玉米黄浆中玉米黄色素的提取工艺研究

由图5可知，随着提取时间的延长，提取率 逐渐提高，但超过2 h后提取效果并不明显，而
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且超过3h后提取率反而降低，这可能是长时间提 取玉米黄色素结构遭到破坏，因而浸提时间不宜 过长。 2.8 pH的影响
分别用HCl，NaOH制造酸碱环境，称取10 g
玉米黄浆加于圆底烧瓶，加入乙醇后在水浴条件
实验 号 时间/h A
表3 L9(34)正交因素水平表
因素
提取率/
pH B 料水比/(g/mL) C 温度/℃ D (mg/g)
1 1(2) 21 31 4 2(2.5) 52 62 7 3(3) 83 93 K1 1.071 K2 0.828 K3 0.897 k1 0.357 k2 0.276 k3 0.299 极差 0.081
YJ1002型电子天平：上海精密科学仪器有限 公司；HH-4电热恒温水浴锅：金坛市江南仪器
收稿日期：2010-09-23 基金项目：吉林省科技发展计划项目(20065027)。 作者简介：解耸林(1963—)，男，实验师。
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提取物与应用
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下进行提取，经离心后测得吸光度，得到最佳提
取pH。结果见图6。



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图6 pH对提取率的影响
由图6可知，随着pH的增加，提取率先增后
降，在pH为8时达到最大。玉米黄色素提取的适
宜pH范围为6～8。 2.9 正交实验确定最佳提取条件
玉米黄色素属于类胡萝卜素，是几种天然色 素的混合物，其主要成色物质为玉米黄素(3,3’二羟基-β-胡萝卜素)、隐黄素(3-羟基-β-胡萝 卜素) 和叶黄素(3,3’-二羟基-α-胡萝卜素)[1-3]。 它们以天然脂的形式存在于玉米旺乳中，营养价 值高，隐黄素为VA的前体物质，是一类极具潜力 的色素和抗氧化剂，在家禽养殖、食品和医药化 工行业具有广阔的应用前景，已被欧美等许多国 家批准为食用色素[4-5]。我国是玉米生产大国，种 植面积广，产量大，年产量居世界第二位。大部 分的玉米被用于生产淀粉和饲料，玉米黄浆是玉 米淀粉加工过程中的主要副产物，而其中的玉米
mL)，温度75 ℃，pH为7。在此条件下，玉米黄色素提取率0.331 mg/g。
关键词：玉米黄浆；玉米黄色素；提取工艺
中图分类号：TS 210.9
ห้องสมุดไป่ตู้
文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2011)05-0233-04
Extraction technology of yellow pigment from maize paste
称取一定量玉米黄浆，按1:8的料液比加入 95%乙醇，分别在50、55、60、65、70、75、80 ℃温度下提取2 h，测定结果见图3。
可见，随着提取温度的升高提取效果也随之 变好，但超过75 ℃后提取率反而下降。这可能是 由于超过乙醇的沸点(78.4 ℃)后，乙醇沸腾影响了 提取，亦或是由于温度过高，破坏了玉米黄色素
XIE Song-lin
(School of Chemistry and Life Science, Changchun University of Technology, Changchun 130012)
Abstract: Extraction technology of yellow pigment in maize paste was studied. The results showed that the optimum process was as follow: taking 95% alcohol as extract, the extraction time 2 h, solid-liquid ratio 1:8, temperature 75 ℃ and pH 7. The extraction rate was 0.331 mg/g. Key words: maize paste; yellow pigment; extraction technology
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图2 β-胡萝卜素标准曲线图
2.3 提取剂的确定 称取一定量的玉米黄浆，按料液比1:8分别加
入乙醚、丙酮、石油醚、正己烷、无水乙醇5种有 机溶剂，75 ℃下提取2 h，冷却至室温，离心(4500 r/min，15 min)，取上清液，分别测其吸光值，结 果见表1。
表1 不同溶剂提取效果对比
3 1 2 2 3 1 0.891 0.879 1.026 0.297 0.293 0.342 0.049
0.304 0.348 0.418 0.286 0.307 0.235 0.296 0.322 0.281
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85%、90%、95%的乙醇和无水乙醇为提取剂，在
料液比1:8、温度75 ℃下提取2 h，测定结果见表2。
表2 不同浓度乙醇提取效果对比
溶剂
75% 乙醇
80% 85% 乙醇 乙醇
90% 乙醇
95% 无水 乙醇 乙醇
吸光值 0.597 0.609 0.621 0.65 0.683 0.688
由表2可知，随着乙醇浓度的升高提取效果也 随之提高，然而无水乙醇与95%乙醇的提取效果 相差甚微，综合考虑经济因素，选择95%乙醇作 为提取剂。 2.5 提取温度的影响结果
称取一定量玉米黄浆，按1:8的料液比加入 95%乙醇，75 ℃条件下分别提取0.5、1、1.5、2、 2.5、3、3. 5 h，测定结果见图5。
᣼ंᬢ䬠I 图5 时间对提取率的影响
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即提取时间2 h、pH为7、料液比1:10、温度为75
℃，在9组实验中没有此条件，因此需要进行提取
工艺路线的验证。。
2.10 验证实验
将理论最佳工艺条件(提取时间2 h、pH为7、
料液比1:10、温度75 ℃)与实验所得玉米黄色素提
取率最高的工艺条件进行对比实验，以确定最适
75 ℃下提取2 h，测定结果见图4。


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图4 料液比对提取率的影响
由图4可知，随着料液比的增加，提取率先增 加后减少，在1:8时提取率最高。这可能是由于此 时的溶质量在恒定的情况下，不会再产生较大改 变，也就是说在此溶解度下，玉米黄色素已基本 溶解。 2.7 提取时间的影响结果
得到β-胡萝卜素在447 nm出具有最大吸光度。从 而，以下实验均在448 nm波长下测量吸光度。 2.2 β-胡萝卜素标品工作曲线
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工作曲线如图2。获得回归方程为y=16.494x ＋0.0054，R2=0.9998。


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图3 温度对提取效果的影响
的结构，造成提取率下降。
2.6 料液比的影响结果
称取一定量玉米黄浆，分别按料液比1:6、 1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12加入95%乙醇，
玉米黄色素提取率计算公式： 提取率(mg/g)= 稀释倍数×C×V/玉米黄浆质量
式中：C为胡萝卜素浓度，mg/ mL； V为提取液总体积，mL。
玉米黄色素得率计算公式： 得率(mg/g)=干燥后油状体质量/玉米黄浆质量
2 结果与讨论
2.1 玉米黄色素检测波长 在350~600 nm下进行全波长扫描，结果如图1
1(6) 2(7) 3(8) 1 2 3 1 2 3 0.885 0.966 0.933 0.295 0.322 0.311 0.027
1(1:8) 2(1:9) 3(1:10)
2 3 1 3 1 2 0.861 0.915 1.020 0.287 0.305 0.340 0.053
1(65) 2(70) 3(75)
提取条件，结果见表4。
表4 对比实验结果
工艺
提取率/%
提取时间2 h、pH为7、料液比1:10、温度为75 ℃ 0.422 提取时间2 h、pH为8、料液比1:10、温度为75 ℃ 0.418
从实验结果可以看出2组工艺条件获得玉米黄 色素的提取率相差较小，且pH增大会增加操作程 序，因此在综合效能和能源等因素考虑后，提取 时间2 h，pH为7，料液比1:10，温度75 ℃为玉米 黄色素的最适提取工艺路线。在此条件下，测得 其得率为0.331 mg/g。
黄色素未能被充分分离利用[6-8]。因此，本文对玉 米黄色素的提取工艺进行系统研究，从而为其开 发利用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 主要材料与仪器 玉米黄浆：长春市大成实业集团；β-胡萝
卜素：分析纯，天津市光复科技发展有限公司； 乙醚、丙酮、石油醚、正己烷、乙醇、盐酸、氢 氧化钠：分析纯，北京化工厂。
所示。 可见，β-胡萝卜素标品在440~450 nm间出现
吸收峰，因此，将样液在此波段进行再次扫描，






จ᫁ON 图1 β-胡萝卜素标品吸收峰的测定图谱
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玉米黄浆中玉米黄色素的提取工艺 研究
解耸林 (长春工业大学化学与生命科学学院，长春 130012)