摘 要本论文以陕产板栗壳为研究对象，通过文献对比色素提取方法，最终选定以超声波提取为本次研究的提取方法。对影响板栗壳色素超声波提取法提取效果的四个因素（乙醇浓度、液固比、提取时间、提取温度）分别进行单因素考察。在单因素试验的基础上采用中心组合实验设计法（Box-Behnken）建立二次多项式的预测模型，对提取工艺进行优化。结果为液固比25mL/g，提取时间15min，提取温度65℃，该条件下，板栗壳棕色素的提取率为5.19%。通过研究，以期为板栗壳的进一步研究和开发新型天然色素的提供参考依据。
Keywords: Chestnut shell brown pigmen;Ultrasonic extraction; The response surface method目 录
1 绪论 1
1.1板栗壳的应用 1
1.1.1板栗壳作为高效吸附剂的应用 1
1.1.2板栗壳在加工活性炭、固型炭方面的应用 1
1.1.3板栗壳在栽培食用菌方面的应用 1
1.1.4板栗壳饮料板栗壳的肥料化应用 1
1.1.5板栗壳其他应用 2
1.2板栗壳棕色素 2
1.2.1棕色素的化学成分 2
1.2.2板栗壳棕色素生物活性 2
1.2.3板栗壳的开发及应用现状 2
1.2.4板栗壳棕色素的提取方法 3
1.3响应曲面设计方法 4
1.4研究目的和意义 5
1.5研究内容 5
2 实验材料及方法 7
2.1材料与设备 7
2.1.1材料 7
2.1.2仪器与设备 7
2.2实验方法 7
2.2.1板栗壳棕色素提取 7
2.2.2单因素试验 7
2.2.3响应面试验设计 8
3 实验结果与分析 9
3.1单因素实验结果 9
3.1.1乙醇浓度对板栗壳棕色素提取率的影响 9
3.1.2液固比对板栗壳棕色素提取率的影响 9
3.1.3提取时间对板栗壳棕色素提取率的影响 10
3 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
.1.4提取温度对板栗壳棕色素提取率的影响 11
3.2响应面法优化提取工艺条件 11
3.2.1响应面试验设计 11
3.2.2回归模型方程的建立及方差分析 12
3.2.3响应面分析及最优条件确定 13
3.2.4最佳工艺条件确定及验证实验 15
4 结论 17
参考文献 19
致 谢 21
1 绪论
1.1板栗壳的应用
板栗，壳斗科植物，在越南、台湾和中国大陆分布广泛，我国板栗的种植面积和生产规模巨大，全国板栗种植面积约为2.7万hm2，居世界首位。板栗作为坚果食品，具有很高的营养价值，板栗中淀粉含量约占70%左右，并且含有丰富的蛋白质和脂肪，板栗壳棕色素中维生素的含量也较多，如胡萝卜素、硫胺素、核黄素、烟酸、泛酸、生物素、生育酚等，以及含有很多矿质元素，如Ca、Fe、P、K、Mg和Zn等，还含不饱和脂肪酸及黄酮类物质等。板栗壳是板栗加工和食用过程中的废弃物料，其主要化学成分为黄酮、多糖、有机酸、鞣制等，研究表明板栗壳棕色素其主要成分为黄酮类化合物。
1.1.1板栗壳作为高效吸附剂的应用
板栗壳在化工生产中常作为金属吸附剂使用，因其来源广泛，无污染，吸附力强，因此被广泛使用。王国惠[1]等证明了板栗壳对金属铬吸附作用非常明显；李娜[2]发现板栗壳混合核桃壳后的吸附剂的金属离子去除率高于单独使用的效果；段孟辰[3]等比较了板栗壳和活性炭对重金属的吸附作用，通过吸附试验证实了板栗壳是一种高效的吸附剂。
1.1.2板栗壳在加工活性炭、固型炭方面的应用
板栗壳还可作为原料进行活性炭加工等。刘理根[4]等人研究了制备板栗壳活性炭的方法。把废弃的板栗壳资源用于活性的生产，使资源得到了充分的利用，增加了农民收入；杨志斌[5]等研究了板栗壳固型炭的技术，生产板栗壳固型炭是板栗壳资源综合应用的又一重要途径。
1.1.3板栗壳在栽培食用菌方面的应用
张玉蓉[6]等在食用菌的液体培养基中加入板栗壳或煮汁后的板栗渣，可明显增加食用菌的产量；覃宝山[7]的研究也证实了，板栗苞壳、板栗壳 、板栗枝、板栗叶均有不同程度促进食用菌生长的作用。
1.1.4板栗壳饮料板栗壳的肥料化应用
牛俊玲[8]等尝试用板栗壳和牛粪混合堆肥，使板栗壳废弃物合理应用，这是板栗壳变废为宝的又一途径。
1.1.5板栗壳其他应用
板栗壳含有大量木质素，因此还可作为土壤改良剂、饲料添加剂、农药缓释剂、固沙剂、植物生长调节剂等的制备原料[9]；板栗壳中的多酚成分，可进一步加工成糊化，用于皮革、食品、化工、矿业、农业等 [10]。
综上所述，对板栗壳综合开发利用，不仅避免资源的浪费，还增加了经济效益[11]。
1.2板栗壳棕色素
1.2.1棕色素的化学成分
研究表明，板栗壳中的棕色素生物活性多样，如抗氧化性、抑菌性和稳定性，其根本原因是因为板栗壳棕色素中含有黄酮类化合物，但由于壳棕色素是一种混合型色素，也因此目前还不能得出棕色素的分子结构[12]。陈晓等[13]研究结果显示山核桃中的棕色素含有苯酚和苯酚羟基。
1.2.2板栗壳棕色素生物活性
根据资料显示，板栗壳中的棕色素其实对人体有积极的生物作用，最典型的有抗氧化、抑菌、降血糖、降血脂、抗肿瘤活性、以及抑制胃肠平滑肌等作用。板栗壳棕色素抑菌性的原理是因其含有的黄酮类化合物分子中含有大量的邻位酚羟基，它们和蛋白质的结合作用非常强，同时与金属离子络合作用也非常强，以此来达到抑菌作用[14][15]。研究发现，板栗壳色素抑菌作用较好，其抗菌范围较广[15~21]。
1.2.3板栗壳的开发及应用现状
天然色素有很多优点，其中突出的就是它无毒、无害、无污染，是一种对环境友好的色素。现今人们越来越重视食品安全问题，而怕合成的色素和抗氧化剂对人的身体产生的危害较大，所以可以目前被利用的色素种类变得越来越少。因此，对于利用和开发天然色素和抗氧化剂就成为一种发展趋势[22]。

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