一種利用微波-超聲波提取玉米黃色素的方法

2023-12-06 14:48:31

專利名稱：一種利用微波-超聲波提取玉米黃色素的方法
技術領域：
本發明涉及的是農產品副產物的深加工，具體是玉米澱粉生產中產生的副 產物玉米黃粉(蛋白粉)為原料，提取即是食用色素又可用作保健食品的玉米 黃色素的方法。二、 背景技術玉米中的類胡蘿蔔素主要包括葉黃素、玉米黃素、e-隱黃素、ci-胡蘿蔔素、3-胡蘿蔔素、新黃質和金蓮花黃素等成分。有研究表明，在動植物中，有些類胡蘿蔔素是以與蛋白質結合的方式存在的。1962年Blessin的研究證實了玉米中 類胡蘿蔔素一蛋白質是以複合物形式存在的。在以玉米為原料，採用溼法生產 玉米澱粉的過程中，類胡蘿蔔素隨蛋白質一起被分離，富集於副產物玉米黃粉 中。玉米黃粉中類胡蘿蔔素的含量隨蛋白質含量的不同而不同，在蛋白質含量 為60%左右的玉米黃粉中，類胡蘿蔔素含量為200 400膽/g (玉米黃粉)。葉 黃素(Lutein)和玉米黃素(Zeaxanthin)屬於葉黃素類，均為帶有羥基的類 胡蘿蔔素，其中葉黃素為3,3' -二羥基-a-胡蘿蔔素，玉米黃素為3,3' -二羥基-P-胡蘿蔔素，二者為同分異構體。玉米黃色素屬於類胡蘿蔔素，是以P-胡蘿蔔 素、玉米黃素(3,3' -二羥基-e-胡蘿蔔素)、隱黃素(3-羥基-P-胡蘿蔔素)、 葉黃素(3,3' -二羥基-a-胡蘿蔔素)為主要組成的類胡蘿蔔素的混合物。在玉 米子粒中類胡蘿蔔素的含量為0.01 0.9mg/100g。溼法生產玉米澱粉時，玉米黃 色素隨蛋白質一起被分離，在副產物一玉米黃粉中玉米黃色素的含量為0.20 0.37mg/g即0.02% 0.04%。葉黃素和玉米黃素的分子中分別擁有10個和11個 共軛雙鍵，決定了其具有較強的抗氧化能力，可通過猝滅單線態氧、清除自由 基等抗氧化行為來保護機體組織細胞。1994年至2001年間美國國家眼科研究所(NEI)的一些眼部健康研究結果表明，攝入較高量葉黃素和玉米黃素的人群患白內障的危險較低。最近的流行病 學調查也表明，增加葉黃素和玉米黃素的膳食攝入量有顯著陣低白內障摘除手術風險的趨向，在每天平均攝入6.0mg葉黃素和玉米黃素的四分之一人群中， 患白內障的風險降低達到了顯著水平。1994年，美國NEI的研究表明，攝入富含類胡蘿蔔素的食物特別是綠色食 葉類蔬菜如甘藍、菠菜等可降低患ARMD的危險。1995年美國FDA批准葉黃 素作為食品補充劑用於食品飲料中。膳食葉黃素可抑制腫瘤的發展，1996年 Chew等(Chew.B， 1996)和1998年Park等(Jean Soon Park, 1998)的研究都 表明，葉黃素可顯著地降低乳腺腫瘤的產生和發展，可延長小鼠體內腫瘤的潛 伏期。目前，提取玉米黃色素的方法主要有如90105333號專利申請所公開的， 採用丙二醇或乙醇等單一有機溶劑一次提取，提取時間長；如99106874號專利 申請所公開的，採用超臨界流體技術提取玉米黃色素，提取純度較高，但實現 工業化生產較困難。此外，採用強酸、強鹼提取方法，色素的收率下降。二、發明內容本發明的目的是針對上述問題提供一種利用微波一超聲波提取玉米黃色素 的方法，用以縮短色素的提取時間並易於實現工業化。為了實現上述發明的目的本發明採用以下的技術方案予以實現 一種利用 微波一超聲波提取玉米黃色素的方法將微波技術與超聲波技術相結合，用90% 以上的乙醇和6(TC 9(TC的石油醚混合溶液作提取劑，從溼法生產玉米澱粉的 副產物玉米蛋白粉中提取黃色素；原料顆粒度為0.19-0.36mm，提取劑的混合溶 夜比為乙醇石油醚=1: 1 (體積比)，液料比為(6 15): 1 (體積重量比)； 具體提取方法如下按液料比稱取提取液和原料，混合後置於微波一超聲波發生器中，在微波 功率為600w 1000w，溫度52土5。C，微波處理5s 100s;再以300w 600w 的超聲波功率，溫度52士5。C，超聲處理10min 40min;然後將收集的濾液在35士5"C下減壓蒸發至無餾出物時獲得的橙紅色膏狀物用正己烷洗脫，過濾，除 去不溶性蛋白，40士5。C真空乾燥至恆重，稱量粗提物重量，並計算提取率。採用上述技術方案的積極效果是本發明選用乙醇-石油醚的混合溶液作提 取劑，提取劑毒性低；採用微波與超聲波技術相結合對玉米蛋白粉進行處理提 取玉米黃色素，提取時間短，提取物的收率高，易於工業化。四具體實施方式
實例h原料顆粒度為0.19mm的溼法生產玉米澱粉副產物玉米蛋白粉。1、 提取劑的製備取90Q/。乙醇和6(TC 9(TC的石油醚，以1:1 (體積比) 的比例混合後製成，備用。2、 微波一超聲波提取稱取10g玉米蛋白粉與提取劑按l:6 (重量體積比) 的料液比混合後置於微波一超聲波發生器中。微波功率600w，微波處理50s， 然後再以超聲波功率為300w，超聲處理30min ，整個處理過程溫度控制在47 °C;抽濾並收集濾液，將濾液在35士5'C下減壓蒸發至無餾出物為止，得到的橙 紅色膏狀物用正己垸洗脫，過濾，除去不溶性蛋白，40±5°。真空乾燥至恆重， 稱量粗提物重量，並計算提取率為4.27%。實例2:原料顆粒度為0.25mm的溼法生產玉米澱粉副產物玉米蛋白粉。1、 提取劑的製備取95。/。乙醇和餾分為6(TC 9(TC的石油醚，以1:1 (體 積比)的比例混合製成，備用。2、 微波一超聲波提取稱取10g玉米蛋白粉與提取劑按1 :13(重量體積比) 的料液比混合後置於微波—超聲波發生器中。微波功率800w，微波處理30s， 然後再以超聲波功率為450w，超聲處理20min，整個提取過程溫度控制50°C。 最後抽濾並收集濾液，將濾液在35士5'C下減壓蒸發至無餾出物為止，得到的橙 紅色膏狀物用正己烷洗脫，過濾，除去不溶性蛋白，40士5'C真空乾燥至恆重， 稱量粗提物重量，並計算提取率為5.27%。原料顆粒度為0.36mm的溼法生產玉米澱粉副產物玉米蛋白粉。1、 提取劑的製備取99。/。乙醇和餾分為60。C 9(TC的石油醚，以l:l (體 積比)的比例混合後製成，備用。2、 微波一超聲波提取稱取10g玉米蛋白粉與提取劑按1:15 (重量體積比) 的料液比混合後置於微波一超聲波發生器中。微波功率1000w，微波處理20s， 然後再以超聲波功率為600w，超聲處理40min，整個提取過程溫度控制在52°C。 最後抽濾並收集濾液，將濾液在35士5i:下減壓蒸發至無餾出物為止，得到的橙 紅色膏狀物用正己烷洗脫，過濾，除去不溶性蛋白，40土5。C真空乾燥至恆重， 稱量粗提物重量，並計算提取率為5.42°/。。
權利要求
1. 一種利用微波-超聲波提取玉米黃色素的方法，其特徵在於該方法將微波技術與超聲波技術相結合，用90％以上的乙醇和60℃～90℃的石油醚混合溶液作提取劑，從溼法生產玉米澱粉的副產物玉米蛋白粉中提取黃色素；原料顆粒度為0.19-0.36mm，提取劑的混合溶夜比為乙醇∶石油醚＝1∶1(體積比)，液料比為(6～15)∶1(體積重量比)；具體提取方法如下按液料比稱取提取液和原料，混合後置於微波-超聲波發生器中，在微波功率為600w～1000w，溫度52±5℃，微波處理5s～100s；再以300w～600w的超聲波功率，溫度52±5℃，超聲處理10min～40min；然後將收集的濾液在35±5℃下減壓蒸發至無餾出物時獲得的橙紅色膏狀物用正己烷洗脫，過濾，除去不溶性蛋白，40±5℃真空乾燥至恆重，稱量粗提物重量，並計算提取率。
2. 根據權利要求1所述的利用微波—超聲波提取玉米黃色素的方法，其特 徵在於該方法以顆粒度為0.36mm的溼法生產玉米澱粉的副產物玉米蛋白粉為 原料，用90。/。以上的乙醇和6(TC 9(TC的石油醚以1: 1 (體積比)混合後的混 合溶液作提取劑，按15: 1 (體積重量比)的液料比混合後置於微波一超聲波發 生器中，微波功率1000w， 52匸溫度下微波處理20s，然後再以超聲波頻率為 600w， 52"溫度下超聲處理40min;抽濾並收集濾液，將濾液在35士5。C下減壓 蒸發至無餾出物為止，得到的橙紅色膏狀物用正己烷洗脫，過濾，除去不溶性 蛋白，40士5'C真空乾燥至恆重，稱量粗提物重量，並計算提取率。
全文摘要
本發明公開了一種利用微波-超聲波提取玉米黃色素的方法，該方法將微波技術與超聲波技術相結合，用90％以上的乙醇和60℃～90℃的石油醚混合溶液作提取劑，從溼法生產玉米澱粉的副產物玉米蛋白粉中提取黃色素；原料顆粒度為0.19-0.36mm，提取劑的混合溶夜比為乙醇∶石油醚＝1∶1(體積比)，液料比為(6～15)∶1(體積重量比)；微波功率；600w～1000w，處理時間5s～100s，溫度52±5℃；超聲波功率300w～600w，處理時間10min～40min，溫度52±5℃；濾液在35±5℃下減壓蒸發獲得的橙紅色膏狀物用正己烷洗脫，過濾，除去不溶性蛋白，40±5℃真空乾燥恆重，稱量計算提取率。該方法中的提取劑毒性低，提取物收率高，解決了原用方法提取時間長的問題，易於工業化。
文檔編號C09B61/00GK101280121SQ200810064620
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月27日 優先權日2008年5月27日
發明者包鴻慧, 睿 周, 曹龍奎, 鹿保鑫 申請人:曹龍奎