【正文】 16h時最顯著。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 20 結(jié) 論 實驗 結(jié)果表明， 玉米皮色素提取的最佳工藝條件為： 提取溶劑 為 85%乙醇、提取溫度為 40℃ 、超聲時間為 50min、超聲頻率為 45KHz，超聲功率為 100KW，料液比為1∶ 溶液 pH 值為 ，在此條件下玉米皮色素的提取率可達(dá) %，色素顏色為黃色。 此外，在實驗過程中，得到了 許多 同學(xué) 的熱心支持 與幫助 ，在此致以誠摯的感謝。 玉米皮溶液 在蔗糖中具有較好的穩(wěn)定性 ，溶液外觀為黃色澄清。 金屬離子對色素穩(wěn)定性 的影響 由表 35 可知，隨著 NaCl、 MgC12 作用時間的延長，色素吸光度的變化不大，說明 Na+、 Mg2+兩種離子對色素的穩(wěn)定性基本無影響， Na+、 Mg2+兩種離子的色素溶液顏色與對照相近；而 CaC12對色素溶液稍有增色作用且稍渾濁。測得提取液的吸光度 A 值為 ，比正交實驗結(jié)果中的較優(yōu)組提取率高。但是， 當(dāng)提取時間從 60min 延長到 100min 時，提取率升高和顏色變化并不顯著； 而且時間延長 的同時 ， 會使提取成本升高 。所以， 在不同濃度的乙醇溶液中， 85%乙醇對玉米皮進(jìn)行提取效果最好，其提取率是較高的，而且隨著乙醇濃度的降低，其生產(chǎn)成本也隨之降低。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 11 3 結(jié)果與討論 玉米皮色素溶液最大吸收波長的確定 如按 的 方法測定 出的 最大吸收波長的結(jié)果如圖 31 所示： 圖3 1 最大吸收波長的確定380 400 420 440 460 480 500λ /nm吸光A值 由圖 31 可知，玉米皮色素的吸光度 A 值在此區(qū)間內(nèi)的最大吸收波長為 440nm，在此處有吸收峰 存在。取 14支試管，分別加入 玉米皮 色素溶液 并用 HCl 溶液和 NaOH 溶液，并將溶液pH 值調(diào)整為從 1~14，常溫下靜置 10min，在λ＝ 440nm 處測其吸光度 A 值。 乙醇濃度的選擇 準(zhǔn)確稱取 5 份，分別加入 40mL 濃度為 75%、 80%、 85%、90%、 95%的乙醇 作為提取溶劑進(jìn)行超聲波輔助提取，提取溫度為 30℃， 提取時間為30min，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 并計算提取率 。采用超聲波輔助提取的方法， 利用 超聲波技術(shù)輔助萃取的空化作用加速植物有效成分的溶出 ， 另外超聲波的次級效應(yīng) ， 如機(jī)械振動、乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等也能加速欲提取成分的擴(kuò)散釋放 ,使其 充分與溶劑混合 ， 有利于提取。 玉米皮色素的穩(wěn)定性的研究 玉米皮色素作為一種天然食用黃色素，與同類色素相比具有較好的穩(wěn)定性。 超聲波技術(shù)輔助萃取法 超聲波萃取法的基本原理是利用超聲波的空化作用加速植物有效成分的溶出 ， 另外超聲波的次級效應(yīng) ， 如機(jī)械振動、乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等也能加速欲提取成分的擴(kuò)散釋放 ， 并充分與溶劑混合 ， 利于提取 ； 超聲波的粉碎、攪拌等特殊作用 ,可打破植物細(xì)胞壁 ， 以使溶媒盡快滲透到植物 細(xì)胞中 ， 溶出其中有效成分。如， 郎中敏 [14]等進(jìn)論述了超臨界萃取技術(shù)在天然色素中的應(yīng)用前景。 玉米皮色素 的 提取方法 溶劑提取法 最常用的溶劑提取法是根據(jù)原料中被提取成分的極性和共存雜質(zhì)的理化特性的不同，遵循相似相溶原理，使有效成分從原料固體表面或組織內(nèi)部向溶劑中轉(zhuǎn)移的傳質(zhì)過程。 1995 年 Ariehlevy 等研究發(fā)現(xiàn) ， 類胡蘿卜素在生物機(jī)體的抗氧化防御機(jī)制中具有重要作用。 維生素對眼睛的重要性人所共知 ,最近又發(fā)現(xiàn)其它維生素、類胡蘿卜素和微量元素對眼 部營養(yǎng)也十分重要，如玉米 黃質(zhì) 和葉黃素對眼睛也有保護(hù)作用。天然 食用色素的市場巨大 ， 需求量逐年上升 ， 各國競相開發(fā)生產(chǎn)，但目前我國天然食用 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 2 色素的開發(fā)生產(chǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要。吉林省的玉米深加工企業(yè)加工能力超過 1200 萬噸 ，實際轉(zhuǎn)化玉米 850 萬噸左右。 玉米資源十分豐富 ， 是世界上重要的谷類作物。 黑龍江東方學(xué)院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 玉米皮色素的提取及其穩(wěn)定性研究 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） i 玉米皮色素的提取及其穩(wěn)定性研究 摘 要 以生產(chǎn)玉米淀粉的副產(chǎn)品玉米皮為原料，利用超聲提取方法，在單因素實驗的基礎(chǔ)上，采用正交實驗確定了玉米皮色素提取的最佳工藝條件為 ： 提取溶劑為85%乙醇、提取溫度為 40℃、超聲時間為 50min、超聲頻率為 45KHz，超聲功率為 100KW，料液比為 1∶ 溶液 pH 值為 ，在此條件下玉米皮色素的提取率可達(dá) %，色素顏色為黃色。 玉米皮色素生產(chǎn)的原料資源 玉米皮色素主要來源于農(nóng)作物玉米深加工的下腳料 —玉米皮。據(jù)統(tǒng)計， 2020 年山東省的玉米深加工企業(yè)玉米轉(zhuǎn)化能力達(dá)到 1500 萬噸 ，實際轉(zhuǎn)化玉米超過 1000 萬噸 [3]。 隨著人們對 “回歸自然 ”的呼聲日益高漲 ， 以及科學(xué)研究對天然食用色素生理活性的逐步發(fā)掘 ， 天然食用色素在國際市場上銷售額的年增長率一直保持 在 10%以上。流行病學(xué)研究顯示，攝入富含類胡蘿卜素的蔬菜與癌癥的發(fā)生呈負(fù)關(guān)系，多攝入富含類胡蘿卜素食物可增進(jìn)健康，降低患癌癥、心血管疾病、眼部疾病和白內(nèi)障等危險。在飲食中攝取的葉黃素和玉米黃質(zhì)可影響黃斑色素密度，使黃斑色素水平較高，降低患老年性眼部黃斑退化可能性，也降低老年性失明危險 [5]。研究發(fā)現(xiàn) ， 玉米皮色素能夠預(yù)防癌癥 ， 因此 ， 在食品、飲料、醫(yī)藥行業(yè)有著廣 泛的應(yīng)用前景 [8]。 超臨界流體萃取 法 超臨界流體萃取是利用處于臨界溫度、臨界壓力之上的超 臨界流體具有溶解許多物質(zhì)能力的性， 將其作為萃取劑 ,從液體或固體中萃取分離出特定成分的新型分離法。國內(nèi)還有 利用 微波萃取法提取柚皮色素和桅子黃色素等 的研究 [1819]。鐘耕 [21]等采用分子蒸餾法 ，以冷榨甜橙油為原料 ， 提取其中的類胡蘿卜素 ， 產(chǎn)品不含有機(jī)溶劑、純度高、色價高。 研究的 目的與 意義 以玉米皮中黃色素的提取工藝及其穩(wěn)定性 作為研究內(nèi)容，確定其最佳提取工藝條件，并了解其有關(guān)性質(zhì)。 玉米皮色素提取的單因素實驗 提取溶劑的選擇 準(zhǔn)確稱取 干燥粉碎后的玉 米皮 5 份，分別加入 40mL 的水， 95%乙醇，無水乙醚，丙酮，石油醚作為提取溶劑進(jìn)行超聲波輔助提取，提取溫度為 30℃ ， 提取時間為 2h，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 并計算提取率。 表 21 正交實驗因素水平設(shè)計表 水平 因 素 A（提取溫度） /℃ B（提取時間） /min C（提取溶液 pH值） 1 30 30 6 2 40 40 3 50 50 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 玉米皮色素穩(wěn)定性的研究 不同 pH 值 對玉米皮色素穩(wěn)定性的影響 精密稱取一定量的玉米皮色素膏配制成質(zhì)量濃度為 1%的玉米皮色素母液 。 取 3 支試管 ， 分別加入 質(zhì)量濃度為 1%的玉米皮色素溶液 ， 分別在強(qiáng)光、黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 自然光、暗光環(huán)境 下放置 10min、 4h、 8h、 12h、 16h、 20h， 在 λ＝ 440nm 處測其吸 度 A 值。 乙醇濃度的確定 如按 的 方法測定 出 的結(jié)果如圖 34 所示： 圖3 4 不同濃度乙醇對提取率的影響%%%%%%%75% 80% 85% 90% 95%乙醇濃度/%提取率/% 由圖 34 可知 ， 玉米皮色素提 取率隨著乙醇濃度的升高而升高，當(dāng) 乙醇濃度為85%時，提取率達(dá)到最高值，溶液 顏色 呈黃色 ，而后隨著乙醇濃度的增加，提取率呈下降趨勢，溶液顏色也開始變淺，因為隨著乙醇濃度的不斷升高，色素逐漸被 分解。 提取 時間的 確定 圖3 7 不同提取時間對提取率的影響%%%%%%20min 40min 60min 80min 100min時間/ m i n提取率/% 由圖 37 可知 ， 玉米皮 色素的提取率隨著提取時間的增加而升高。 驗證實驗 按正交實驗確定 的最佳提取條件，即 料液比為 1： 乙醇濃度為 85%、提取溫度為 40℃ 、超聲時間為 50min、超聲頻率為 45KHz，超聲功率為 100KW、溶液 pH值為 。 隨著苯甲酸鈉溶液濃度的增大， 色素 溶液的吸光度變化較大，說明苯甲酸鈉的濃度變化對玉米皮色素溶液的穩(wěn)定性有一定的影響；隨著時間的延長，色素溶液的吸光黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 18 度逐漸向色素母液接近，但在此過程中苯甲酸鈉作用時間對玉米皮色素的穩(wěn)定性影響較大，應(yīng)避免與其一起添加到食品中。 通過對玉米皮色素的穩(wěn)定性的研究，得出玉米皮色素水溶性較好； 在酸性和中性范圍內(nèi)，色素溶液的顏色變化不大， 吸光度變化也不顯著，說明該色素在酸性條件下比較穩(wěn)定； 在強(qiáng)堿性環(huán)境下 ， 玉米皮色素穩(wěn)定性較； Na+、 Mg2+兩種離子對色素的穩(wěn)定性基本無影響 ， Na+、 Mg2+兩 種離子的色素溶液顏色與對照相近 ；而 CaC12對色素溶液稍有增色 作用，且溶液外觀稍渾濁。