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玉米黄素的提取与产品初步研究

(理学院,应用化学系,应用化学专业(食品科学方向) 李大才)
(学号:2000141074)

内容提要:以玉米蛋白粉为原料,选择合适的溶剂与提取条件,提取出玉米黄素。对玉
米黄素-石油醚溶液进行了的一系列性质鉴定. 由于叶黄素与玉米黄素为同分异构体, 国内
对玉米黄素性质方面的研究并不多,与纯叶黄素溶液相比较的条件影响实验,对提取物质有
一定的验证作用。
关键词:玉米黄素;玉米蛋白粉;叶黄素;提取
教师点评:李大才同学能深入进行文献工作。在国内没有玉米黄素相关研究的前提下,
且国外标样尚无批量生产的情况下,全新实验探索该天然营养色素的提取方法与提取物稳定
性因素;对提取物进行分析测定,与在国内已商品化的异构体叶黄素研究结果比较,得到满
意的结果。该同学注重理论对实验的指导作用,思路明晰,实验数据较完善,并能对实验结
果进行较深入地理论分析综合,独立完成了论文工作。全体评委一致认为该文具备优秀本科
毕业论文件。(点评教师:游新奎,副教授)

一、绪论
玉米黄素其分子式为:C40H56O2,分子结构如下图

其熔点为 99℃,橙黄色结晶,多含于玉米、辣椒、柿子和桃子果肉中。玉米黄素为类胡萝
卜素类,其分子含有一个带有 9 个双键异戊二烯的键,在键的两端各有一个β-紫萝酮环,
此环可能以异构式、取代式和开环式的形式存在。
在国外的对玉米黄素的提取与分离纯化已有一定的发展,如用 MS-MS 质谱串联法可
分离包括玉米黄质在内的多种类胡萝卜素[1],在国内其研究主要还是在玉米黄色素上,玉米
黄色素是玉米黄素和叶黄素在内的多种类胡萝卜素的混合物,多从玉米蛋白粉中提取得玉米
黄色素是以玉米淀粉厂的副产品——玉米蛋白粉为原料,用溶剂浸取出玉米黄色素,经过精
制而成的产品[2]。在国内而对玉米黄素的研究多只集中在其功能上,在性质上的研究暂不多。
玉米黄素与视觉保护黄素是一种具抗氧化功能的类胡萝卜素,目前正大受瞩目,因为它
可帮助预防老年人失明的首要病因:黄斑退化症[3]。关于玉米黄素和叶黄素的作用机理,推
测可能由于紫外线产生单分子氧对眼睛造成损害,而叶黄素和玉米黄质可以清除它的影响。
玉米黄素与癌症的预防具抗氧化作用的玉米黄质还可预防多种因自由基破坏而引起的癌症。
初步的研究已显示,玉米黄质可减缓肿瘤细胞生长的速度。玉米黄素与抗氧化能力玉米黄素
还被认为是抗氧化维生素(antioxidantvitamins)中的一种。眼球晶状体中蛋白的氧化在白内
障的形成过程中扮演重要的角色,食物中的抗氧化剂可以起到一定的防护作用,饮食中的抗
氧化剂,包括类胡萝卜素,通过防止眼球晶状体中蛋白和脂类的氧化,可以降低患老年性白
内障(age-relatedcataracts)的风险。玉米黄素的抗氧化机理在于它作为类胡萝卜素所具有
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的共轭不饱和双键的特性,这一特性使之具有较强与氧反应的能力,可以与氧以及由于氧化
而产生的自由基快速反应,阻止了过氧化反应的链式传递,中断过氧化的链式反应。据悉玉
米黄素与对心血管疾病的预防也很有帮助,玉米黄素有很强的降低颈总动脉内膜血管中层增
厚的能力
本次实验以提取玉米黄素并检测其性质为主要目的,但由于叶黄素其分子式为
C40H56O2,分子结构如下图

它与玉米黄素两者只是相差一环上双键的位置,它们在品质和性质上会有一定的共性,而双
键位置不同造成的差别就是共轭键数目叶黄素比玉米黄素少一个,还有就是羟基旁烷基氢数
目的不同;本次实验的检测在某些现象上也凸现了两者的差别,鉴于国内尚无玉米黄素的商
品可作性质标定检测,本次实验运用分光光度法希望能找到玉米黄素与叶黄素一定的性质异
同,以利今后进一步的天然产物提取与应用。
二、试剂与仪器
日本岛津 QP5050AGC-MS 仪(配直接进样杆)质谱仪
PERKIN_ELMER 1730 型红外光谱仪
Spectrumlab 22pc 分光光度计
色层分析柱(D5×30 自备)
ZKF 电热真空干燥箱
玉米蛋白粉(由康达尔公司提供)
其他试剂:乙酸乙酯溶液、95%乙醇溶液、90— 120℃石油醚
三、实验内容
提取方案探讨
选择参考文献[4]中两项提取率最高的方案,分别验证并选择较佳的一项作为本实验的提
取条件。称取 克玉米蛋白粉,将蛋白粉倒人渗漉筒中,加入 50ml 提取溶剂,浸泡一段
时间后以一定的流速作提取,抽干残液,定容 50ml,在 448nm 下测其吸光度。
两条件对比如下:
表一提取条件对比
对象提取溶剂径高比浸泡时间(h) 流速(cm/min