【正文】 玉米資源豐富 ， 色素含量高 ， 易于提取并具有較好的穩(wěn)定性 ， 色澤亮麗 ， 因而玉米黃色素是一種極具開發(fā)潛力的食用色素 。而且玉米皮溶液的顏色均由黃色變?yōu)榈S色 ，顏色變淺。 在堿性范圍內(nèi) ， 當(dāng) pH11 時(shí) ， 色素溶液出現(xiàn)渾濁 ， 吸光度變化較顯著。 所以 ，提取玉米皮中的色素的最佳 pH 為 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 玉米 皮 色素 最佳 提取工藝條件 的確定 在單因素 實(shí)驗(yàn) 的基礎(chǔ)上 確定因素水平， 采用 L9（ 34）正交表 ，以提取液的吸光度A 值為考察指標(biāo)， 確定了 玉米皮色素 提取 的最佳 工藝 條件 ，具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表 31： 表 31 L9(34)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表 實(shí)驗(yàn)號 因 素 A（提取溫度） /℃ B（提取時(shí)間） /min C（提取溶液 pH值） 提取液 A值 1 1(30) 1(30) 1() 2 1 2(40) 2() 3 1 3(50) 3() 4 2(40) 1 2 5 2 2 3 6 2 3 1 7 3(50) 1 3 8 3 2 1 9 3 3 2 K1 T= x = K2 K3 ｋ 1 ｋ 2 ｋ 3 R 優(yōu)水平 A2 B3 C2 通過表 31 可 知 ，各因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的大小順序?yàn)橐蛩仨樞驗(yàn)?C＞ A＞ B，即 提取 溶液 pH 值 ＞ 提取溫度 ＞ 提取時(shí)間 ； 最佳提取 條件為 A2B3C2， 即 提取 溫度 為40℃ ， 提取時(shí)間為 50 min， 提取 溶液 pH 值為 。當(dāng)料液比為 1∶ 20 時(shí)，提取液的顏色較淺，而且 料液比為 1∶ 8 時(shí)玉米皮色素提取率是最高的。 從提取液外觀也可以看出差異，超聲波輔助法提出的色素溶液顏色為黃色，而浸泡提取法提出的色素溶液顏色為淺黃。 金屬離子對色素穩(wěn)定性的影響 取 4 支試管 ， 分別加入 質(zhì)量濃度為 1%玉米皮色素溶液 ， 分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %的 NaCl、 MgC1 CaC12等溶液 ， 搖勻 ， 常溫下靜置 10min、 4h、8h、 12h、 16h、 20h， 在 λ ＝ 440nm處測其吸光度 A 值，考察不同的金屬離子在不同的作用時(shí)間內(nèi)對色素穩(wěn)定性影響 。 提取時(shí)間的選擇 準(zhǔn)確稱取 干燥粉碎后的玉米皮 4 份，分別加入 40mL 濃度為 85%的乙醇 作為提取溶劑進(jìn)行超聲波輔助提取 ， 提取溫度分 別為 40℃ ， 提取時(shí)間為 20min 、 40min 、60min、 80min、 100min，提取功率為 100KW，超聲頻率為 45KHz，觀察浸提液的顏色，將浸提液過濾， 在 λ＝ 440nm處測其吸光度 A 值 并計(jì)算提取率。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 2 試 驗(yàn)部分 試 驗(yàn)儀器 DK981電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯特儀器有限公司 數(shù)控恒溫浴鍋 上海申勝生物技術(shù)有限公司 R205 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海申勝生物技術(shù)有限公司 SHZD（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司 KQ500VDE 型 超聲波儀 昆山市超聲儀器有限公司 DHG9123A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科技有限公司 722 光柵分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司 試 驗(yàn)材料 試 驗(yàn)原料 玉米皮 綏化市青岡縣玉米淀粉廠 試 驗(yàn)試劑 乙醇（ 95 %） 分析純 天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心 丙酮 分析純 天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠 石油醚 分析純 天津市凱通化學(xué)試劑有限公司 乙醚 分析純 天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠 鹽酸 分析純 天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心 氫氧化鈉 分析純 天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心 氯化鈉 分析純 天津市天新精細(xì)化工 開發(fā)中心 氯化鎂 分析純 天津市博迪化工有限公司 氯化鈣 分析純 天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心 無水硫酸鈉 分析純 天津市化學(xué)試劑三廠 磷酸氫二鈉 分析純 天津市化學(xué)試劑三廠 硝酸鈉 分析純 天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心 蔗糖 食品級 天津市化學(xué)試劑三廠 苯甲酸鈉 食品級 天津市化學(xué)試劑三廠 檸檬酸 食品級 天津市化學(xué)試劑三廠 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 過氧化氫 分析純 天津市東方化工廠 抗壞血酸 分析純 天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中 試 驗(yàn) 方法 原料及其處理 玉米皮干燥粉碎后過 60 目篩備用。研究表明， 檸檬酸 、香精 對玉米皮色素的色澤穩(wěn)定性影響不大 ； 苯甲酸鈉對玉米皮色素穩(wěn)定性有一定影響 ， 山梨酸鉀對玉米皮色素的穩(wěn)定性 則 有較大影響。 分子蒸餾技術(shù) 分子蒸餾是一種特殊的液 液分離技術(shù) ， 可以在高真空度下進(jìn)行連續(xù)操作。 微波萃取法 微波技術(shù)輔助萃取是將微波激活與傳統(tǒng)的溶劑萃取法結(jié)合起來而形成的新型萃取技術(shù)。 酶法提取 植物色素往往被包裹在細(xì)胞壁內(nèi) ， 而大部分植物的細(xì)胞壁由纖維素構(gòu)成。因此 ， 絕大部分類胡蘿卜素都是單線態(tài)氧及自由基的清除劑，可以與氧以及由于亞油酸氧化而產(chǎn)生的自由基快速反應(yīng) ， 阻止了脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的鏈?zhǔn)絺鬟f，中斷過氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 Mares 和 Perlman 等人綜述玉米黃質(zhì)和葉黃素對健康的益處，認(rèn)為增加這些類胡蘿卜素的攝入將使人體器官中 (特別是眼睛 )這類物質(zhì)的濃度上升，因而能夠降低患慢性疾病 (包括白內(nèi)障、癌癥和心臟病等 )風(fēng)險(xiǎn) [5]。 利用玉米開發(fā)深加工產(chǎn)品，具有成本低，來源豐富和價(jià)格低廉的特點(diǎn)。山東西王集團(tuán)的年玉米加工能力超過了 150 萬噸 [4]。 80 年代種植面積 12954萬公頃 ， 90 年代種植面積達(dá)到 13618 萬公頃， 增加了 %。 extraction。 ultrasound。 20 年來，玉米種植面積增長最多的國家主要有 中國，面積增加 %；泰國，面積增加 %；巴西，增長%；墨西哥，面積增加 %；美國，面積增加 %[2]。 從其他省份來看 ， 黑龍江省玉米深加工企業(yè)近年來發(fā)展迅速 ， 其玉米加工能力約為 650 萬噸。其中功能性食品或肽類藥物是純天然的無毒副作用 ， 迎合了當(dāng)今消費(fèi)者心理，而且我國人口眾多 ， 相對需要量也多。 Jewell 認(rèn)為食物中葉黃素和 玉米黃質(zhì)對眼部代謝和功能有直接的影響 ， 葉黃素和玉米黃質(zhì)能夠選擇性地在眼部黃斑積累 ， 并提供黃斑色素。姚艾東 [6]等對玉米皮色素的抗氧化能力進(jìn)行了測定，并與常用的合成抗氧化劑 BHT進(jìn)行了比較。在提取植物成分前先用纖維素酶可以破壞 βD葡萄糖苷鍵 ,使植物細(xì)胞壁破壞 ， 再進(jìn)行活性成分的提取 ， 可提高提取率。其基本原理是 ， 在微波場中利用吸收微波能力的差異使得基體物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中的某 些組分被選擇性加熱 ， 從而使得被萃取物質(zhì)從基體和體系中分離。其基本原理是基于不同物質(zhì)分子在高真空下分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別 ， 在遠(yuǎn)低于物質(zhì)常壓沸點(diǎn)溫度的條件下將其分離出來。 李平等 [23]采用 95%乙醇在常溫下浸泡提取玉米皮色素的方法，也進(jìn)行了研究，其研究表明： 玉米皮色素具有一定耐氧化性和耐還原性 ， 強(qiáng)氧化劑對玉米黃色素的影響較大 ， 可以將色素分子結(jié)構(gòu)破壞 ， 使其顏色發(fā)生變化 ， 故在色素的使用過程中應(yīng)避免與強(qiáng)氧化劑接觸。 玉米皮色素溶液最大吸收波長的測定 準(zhǔn)確量取 5mL 提取液于比色管中 ， 以 95%乙醇作參比溶液 ， 用 722 型光柵分光光度計(jì)在 380nm～ 500nm之間測定提取液的吸光度 A。 提取溶液 pH 值選擇 準(zhǔn)確稱取 干燥粉碎后的玉米皮 4 份，分別加入 40mL 濃度為 85%的乙醇 作為 提取溶劑進(jìn)行超聲波輔助提取，提取溫度分別為 40℃， 提取時(shí)間為 60min， 提取溶液 pH 依次為 、 、 、 、 ， 提取功率為 100KW，超聲頻率為 45KHz，觀 察浸提液的顏色，將浸提液過濾， 在 λ＝ 440nm處測其吸光度 A 值 并計(jì)算提取率 。 玉米皮色素的耐氧化性和耐還原性 取 8 支試管，分別加入 mL 質(zhì)量濃度為 1%玉米皮色素溶液，再分別加入適量的過氧化氫和抗壞血酸 (Vc)溶液，并用 85%的乙醇定容至 ，使色素溶液中過氧化氫、抗壞血酸 (Vc)濃度為 %、 %、 %、 %，搖勻，常溫下靜置 10min，在 λ＝ 440nm 處測 其吸光度 A 值，考察不同濃度的氧化劑和還原劑對色素穩(wěn)定性的影響。所以， 超聲波輔助法與浸泡提取法比較，更適于 玉米皮色素 的提取。所以，提取玉米皮色素的最佳料液比為 1∶ 8。 以 正交表中 玉米皮色素 的吸光度 A 值水平平均值（ k） 為橫坐標(biāo)，因素與水平為縱坐標(biāo)， 繪制直觀 分析 圖， 結(jié)果 見圖 39。在強(qiáng)堿性環(huán)境下 ，玉米皮色素 穩(wěn)定性較差，色素成分部分會(huì)被破壞 ， 使用時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)堿性環(huán) 境。 表 39 光照對玉米皮色素的穩(wěn)定性的影響 光照 吸光度 A值 靜置 時(shí)間 /10min 靜置 時(shí)間 /4h 靜置 時(shí)間 /8h 靜置 時(shí)間 /12h 靜置 時(shí)間 /16h 靜置 時(shí)間 /20h 強(qiáng)光 自然光 暗光 由表 39 可知，玉米皮色素的吸光度值隨著時(shí)間的延長而逐漸降低，原因可能是玉米皮色素在光照條件下逐漸分解， 但速率很慢 。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 參考文獻(xiàn) 1 呂欣 ,毛忠貴 .玉米皮色素研究 進(jìn)展 [J]. 糧食與油脂 ,2020,(04):43~45 2 路立平 ,趙化春 ,趙娜 ,劉志全 ,沈海波 . 世界玉米產(chǎn)業(yè)現(xiàn) 狀及發(fā)展前景 [J].