东北农业大学食品学院, 黑龙江 哈尔滨 150030
以黑米花色苷为原料, 乙醛介导化学合成儿茶素-黑米花色苷复合物, 通过红外光谱法和热力学参数测定探究儿茶素-黑米花色苷复合物缩合反应机制。 试验结果表明, 儿茶素-黑米花色苷复合物在红外光谱特征区3650~3 200 cm-1 —OH伸缩振动区3 207.90和3 217.90 cm-1处具有宽且强的吸收峰; 在1 680~1 540 cm-1 C=C伸缩振动区1 604.92和1 605.65 cm-1处出现了苯环骨架振动吸收峰; 在1 300~1 000 cm-1 C—O伸缩振动区1 278.01, 1 138.34和1 018.19 cm-1处出现红外吸收峰。 由此可见, 儿茶素-黑米花色苷复合物与黑米花色苷结构框架基本相同主要以—OH, C=C和C—O取代基组成的芳环结构为主。 儿茶素-黑米花色苷复合物与黑米花色苷相比, 在C=C 伸缩振动区不仅在1 604.92和1 493.59 cm-1处出现了吸收峰, 而且还在1 454.78, 1 233.98和817.56 cm-1处出现了三个新的吸收峰。 通过吸收峰归属分析发现, 1 454.78 cm-1吸收峰属于—CH3反对称变形或—CH2变形振动波段, 该吸收峰出现证明了儿茶素-黑米花色苷复合物结构中“乙基桥”的存在, 证实了儿茶素和黑米花色苷之间确实发生了缩合反应。 817.56和1 233.98 cm-1两处吸收峰的出现意味着儿茶素和黑米花色苷缩合反应发生后产物结构中的部分基团的平面价键发生弯曲, 迫使其结构框架中C—O键极性增强。 此外, 热力学参数测定结果证实儿茶素和黑米花色苷之间的缩合反应为吸热、 非自发反应, 反应产物儿茶素-黑米花色复合物结构稳定。
儿茶素 黑米花色苷 红外光谱 热力学参数 结构分析 Catechin Black rice anthocyanin Infrared spectrum Thermodynamic parameter Structure analysis 光谱学与光谱分析
2020, 40(11): 3416
1 东北农业大学食品学院， 黑龙江 哈尔滨 150030
2 黑龙江省农业科学院大豆研究所， 黑龙江 哈尔滨 150086
黑米花色苷易受外部环境影响发生降解致使局部分子结构破坏而使营养价值和保健功能有所下降。 利用有机酸提供酰基对黑米花色苷进行修饰来提高花色苷结构的稳定性。 利用红外光谱分析经咖啡酸酰化修饰黑米花色苷的结构变化。 结果表明： 黑米花色苷酰化修饰前后于官能团区3 650~3 200和1 680~1 620 cm-1处均有吸收峰， 且其于指纹区1 282.68和1 277.51 cm-1处出现酚羟基吸收峰， 于1 056.07和1 054.03 cm-1处出现醇羟基吸收峰， 719.90和719.71 cm-1处出现苯环上Ｃ—Ｈ面外弯曲振动吸收峰。 由此可见， 黑米花色苷酰化修饰后主要结构框架仍为花色苷的芳环结构。 此外， 黑米花色苷酰化修饰前后于1 900~1 650 cm-1间1 714.28和1 728.13 cm-1处均出现共轭羰基的特征吸收峰， 对应于可直接连接在苯环上的α-羰基结构， 由此说明黑米花色苷结构中存在着酰基基团。 黑米花色苷经酰化修饰后红外图谱于1 517.20 cm-1处出现新吸收峰， 其正好处于1 800~900 cm-1双键（不含氢）伸缩振动区， 指纹区876.65 cm-1处亦出现了苯环上的Ｃ—Ｈ面外弯曲振动吸收峰。 与之相呼应在经二阶导数处理后红外光谱图中在2 500～2 000 cm-1间出现了新的波动， 此波段为累积双键伸缩振动区， 而官能团区3 650~3 200 cm-1间3 370.20 cm-1处的吸收峰正好处于多分子缔合区。 由此可见， 在咖啡酸作为酰基供体， 酰化修饰黑米花色苷时由于分子间的重新缔合于结构中引入了新的酰基基团而呈现出一种双酰化的空间结构。 黑米花色苷酰化结构中有机酸与糖链相连， 将有机酸置于2-苯基苯并吡喃骨架的表面， 这种堆积作用模式可以较好地抵抗水的亲核攻击和其他降解反应进而提高黑米花色苷结构的稳定性。
黑米花色苷 酰基修饰 红外光谱测定 结构分析 Black rice anthocyanin Acyl modification Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) Structure analysis 光谱学与光谱分析
2018, 38(8): 2386
