用有机化工原料，通过化学反应，合成β-胡萝卜素。
目前工业上主要采用以β-紫罗兰酮或维生素A及其衍生物为原料进行生产，如瑞典Roche公司以β-紫罗兰酮为原料，经过C19+C2+C19Grignard反应合成，总产率达21%（以β-紫罗兰酮计），德国BASF公司以β-紫罗兰酮为原料，按C15+C10+C15方式经Wittig反应合成，收率达25%[3]。
化学合成法生产的产品纯度高、色素稳定性好、易于调配，成本低，已被广泛应用于食品和化妆品的着色。
但是生产过程中容易掺入少量有致染色体突变作用的有毒化学物质，且与天然β-胡萝卜素相比吸收效果差。
1.3.2微藻培养法
微藻经过光照培养后，使其体内合成并积累大量的β-胡萝卜素，常用的微藻有盐藻和螺旋藻等。
盐藻是一种富含β-胡萝卜素的耐盐性微藻，它浮游在海水、盐湖中，常采用的盐藻有盐生杜氏藻（D.Salina）、巴氏杜氏藻（D.Bardawil）等。
杜氏盐藻属于绿藻门，多毛藻科，现已有十几种，其β-胡萝卜素含量最高的可达细胞干重的13%，因而是提取天然β-胡萝卜素的理想原料。
早期人们主要注重培养条件和提取工艺方面的研究，周世水等采用二步法培养大大提高了β-胡萝卜素的产量，使β-胡萝卜素产量达到38.5mg·
L-1，比高密度粗放直接培养所得到的产量高出1倍以上。
孙福征等采用紫外辐射诱导巴氏杜氏藻，获得的突变株β-胡萝卜素含量为出发菌株的15.5倍。
但由于受产地和季节限制，β-胡萝卜素的产量受到了制约。
螺旋藻是一种多细胞丝状体蓝藻，主要分布于热带高温的碱水湖中。
螺旋藻生长速度快，养殖周期短，一般7～10d就可采收。
螺旋藻中的β-胡萝卜素含量是胡萝卜的10倍，但由于盐藻藻体中甘油及蛋白质含量高，是β-胡萝卜素含量的3倍多，因此采用盐藻生产高纯度的β-胡萝卜素比较困难。
梁静娟等[4]人对培养的钝顶螺旋藻（Spirulinaplatenis）进行有机溶剂提取试验，结果发现，丙酮-甲醇（7:
2，V:
V）的提取效果最佳，可快速将色素抽提出来，再经乙醚和5%NaCl水溶液分离纯化后可得纯度较高的β-胡萝卜素，其产量为6.75mg·
g-1干螺旋藻，提取率为75%。
1.3.3植物提取法
以富含β-胡萝卜素的天然植物或其下脚料为原料，采用有机
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