【正文】 泡提取 超聲波提取圖 3 2 不同提取方法對提取率的影響提取率/% 由圖 32 可知，相同條件下，兩種方法提取出的玉米皮色素的提取率相差較大，超聲波輔助提取法的提取率可達 %，而浸泡提取法的提取率卻只有 %。 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。 玉米皮色素的耐熱性和耐光性 取 5 支試管 ， 分別加入 質(zhì)量濃度為 1%的玉米皮色素溶液 ， 分別在室溫、30℃ 、 40℃ 、 50℃ 、 60℃恒溫下放置 10min、 4h、 8h、 12h、 16h、 20h， 在 λ ＝ 440nm處測其吸光度 A 值。 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。 選用加入濃度為 %的蔗糖、檸檬酸、苯甲酸鈉溶液的玉米皮色素溶液，常溫下靜置 4h、 8h、 12h、 16h、 20h， 在 λ＝ 440nm 處測其吸光度 A 值，考察添加劑在不同作用時間內(nèi)對色素穩(wěn)定性的影響 。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。以玉米皮色素的吸光度值為評價指標，選用正交設(shè)計表 L9(34)安排實驗 ， 因素水平 設(shè)計表 見表 21。 提取溶液 pH 值選擇 準確稱取 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 提取溶劑進行超聲波輔助提取，提取溫度分別為 40℃， 提取時間為 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 并計算提取率 。 提取溫度的選擇 準確稱取 干燥粉碎后的玉米皮 4份 ， 分別加入 40mL 濃度為 85%的乙醇 作為提取溶劑進行超聲波輔助提取，提取溫度分別為 30℃ 、 40℃ 、 50℃ 、 60℃ ， 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。 乙醇濃度的選擇 準確稱取 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 。一份放置于 電熱恒溫水浴鍋上，進行浸提， 提取溫度為 30℃， 提取時間為 2h；另一份則進行超聲波輔助提取，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。 玉米皮色素溶液最大吸收波長的測定 準確量取 5mL 提取液于比色管中 ， 以 95%乙醇作參比溶液 ， 用 722 型光柵分光光度計在 380nm～ 500nm之間測定提取液的吸光度 A。 玉米皮色素作為一種天然食用色素 ， 本身沒有毒性， 而且具有 保護視力，促進人體生長發(fā)育和提高免疫力、預(yù)防癌癥的作用。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) ， 如機械振動、乳化、擴散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等也能加速欲提取成分的擴散釋放 ,使其 充分與溶劑混合 ， 有利于提取。 而還原劑 亞硫酸鈉對玉米黃色素 可 起 到 保護作用。 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)避免與強氧化劑接觸。近年來，對于玉米皮色素的穩(wěn)定性的研究有一些報道，例如， 崔凌飛 [22]等采用濃度為 70%乙醇進行玉米皮色素的提取并對 玉米皮色素的穩(wěn)定性進行了研究。 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。分子蒸餾技術(shù)適合于把粗產(chǎn)品中高附加值的成分進行分離和提純 ， 是其它常用分離手段難以完成的。其基本原理是基于不同物質(zhì)分子在高真空下分子運動平均自由程的差別 ， 在遠低于物質(zhì)常壓沸點溫度的條件下將其分離出來。汪振洋 等進行了 超聲波輔助提取葡萄籽中原花青素 的研究。 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) ， 如機械振動、乳化、擴散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等也能加速欲提取成分的擴散釋放 ， 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 ,可打破植物細胞壁 ， 以使溶媒盡快滲透到植物 細胞中 ， 溶出其中有效成分。已報道的如 鄧宇 [17]等進行的番茄紅素提取方法的研究。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。并且 此法特別適于萃取揮發(fā)性、熱敏性色素 ， 如葉綠素和胭脂樹色素橙的提取 [1516]。如， 郎中敏 [14]等進論述了超臨界萃取技術(shù)在天然色素中的應(yīng)用前景。 薛偉明 [13]等研究用纖維素酶提取紅花中的紅花黃色素。在提取植物成分前先用纖維素酶可以破壞 βD葡萄糖苷鍵 ,使植物細胞壁破壞 ， 再進行活性成分的提取 ， 可提高提取率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)以石油醚 ∶乙醇 = 3∶ 2 和丙酮∶乙醇 = 3∶ 2 提取液效果最佳 ， 色素產(chǎn)率高 ， 色質(zhì)好 ，提取溶劑回收率升高。 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。 玉米皮色素為油溶性色素 ， 可用于人造黃油、人造奶油、糖果、冰淇淋等食品中 ，其著色效果良好 ， 色澤鮮明 ， 無異味 ， 口感好 ，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定； 同時它也是一種具有營養(yǎng)價值的天然食用色素 ， 正在逐漸取代檸檬黃、日落黃等合成色素，是人體所必需的一類化合物 ， 食用后在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成為維生素 A， 具有保護視力 ， 促進人體生長發(fā)育和提高免疫力的作用。姚艾東 [6]等對玉米皮色素的抗氧化能力進行了測定，并與常用的合成抗氧化劑 BHT進行了比較。 玉米皮色素的抗氧化機理在于它作為類胡蘿卜素所具有的共軛不飽和雙鍵的特黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 3 性，這一特性使之具有較強與氧反應(yīng)的能力。 1995 年 Ariehlevy 等研究發(fā)現(xiàn) ， 類胡蘿卜素在生物機體的抗氧化防御機制中具有重要作用。已經(jīng)證實葉黃素和玉米黃質(zhì)是視網(wǎng)膜黃斑區(qū)域中唯一存在的類胡蘿卜。 Jewell 認為食物中葉黃素和 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。 krinsky 討論玉米黃質(zhì)和葉黃素對視網(wǎng)膜的保護作用，研究它們作為光過濾器的作用和抗氧化活性，及在飲食中增加玉米黃質(zhì)和葉黃素攝入后使眼部黃斑色素增加[5]。 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作用。 玉米皮色素 的 功能及其 應(yīng)用 近年來 ,有關(guān)玉米皮色素功能研究越來越引起人們的關(guān)注，主要集中在有關(guān)玉米皮色素與眼部疾病、心臟疾病和癌癥的關(guān)系上 ， 同時對其抗氧化性質(zhì)也頗感興趣。其中功能性食品或肽類藥物是純天然的無毒副作用 ， 迎合了當今消費者心理，而且我國人口眾多 ， 相對需要量也多。 我國應(yīng)抓住機遇 ， 立足國內(nèi)市場 ， 開拓國際市場，充分利用資源優(yōu)勢。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)遠不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要。河北省的玉米深加工能力在 400 萬噸左右等等，這都為玉米皮色素生產(chǎn)提供豐富的原料。 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。如長春大成實業(yè)集團有限公司的年玉米加 工能力超過了 200 萬噸 ， 吉林燃料乙醇的年玉米加工能力超過了 150 萬噸。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。玉米深加工企業(yè)主要分布 的 產(chǎn)區(qū)，以山東、吉林為主。 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]。世界玉米種植面積增長迅速。 玉米資源十分豐富 ， 是世界上重要的谷類作物。玉米皮色素屬于類胡蘿卜素， 是以 β 胡蘿卜素、玉