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马铃薯理化品质的研究的因素探讨

发布时间:2015-10-04 15:27

1 绪论
1.1 背景
马铃薯(Solanum tuberosum L.)俗称洋芋、洋山芋、土豆,属茄科一年生块茎类植物。在主要粮食类作物中居小麦、玉米、水稻之后,属第四位。世界上共有148个国家栽培,主要分布在欧洲和亚洲,多栽培在发达国家。
彩色马铃薯是指薯皮或薯肉因含花青素或胡萝卜素等功能性天然色素而显示红、蓝、紫色(Hung等,1997)和白色、黄色和桔黄色等多种不同颜色的独特品种类型(Morris, W, 2004)。近年来,富含花青素的彩色马铃薯之所以能引起国内外许多学者广泛关注,是由其一系列特点所决定的:
(1)外观诱人,品质独特,可满足人们求新、奇和求异心理。
(2)富含天然功能性花青素色素,大大提升了其营养保健功效,成为名副其实的健康食物。
(3)具有独特加工适应性,适于开发多色多彩的食品、日用品等。其中,天然花青素的提取和利用已成为彩色马铃薯产业化开发的一个重要新产品。所以,集营养保健功能和色素于一身的彩色马铃薯不仅丰富了品种类型,也给消费者带来健康、物质和精神享受,其发展潜力巨大。
彩色马铃薯在国外开发利用较早,其中高花青素彩色马铃薯现已开发出彩色色拉、彩色脆片、彩色全粉等一系列产品,大大丰富了马铃薯加工产品的类型和花色品种。其相应的研究也较早,先后对马铃薯花青素结构和组分、提取和测定机理及理化特性(Eichhorn等,2005)和遗传特点(De Jong,1991)进行了研究,并探明了用作食品着色剂(Rodr′guez-Saona等, 1999)的稳定性(Fernando Reyes等,2005)。
尽管马铃薯产业发展潜力巨大,但与福建等周边省份以及全国相比,目前,我省马铃薯产业发展却很缓慢,其根本原因在于品种类型过于单一,主栽品种无论是本地的,还是外来的多为白心或淡黄心的粮菜兼用型品种。由于缺乏优质鲜食特色品种,难以引起消费者注意,难以增大消费量;缺乏加工专用的特色品种,直接影响到现有加工企业新产品开发,也影响新加工企业的建立,导致加工企业少,规模小,加工产品类型少而无特色,市场竞争力弱,最终严重制约我省马铃薯产业的发展。
国内外大量研究表明,品种是一个产业兴起的基础。因此,要使我省马铃薯产业有突破性发展,首先要从改良和更新品种着手,大力培育和推广优质特色品种。近年来,随着人们生活水平的提高,国内菜用和加工用的马铃薯需求量都呈不断增加趋势,对品种品质和产品类型的要求也不断提高。为满足这一需求,国内马铃薯育种单位开始调整育种目标,向优质特色化方向发展。根据目前国内外研究和利用现状,结合我省实际,不失时机地开发利用优质彩色马铃薯是实现我省马铃薯产业持续快速发展的一条切实可行的新路。
生物黄酮的发现历史十分悠久,早在廿世纪30年代初,欧洲一位药物化学家在研究柠檬皮的乙醇提取物时无意中得到一种白色结晶,将其命名为“维生素厂”。动物试验证实:维生素P的抗坏血作用胜过维生素C10倍。两年后,这位科学家进一步发现:维生素P实际上是一种由生物黄酮组成的混合物而非单一物质,故后来有人形象化地将维生素P更名为柠檬素。据后人研究,柠檬素含多种生物黄酮,其主要组分为橙皮苷。这位最早发现维生素P的科学家在8年后荣获诺贝尔化学奖。遗憾的是,包括柠檬素在内的生物黄酮的药用研究却始终未有实质性进展。
生物黄酮作为保健产品首次引起国际医药界的注意是在廿世纪八十年代末。法国一家保健食品厂商率先推出具有市场引导作用的生物黄酮类保健新品“碧萝芷”。它是从法国地中海沿岸地区生长的一种主要树种“滨海松”树皮中提取的一种黄酮混合物。由于碧萝芷能预防和治疗西方国家极为常见的冠心病与心肌梗塞等心血管疾病,故上市后销售情况极为红火。在上市10年以后,临床医学研究人员不断发现碧萝芷有不少令人感兴趣的新用途,其中包括抗哮喘、防止长期抽烟引起的脑动脉硬化与脑血栓形成以及降血压作用等。据科学家研究,法国生产的碧萝芷含有极其复杂的生物黄酮成分,其中包括:儿茶素、表倍儿茶素、紫杉素、原花青素及其单体、2倍体、3倍体与多倍体混合物。正是这些复杂的生物黄酮构成碧萝芷多样化药理作用的基础。
生物黄酮实际上是一个庞大的家族,而马铃薯中的黄酮作为生物黄酮的一分子,对马铃薯黄酮的开发还有进一步提高。要开发和利用马铃薯黄酮,必须了解提取的条件和其他影响因素。
1.2 课题研究目的及意义
本研究的目的是通过对马铃薯品种的引进和筛选,获得优质品种,来丰富和更新品种,实现马铃薯品种结构优化,解决长期存在的种薯繁殖高成本低速度的瓶颈问题;通过对马铃薯黄酮的提取因素的研究来获得其最适条件,使马铃薯黄酮得到充分的利用,减少种薯用量,降低种薯成本。


 
2 实验部分
2.1 试验材料与主要仪器
2.1.1 试验材料
从本省多个地县及省外许多地区广泛引进和征集地方品种,并从云南、北京等育种单位引进不同类型育成品种。经整理共获得79个材料,供本研究所用。
2.1.2 主要仪器
 分析天平,电热恒温鼓风干燥箱,1093型样品粉碎机,离心机,日本岛津UV-240紫外分光光度计,PL-203型电子天平 , PHS-25型PH计,HHS-21型电热恒温水浴器,磁力搅拌器。
2.2 马铃薯不同品种植株形态特征和块茎产量性状的观察
根据马铃薯品种资源调查记载标准,考察茎、叶、株高、主茎数、匍匐茎长短等形态特征和单株块茎数、单株薯重、薯形、薯皮颜色、薯皮粗滑、芽眼多少、芽眼色、结实性等块茎产量性状和生物学特性。
2.3 马铃薯块茎化学品质的测定
2.3.1 干率的测定
取马 铃薯薯块1~2个,称鲜重记为m1 。切片后放入烘箱中,80℃烘干24小时,取出称干重,记为m2 。
马铃薯干率(每100g)=m2 /m1×100
2.3.2 淀粉含量测定
(1)试剂:盐酸溶液,氢氧化钠溶液,蒽酮试剂
(2)方法:精确称取1g样品于研钵中,加5毫升蒸馏水研磨至匀浆,离心(3000r/min)5分钟。将沉淀物全部转移到容量瓶加10毫升盐酸并在沸水浴中煮沸40-45分钟,取出冷却至室温,加入氢氧化钠溶液10毫升,蒸馏水定容至50毫升。从中吸取2毫升溶液,加蒸馏水至100毫升,混匀,即淀粉待测液。取2毫升待测液,加入6ml蒽酮试剂,摇匀,沸水浴中煮沸5分钟,立即冷却至室温,在640nm下测定光密度E淀粉,按下式计算淀粉百分含量:
淀粉(%)=50*Y*100*100*0.9/2*2*W*106=0.9Y/8W
Y-查标准曲线得到淀粉水解稀释测定液糖量(微克),W-样品称重
2.3.3 蛋白质含量的测定
(1)主要试剂:牛血清白蛋白标准溶液,蛋白试剂考马斯亮蓝G-250,90%乙醇,85%磷酸。
(2)标准曲线的制备:取6支10mL洁净的具塞试管,按表1取样。混匀溶液,放置2min后用1cm光径比色杯在595nm波长下比色,记录光密度OD595nm,并做标准曲线。
表1  低浓度标准曲线的制备
管     号 1 2 3 4 5 6
1000ug/ml标准蛋白(mL) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
蒸馏水(mL) 1.0 0.98 0.96 0.94 0.92 0.90
考马斯亮蓝G-250试剂(mL) 5 5 5 5 5 5
蛋白质含量(μg) 0 20 40 60 80 100
OD595nm           
(3)样品提取液中蛋白质浓度的测定
待测样品制备:取新鲜马铃薯块茎2g于研钵中,加2mL蒸馏水研磨成匀浆,转移到离心管中,6mL蒸馏水分次洗涤研钵,洗涤液收集于同一离心管,放置0.5~1h充分提取。4000r/min离心20min,上清液转入10mL容量瓶,蒸馏水定容,即得待测样品提取液。
样品测定:另取2支10mL试管,吸取提取液0.1mL(做一重复)于试管中,操作见表2,以标准曲线1号试管做空白,记录光密度OD595nm,通过标准曲线查得待测样品提取液中蛋白质的含量X(μg)
蒸馏水(mL)  
考马斯亮蓝G-250试剂(mL)  
OD595nm  
蛋白质含量(μg)  
(4)计算
样品蛋白质含量(μg/g鲜重)= V1/V2*X/M
式中:X为在标准曲线上查得的蛋白质含量(μg);
V1为提取液总体积(mL); V2为测定时取样体积(mL);
M为样品鲜重(g)。
2.3.4 马铃薯的褐变及多酚氧化酶(PPO)活性测定
(1)主要试剂:磷酸盐缓冲液(pH6.8),0.2%的邻苯二酚
(2)方法:取新鲜样品研磨成匀浆,按1:10加蒸馏水,低温下匀浆2min,过滤后取滤液于25。C保温[6,7,8]5min,测定褐变强度,结果以A410*10表示。取未保温的初酶液2.0ml,加2.0mlPH6.8磷酸缓冲液,再加8.0ml0.2%邻苯二酚于三角瓶中,震荡混匀,于30。C下保温10min后于410nm处比色测定PPO的活性[9,10],结果以A410表示。
2.3.5 矿物质测定
实验样品先后用自来水和蒸馏水洗净,切成细丝,40℃烘箱中烘干,粉碎后装袋。精确称取约0.5000g马铃薯粉,放入消化管中,然后加7mL分析纯HNO3-HClO4(5:2),加盖静置12小时。将消化管移入50℃的消化炉,然后缓慢升温至210℃,消煮至溶液澄清。再将溶液转移到25ml容量瓶,用重蒸水定容,过滤待测[11]。
计算值=X*0.025*1000/0.5
(X代表各矿物质含量,最终单位mg/kg)
2.4  黄酮类化合物的提取
2.4.1 芦丁的配制
称取芦丁标准试剂100mg,用60%乙醇溶解,并转入200mL容量瓶中,用60%乙醇定容,摇匀。准确吸取上述芦丁溶液35mL置于50mL容量瓶中,用60%乙醇定容,摇匀得到浓度为0.35 mg/mL的标准应用液,待用。
2.4.2 工作曲线回归方程的建立
取对照品溶液0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0与6.0mL,分别置25mL量瓶中,各加30%乙醇至6mL,加5%NaNO2 1ml,使混匀,放置6分钟,加10%Al(NO3)3 1mL,摇匀,放置6分钟,加4%NaOH 10mL再加30%至刻度,摇匀,放置15分钟,以1号作空白,进行全波长扫描,结果显示其在510nm处有最大吸收。在此波长下,测量三次,取平均值。
2.4.3 黄酮类物质的提取
取新鲜马铃薯为材料,洗净后切细条,50℃烘干,粉碎,过80目筛,得马铃薯全粉样品。精确称取全粉1.00g,置于锥形瓶中。采用水浴回流加热法进行提取试验,试验条件为提取液乙醇浓度,物料比,提取温度,提取时间。趁热减压过滤,浓缩滤液得到粗黄酮固体。
2.4.4 黄酮含量的测定
将粗黄酮固体用60%乙醇溶解并移至100ml容量瓶中,再用60%乙醇定容,摇匀。准确吸取1ml上述溶液置于25ml容量瓶中,加60%乙醇稀释至刻度,摇匀,在510 nm波长下测定吸光度,参比为空白试剂,然后计算黄酮类物质的得率。
计算公式为:Y=(C*V1*V3)/(V2*M*1000)*100%
式中:Y是黄酮得率,为提取出的黄酮类化合物相对于所加入的物料质量分数;C是被测提取液浓度(mg/mL),由标准曲线计算出被测样品的黄酮含量;V1是提取液定容体积(mL);V2是吸取提取液体积(mL);V3 是粗黄酮溶解体积(mL);M是称取甘薯叶质量(g)。
 
3. 结果与分析
3.1 马铃薯品种间性状的观察和分析
3.1.1 马铃薯植株特征的观察
通过对不同品种的马铃薯植株特征的观察,来筛选出长势较好的植株。
表4 马铃薯植株特征的观察和分析
品种名称 茎色 叶色 匍匐茎长短 株高(cm) 主茎数
天台5 绿色 绿色 长 40 1
立夏黄 绿色 绿色 短 11 1
SO2-137 浅绿 浅绿 中等 20 5
SO2-162 浅绿 深绿 长 50 3
SO3-2631 深绿 深绿 长 65 5
SO3-649 深绿 深绿 中等 30 3
SO3-2641 淡紫 深绿 中等 32 4
紫薯一号 紫色 绿色 长 70 7
中薯4号 红褐色 深绿 中等 26 3
中薯7号 紫色 深绿 中等 32 4
平均    39.2 3
表4显示了不同马铃薯品种植株特征的观察结果。由表可知,本研究所引进品种的茎颜色有绿色带褐色、绿色、浅绿色、深绿色、淡紫色、红褐色、紫色网纹、紫色等;叶片颜色有浅绿、绿和深绿色、紫色;匍匐茎长短分为短、中等和长,平均株高为38.8cm,其中“紫薯一号”马铃薯株高最高,为70cm,而“立夏黄”马铃薯株高最矮,仅11cm。
3.1.2 马铃薯块茎产量性状的观察
通过对不同品种的马铃薯块茎产量性状的观察,来获得长势较好的植株。


表5 马铃薯块茎产量性状的观察和分析
品种名称 结实性 薯形 块茎整齐度 皮色 肉色 单株块茎数 单株薯重(g) 平均薯重
天台5 中等 圆 不齐 黄 白 13 53.73 4.13
立夏黄 中等 圆 中等 黄 淡黄 11 41.48 3.77
SO2-137 中等 圆 中等 黄 白 13 61.16 4.7
SO2-162 少 圆 不齐 黄 白 8 60.58 7.57
SO3-2631 少 圆 中等 紫 白嵌紫 8 62.3 7.79
SO3-64 9 少 椭圆 中等 黄 白 2 4.03 2.02
SO3-2641 中等 圆 中等 黄 白 13 33.36 2.57
紫薯一号 多 长圆 整齐 紫黑 紫 15 1350 90
中薯4号 中等 卵圆 不齐 黄 白 11 107.37 9.76
中薯7号 中等 椭圆 中等 黄 淡黄 12 66.36 5.53
平均      9.78 79.15 9
SD      4.75 149.24 13.09
CV      48.59 188.55 145.51
表5显示了不同品种马铃薯块茎产量性状的观察结果,结实性分为无、少、中等和多。块茎整齐度有整齐、中等和不齐。薯形有圆、椭圆、卵圆、长圆。薯皮颜色有黄、红、紫、粉红、紫红、紫黑等。薯肉颜色有紫、白、淡黄、黄、白嵌紫、白嵌红等。其中“紫薯一号”马铃薯皮为紫黑色,薯肉为紫色,性状较奇特。产量性状分析发现,“紫薯一号”马铃薯产量最高,单株薯重1350g,而“SO3-649”马铃薯产量最低,单株薯重仅4.03g。
3.2 各品种干率和淀粉含量的分析
通过对不同品种马铃薯干率和淀粉含量的测定结果,来筛选出品质好的品种如下表所示。

表6 马铃薯干率和淀粉含量数据记录与分析
品种名称 鲜重(g) 干重(g) 干率% 淀粉含量%
天台5 36.65 8.83 24.09 18.01
立夏黄 31.54 5.32 16.87 12.38
SO2-137 32.55 7.43 22.83 17.02
SO2-162 45.58 14.73 32.32 14.39
SO3-2631 11.277 2.915 25.85 20.29
SO3-649 7.056 1.785 25.3 19.74
SO3-2641 5.231 1.536 29.36 16.27
紫薯一号 215.56 73.77 34.22 15
中薯4号 15.496 2.71 17.49 11.93
中薯7号 24.399 5.871 24.06 18.5
平均 32.532 7.63 22.65 16.31
SD 31.17 10.17 3.91 2.6
CV 95.82 133.31 17.27 15.93
通过对不同品种马铃薯干率和淀粉含量的测定结果(见表6)可知,“紫薯一号”马铃薯的干率最高,为34.22%,其次为SO2-162,其干率为32.32%,再次是SO3-2641马铃薯,其干率为29.36%,天台5的干率最低,仅15.82%。样品品均淀粉含量为16.3%,“紫薯一号”淀粉含量15%,略低于平均值。
3.3 各品种蛋白质含量比较
蛋白质低浓度标准曲线测得OD值见表7,其对应的标准曲线如图2。

表7 低浓度蛋白标准曲线制作
管号 1 2 3 4 5 6
1 00μg/mL标准蛋白液(mL) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
蒸馏水(mL) 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00
考马斯亮蓝G-250试剂(mL) 5 5 5 5 5 5
蛋白质含量(μg) 0 20 40 60 80 100
OD595nm 0  0.133  0.192  0.302   0.401 0.484
       
 
图2 低浓度蛋白标准曲线
从马铃薯蛋白质含量计算结果(见表8)可以看到,蛋白质含量最高的马铃薯品种为“紫薯一号”(23000μg /g,即2.3%),其次为“中薯4号”(20400μg /g,即2.04%),再次为“中薯7号”(20200μg /g,既2.02%),蛋白含量最低的品种为“SO3-2631”(仅10100μg /g,既1.01%)。

表8 各样品OD值及其蛋白含量
品种 OD595nm OD’595nm OD平均 计算得蛋白含量(μg/g) 百分比(%)
天台5 0.547 0.541 0.544 13100 1.31
立夏黄 0.656 0.861 0.759 17700 1.77
SO2-137 0.528 0.516 0.522 13800 1.38
SO2-162 0.844 0.785 0.815 13900 1.39
SO3-2631 0.664 0.66 0.662 10100 1.01
SO3-649 0.406 0.412 0.409 11300 1.13
SO3-2641 0.43 0.436 0.433 15900 1.59
紫薯一号 0.841 0.93 0.885 23000 2.3
中薯4号 0.705 0.699 0.702 20400 2.04
中薯7号 0.775 0.747 0.761 20200 2.02
平均 0.66 0.663 0.662 16357.143 1.64
其他品种的蛋白质含量相对较少,分析其原因,可能有:
(1)蛋白质与考马斯亮蓝G-250结合在2min左右的时间内达到平衡,完成反应十分迅速;其结合物在室温下1h内保持稳定。但是在测定过程中,可能有些品种在与考马斯亮蓝G-250结合不到2min时就进行测定,或者有些品种在进行测定时已经超过一小时,都会影响其测定值。
(2)与各品种的生长环境因素有关系等。
3.4 褐变强度和多酚氧化酶活性的比较
马铃薯褐变强度和多酚氧化酶活性测定结果,如表9所示。

表9 马铃薯BD及PPO的测定值

品  种 BD测定 PPO测定
 OD410nm 结果(*10) OD410nm 结果
天台5 0.554 5.54 0.527 0.527
立夏黄 0.91 9.1 0.788 0.788
SO2-137 0.549 5.49 0.541 0.541
SO2-162 0.983 9.83 0.725 0.725
SO3-2631 0.665 6.65 0.84 0.84
SO3-649 0.494 4.94 0.541 0.541
SO3-2641 0.654 6.54 0.869 0.869
紫薯一号 0.487 4.87 0.885 0.885
中薯4号 0.654 6.54 0.864 0.864
中薯7号 0.564 5.64 0.795 0.795
平均 0.691 6.91 0.786 0.786
SD 0.16 1.63 0.12 0.12
CV 23.58 23.58 15.69 15.69
马铃薯褐变强度和多酚氧化酶活性测定结果(表9)显示,紫薯一号马铃薯的褐变强度最低,仅4.87,其次为SO3-2649马铃薯,为4.94,SO2-1247马铃薯的褐变强度最大,达9.99。
在测定马铃薯褐变强度和多酚氧化酶活性时,低温研磨和保温时间等因素都可能影响各品种的测定值,对于彩色马铃薯品种,由于其色素的存在,会使吸光度值有所偏高,一定程度上影响其测定值。
3.5 矿物质分析
马铃薯矿物质测定结果(表10)显示,人体所需的14种基本矿物质(钙、铬、铜、氟、碘、铁、镁、锰、钼、磷、钾、硒、钠和锌),马铃薯中就有9种。通过比较,可以看出,紫薯一号马铃薯能够提供人体所需的矿物质(如钙,锌,磷,钠,钾等)均较其他品种马铃薯要多。

表10 马铃薯矿物质测定结果
成分 蒸馏水mg/L 普通mg/L 计算结果mg/kg 东303
mg/L 计算结果mg/kg 紫薯一号mg/L 计算结果mg/kg
Ca3968 0.000 2.05 88.65 4.854 242.7 1.773 102.5
Cu3247 0.000 0.109 5.06 0.064 3.19 0.101 5.45
Fe2599 0.000 0.625 30.62 1.173 58.65 0.612 31.24
Mg2802 0.000 6.049 298.75 11.03 551.5 5.975 302.45
Mn2605 0.000 0.223 4.64 0.089 4.45 0.093 11.15
Mo2020 0.000 0.13 0.78 0.041 2.07 0.016 6.49
P_1782 0.000 67.56 2323.5 30.38 1519 46.47 3378
K_7664 0.002 187 8945 177.4 8870 178.9 9350
Si2124 5.962 1.156 0.000 0.111 5.56 0.000 57.8
Na5889 0.197 2.343 110 1.344 67.2 2.2 117.15
Zn2138 0.000 0.628 10.79 0.246 12.32 0.216 31.42
Al3092 0.000 0.083 16.88 0.438 21.89 0.338 4.16
Co2286 0.000 0.01 0.32 0.011 0.53 0.006 0.52
矿物质消化时我们应用了湿氧化法,即用硝酸、高氯酸等强氧化剂加热分解各样品中的有机物,其优点是通用性强,基体成分控制简单,试剂可以找到高纯度,氧化过程中多数元素一般完全没有损失,但也有操作费时,劳动强度大,试剂都有腐蚀性,加热产生大量NO等缺点,所以在操作时要特别注意安全。当硝酸--高氯酸消化样品时应加热至冒白烟,溶液呈透明无色或微黄色,但有时冒白烟后 溶液虽没明但颜色过重,此时将瓶从加热器上取下放置片刻,沿瓶壁加人过氧化氢2~3毫升,再缓缓加热,冒白烟后观察,如还有颜色,可重复一次。
3.6 筛选结果
通过对各种质马铃薯的干物质含量、蛋白质含量、褐变强度、多酚氧化酶活性以及矿物质含量等品质的测定,经过综合比较分析,筛选确定综合品质最佳的马铃薯品种——“紫薯一号”,并将其作为本次黄酮提取研究的试验材料。
该品种为中晚熟品种,全生育期为90天,叶绿色,叶柄紫色,地上茎紫色,株形半直立,株高70cm,植株茎秆粗壮,长势强健,主茎发达、分枝少,结薯集中。薯形呈长圆形,芽眼较浅,薯皮、薯肉皆为紫色,表皮光滑。
在测定马铃薯品质淀粉、蛋白质等品质时,应注意样品研磨和提取的过程。研磨应充分,以利于成分的提取;提取时间不足将影响测定结果。测定褐变强度和多酚氧化酶活性过程应注意保温环节,温度的波动也将导致测定结果不准确。
3.7 黄酮提取结果
3.7.1 芦丁标准曲线的制作
芦丁标准液浓度(C)与吸光度(A)线性回归曲线如图3,根据OD值可以从标准曲线直接测出黄酮的含量。
 
图3 芦丁标准曲线
3.7.2 提取液乙醇浓度
假设乙醇浓度为50%、60%、70%、80%和90%,在料液比为1:60、80℃下水浴回流1h,不同乙醇浓度提取黄酮的吸光度如表11。
表11 不同乙醇浓度的吸光度
乙醇浓度 50% 60% 70% 80% 90
OD值 0.502 0.598 0.710 0.605 0.487
由表11可知,当乙醇浓度在70%时,吸光度最高,效果最好,所以提取液乙醇最适浓度为70%。可作为下一次实验提取液的浓度。
3.7.3 料液比
假设料液比为1:20、1:30、1:40、1:50和1:60,在乙醇浓度为70%、80℃下水浴回流1h,不同料液比提取黄酮吸光度如表12。
表12 不同料液比的吸光度
料液比 1:40 1:50 1:60 1:70 1:80
OD值 0.287 0.702 0.789 0.650 0.533
由表12可知,当料液比在1:60时,吸光度最高,效果最好,所以提取最适料液比为1:60。可作为下一次实验的提取条件。
3.7.4 提取温度
假设提取温度为50℃、60℃、70℃、80℃和90℃,在乙醇浓度为70%,料液比1:60下水浴回流1h,不同温度提取的黄酮的吸光度如表13。
表13 不同提取温度的吸光度
提取温度 50℃ 60℃ 70℃ 80℃ 90℃
OD值 0.300 0.382 0.505 0.763 0.600
由表13可知,当温度在80℃时,吸光度最高,效果最好,所以最适提取温度为80℃。可作为下一次实验的提取条件。
3.7.5 提取时间
假设提取时间为30min、45 min、60 min、90 min和120 min,在乙醇浓度为70%、料液比1:60、80℃下水浴回流提取,不同时间提取的黄酮吸光度如表14。
表14 不同时间提取的吸光度
提取时间 30min 45min 60min 90min 120min
OD值 0.300 0.650 0.753 0.463 0.322
由表14可知,当时间为60min时,吸光度最高,效果最好,所以最适提取时间为60min,即1h。
综上所述,提取马铃薯黄酮的最适条件为乙醇浓度70%、料液比1:60、温度80℃、提取时间1h,其黄酮的吸光度为0.026,黄酮的含量计算结果如下:
y =0.0831x+0.0006=0.0831*0.026+0.0006=0.00276
Y=(C*V1*V3)/(V2*M*1000)*100%
=(0.00276*25*100)/(1*1*1000)*100%=0.00069%
由上述可知,本次实验所测的马铃薯黄酮含量为百万分之六点九,这与文献报道上所述的基本一致。由于实验因素较多,如乙醇浓度、料液比、提取温度、提取时间、不同品种、薯种是否发芽等都直接影响整个实验结果,还有其他一些因素,所以实验存在一定的误差。

 
4 总结与展望
4.1 总结
马铃薯原产南美洲,17世纪初传入我国,与稻、麦、玉米、高粱一起称为全球五大作物,因其块茎形状似马铃而得名。马铃薯中所含钾及丰富的维生素C,对于高血压或气喘病等过敏性反应的患者,也是重要的食物。由于含有丰富的钾,因此被视为钾食物中的王牌。但食用过多仍会造成肥胖,因此制成浓汤过滤之后,只吃煮汁最为有效。
喝酒时,食用太多的洋芋片,会造成高血压或肥胖。量即使相同,而煮熟的马铃薯及洋芋片的热量会增加为七倍,糖份则变为200倍。马铃薯所含的淀粉,可将维生素C包住,而保护其不受道热的破坏。
马铃薯对消化不良治疗有特效,特别适宜于胃及十二指肠溃产疡病人食用,是减肥的最佳食品之一(所含脂肪仅是大米、面粉的7%左右),同时可以预防高血压、心脏病和中风,也没有任何副作用。
4.2 展望
本研究通过对10个材料的筛选,获得了一个适于我省种植的彩色马铃薯品种“紫薯1号”。 从营养角度来看,它比大米、面粉具有更多的优点,能供给人体大量的热能,可称为“十全十美的食物”。 世界各国十分注意生产马铃 薯的加工食品 ,如法 式冻炸条、炸片、速溶全粉、淀粉以及花样繁多的糕点 、蛋卷等,为数达 100多种。马铃薯的鲜茎叶通过青贮,可作饲料,但其中含龙葵碱,须防止引起牲畜中毒。中国一些地区利用马铃薯茎叶做绿肥,其肥效与紫云英相似。
生物类黄酮对机体生理功能的影响主要表现在以下几个方面:
(1)生物类黄酮有稳定和加强维生素C的作用,能促进维生素C在体内的积累。它可能与维生素C一起影响毛细血管的脆性和通透性,这种活性有助于防止毛细血管和结缔组织的内出血和破裂,使机体建立起一个抗传染病的保护屏障。生物类黄酮的这种作用是维生素C所不能取代的。
(2)生物类黄酮具体抗氧化剂活性和抗衰老作用,它参与机体的氧化还原反应,使维生素C和其他物质如肾上腺素等免于氧化,消除体内自由基,其作用仅次于维生素E。
(3)生物类黄酮具有金属螯合的能力,影响酶和生物膜的活性。
(4)生物类黄酮具有抗肿瘤作用,具有表现为能一直肿瘤细胞生长增殖,并能保持正常细胞免受致癌物质的损伤。
(5)生物类黄酮还具有一定的降血压作用,临床上常用作高血压的辅助治疗。
总之,马铃薯是一种极具开发潜力和开发价值的营养丰富的大宗农产品,它的开发和利用对经济发展具有很大的促进作用,提高人民的生活质量。

 
致  谢
本论文在导师何坚军老师的悉心指导下完成的,导师活跃的学术思想、严谨的治学态度、渊博的知识和踏实的工作作风为我树立了榜样,让我受益匪浅。论文从设计、实验到撰写与修改,凝结了导师大量的心血,感激之余,学生在此谨致最深的谢意。
在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同 学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!
最后,衷心感谢在百忙之中抽出时间审阅本论文的专家教授。
谢谢!

生物与化工程学院
                                                   03生工A1 吴福胜
2007年6月15日
 
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