第一節(jié) 葉黃素的定義
葉黃素又稱“植物黃體素”,是一種含氧的類胡蘿卜素,廣泛存在于萬壽菊、香蕉、獼猴桃和玉米等天然植物當中。是一種性能優(yōu)異的抗氧化劑,可抵御氧自由基在人體內造成細胞與器官損傷,預防機體衰老引發(fā)的心血管硬化、冠心病等癥狀。最重要的是葉黃素是唯一可以存在眼睛水晶體的類胡蘿卜素成分,是視網(wǎng)膜黃斑的主要色素和抗氧化成分,許多眼科疾病都與葉黃素的缺乏有很大關系,可見葉黃素對于眼睛起著重要保護作用。(立項報告)
第二節(jié) 葉黃素的分離及提取技術
一、膜分離技術
用陶瓷膜微濾(MF)對浸提液進行精濾提純,再用反滲透膜(R0)濃縮過濾液。這種工藝以膜分離技術為主體,替代了傳統(tǒng)的酒精提純和蒸發(fā)濃縮,工藝過程簡單、色素溶液基本處于常溫操作狀態(tài),既節(jié)約能源,又保證了色素產品的質量。
二、干燥法提取葉黃素
研究 出一種新型轉筒式干燥機,用來干燥和捶擊金盞花或者萬壽菊花瓣,可以從中提取葉黃素。當捶擊比率不同時,捶擊效率就在70%~90%之間波動。葉黃素的多少決定于干燥時間長度。但在相同的干燥時間里,70℃下干燥提取的葉黃素含量比60℃下提取的葉黃素含量要少。
三、高效液相色譜 分析 法提取
以二氯甲烷(22.5ml)+乙腈(9.5ml)+甲醇(67.5ml)+水(0.5ml)為流動相,流量為1.0ml/min。使用光度檢測器(波長為450nm)檢測分離后的類胡蘿卜素和葉綠素。樣品進樣體積為20μl。在此條件下,葉黃素、葉綠素b、葉綠素a、番茄紅素(lycopene)、α-胡蘿卜素和β-胡蘿卜素的保留時間分別為3.0、4.9、6.6、12.1、14.6和15.3min。取螺旋藻的培養(yǎng)液(通過測定光密度(560nm)得出培養(yǎng)液中螺旋藻干重于離心管中,離心后棄去溶液,加水洗滌后,加入2ml體積分數(shù)為90%丙酮水溶液,置于超聲波發(fā)生器水浴上,使螺旋藻破碎。離心后取上層提取液用高效液相色譜法測定葉黃素/玉米黃質、β-胡蘿卜素及葉綠素a的含量,其最高含量分別為:1.65μg/mg,2.15μg/mg和21.4μg/mg。
四、改良的高效色譜 分析 法
采用美國Waters公司的680型自動程序梯度控制器,501型高壓液相泵,M-490型可編程序紫外可見光檢測器,730型數(shù)據(jù)處理器,記錄保留時間和峰面積,走紙速度為2cm/min。選擇最佳的色譜分離條件是色譜 分析 中的關鍵,該方法選用兩種流動相A液和B液,采用線性梯度洗脫分離色素組分。用改良的高效色譜 分析 法 分析 葉黃素循環(huán)組分,具有快速、準確、分離度好以及重復穩(wěn)定等優(yōu)點。
五、玉米黃漿水中提取玉米黃色素
選用己烷質量分數(shù)高達74%~80%的抽提溶劑油,根據(jù)液一固萃取原理,通過液固二相存在濃度差時的分子擴散作用,利用泵循環(huán)施以外力時的對流擴散作用,達到色素浸出的目的。再通過真空濃縮精制獲得液態(tài)色素產品,或者添加輔料獲得固態(tài)色素產品。
第三節(jié) 葉黃素 行業(yè) 市場發(fā)展 現(xiàn)狀
葉黃素是一種具有良好的著色力、營養(yǎng)和保健價值的天然色素,廣泛應用于食品、醫(yī)療、飼料添加劑中。葉黃素還能預防黃斑退化、腫瘤、心血管疾病、增強身體免疫力。它在食品和醫(yī)療領域將具有廣闊的前景。
葉黃素在2002 年得到了美國食品藥品監(jiān)督管理局的GRAS 認證。葉黃素和葉黃素酯在美國市場很受歡迎。2002 年葉黃素在美國的銷售額達6500 萬美元,并每年以10%~20%的速率增長。我國雖然每年以8%的增長率增長,但大多為粗加工,在市場上仍處于供不應求的情況。
由于葉黃素具有天然的著色能力,具有營養(yǎng)和健康的雙重效果,開發(fā)應用潛力巨大,1g 葉黃素等于1g 黃金的價值,被賦予“植物黃金”的美譽。目前葉黃素在全球市場上有約100 萬t 的缺口。因此對萬壽菊進行工業(yè)化生產和提取葉黃素具有很大的市場前景。企業(yè)和工廠每年都在不斷地增加萬壽菊的產量。
今后,我們應該加大力度培育高葉黃素含量、高抗黑斑病的色素萬壽菊品種。同時,還應研發(fā)高效安全的葉黃素提取工藝和葉黃素產品,拓寬葉黃素的應用領域,使其更好的服務于醫(yī)療、食品、保健等領域。
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