奶粉中叶黄素检测方案

智能文字提取功能测试中

分析测试中国食品添加剂.China Food AdditivesShanghai Nano Industrial Co.，Ltd. 中国食品添加剂.分析测试China Food Additives- 天然叶黄素溶解度的测定 张莉华，吕红萍，吕慧，晁红娟，许新德，，1邵斌 (浙江医药股份有限公司新昌制药厂，新昌 312500) 摘 要：叶黄素主要是从万寿菊油树脂中提取分离得到。叶黄素不仅是一种天然的食品色素，又是一种很好的食品营养剂，在保护视力、预防动脉硬化、抗氧化、抗癌等方面具有优越的生理功能，有望在饮料、乳制品、方便食品、糖果、膳食补充剂和药物中广泛应用。本文采用平衡法测定了叶黄素在正己烷、石油醚、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的溶解度，并考察了温度对溶解度的影响。实验结果表明：HH叶黄素的溶解度随着温度的上升而增大，说明叶黄素属具有正溶解度的物质； 5种溶剂中，在相同温度时，叶黄素在乙酸乙酯中的溶解度最大，丙酮、乙醇次之，正己烷、石油醚比较接近且最小。试验数据的测定可以为叶黄素的提取、纯化和生产提供一定的理论参考 关键词：叶黄素；晶体；；溶解度； 平衡法 中图分类号：TS207.2 文献标识码： A 文章编号：1006-2513(2010)05-0231-04 Deteim ination of lute in crystal so lub ility ZHANG LihuaLV Hong-pingLV HuiiCCHAO Hongjua，n XU Xin-deSHAOBin (Zhejiang M ed icine CaLtd，X inchang Phama Factory Zhe jiang Prov ince 312500) AbstractLute in is mo stly ex tracted from m arigold o intm ent It is a natural and effic ient fod additive used as pigm entand supplementThe recent research finds that the lute in has the properties of protecting eyesight preventing arterioscleros is antiox idation and anticaro cinogenes is It has potential tow idely use in soft drinks dairyfast foodconfectionalynnutritional food and supplem entsLLu tein ciystalw as prepareddSolub ilities of lute in crystal in hexane petroleum ether ethano，l acetone and ethyl acetate were measured by equilib rium m ethod in th is paperas well as studythe e ffect of tem perature on solub ilityyyThe resu lts show that the solub ility of lute in crystalw as increased w ith the rise intem pe ia ture it ind icates that lute in w as substance having positive so lub ilityThe so lub ility of lute in ciy stal in five sofvents was d ifferen t at the sam e temperatu re the lute in w as the m ost d is so lvability in ethy l ace tate acetone and ethanolthe secondhexane and petro leum ether the th ird. It can provide theoretical reference for the extraction，Ppurificationand production of lute in K ey wordsSLLute in crystatso lub ility equ il ibrium m ethod 叶黄素是一类非常重要的类胡萝卜素， 具有优越的生理功能。在自然界中叶黄素往往与玉米黄质同时存在，尤其是在万寿菊中叶黄素含量很高，其中叶黄素和玉米黄质的比例大约为 93：74，叶黄素和玉米黄质共同组成视网膜黄斑色素。他们能通过过滤和吸收高能量破坏性的蓝光而保护视网膜细胞I31，另外，它们还是很好的抗氧化剂4]，能阻止自由基的侵害、淬灭单线 ( 收稿日期： 2010-02-10 ) ( 作者简介：张莉华(1976-)，女，硕士 ， 功能性食品添加剂研发与生产。 ) 态氧和捕获活性氧自由基51，保护视网膜免受自由基的破坏。大量的人体试验和流行病学调查研究发现视黄斑色素水平与老年性黄斑变性生(Age-]related M acular D egenerationAMD)呈负相关6~8，而且饮食或者血液中的叶黄素和玉米黄质水平高时相应的在视网膜中这两种类胡萝卜素的含量也高。除了对 AMD有良好的治疗和预防作用外，叶黄素和玉米黄质还能有效地缓解视疲劳，纠正色差，提高视觉敏锐度，改善视觉敏感度和减少眩光恢复时间111 随着对叶黄素生理功能研究的深入，，t已有越来越多的人致力于叶黄素的提取、纯化、加工生产研究。由于叶黄素分子结构的不对称性，化学合成叶黄素比较困难，所以叶黄素一般是从含叶黄素比较高的植物特别是万寿菊花中提取而来的。在类胡萝卜素的提取中，工业上常用的溶剂是石油醚、正己烷、丙酮、乙醇、乙酸乙酯等。 叶黄素在溶剂中的溶解度对于提取溶剂的选择、提取条件的优化以及纯化工艺的选择都起着决定性的作用。为了解叶黄素在几种常用溶剂中的溶解性质，给提取、纯化和生产提供一定的理论参考，本文对叶黄素浸膏进行了浓缩纯化，得到叶黄素的纯品，测定了它在石油醚、正己烷、乙酸乙酯、丙酮、乙醇中的溶解度。 材料与方法 1.1试验材料 天然叶黄素晶体：新昌制药厂保健实验中心自制，经分光光度法定量测定，总类胡萝卜素的纯度大于98%， HPLC 法测定其全反式比例为93%：不石油醚：其沸程为60~90℃，分析纯； 正己烷、乙醇、乙酸乙酯、丙酮均为分析纯。 1.2试验设备 FA1604电子分析天平： 上海恒丰科学仪器有限公司；旋转蒸发仪：上海安亭实验仪器有限公司；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器：巩义市英峪予华仪器厂；紫外可见分析仪： UV-2450UV -V is ib le spectrophotom e tes 1.3叶黄素含量的定量分析方法 叶黄素的定量分析方法采用分光光度法2.将叶黄素溶解于混合液(正己烷：乙醇：丙酮： 甲苯=10：6：7：7V/ⅣⅣ)。在 446mm处测定其吸光度，根据样品的摩尔消光系数计算叶黄素的含量。 1.4 叶黄素溶解度的测定方法 测定溶解度的常用方法有平衡法( equ ilibrium method)和合成法(synthetic m ethod)。平衡法是将被测物系在某一温度下恒温搅拌一定时间，静置后分析上层溶液的组成作为该温度下的溶解度。合成法是在被测物系已精确测定的条件下，通过观察物系中固相的消失来确定溶解度。平衡法测定物质的溶解度数据，代表着物质溶解达到真实溶解平衡的数据，因此只要取样分析中精心操作，选择合适的分析方法，可以得到可靠的溶解度数据，而且该法对达到溶解平衡的速度没有限制，对溶解速度快和慢的固液体系均可使用。而后者对测定达到溶解平衡较快的物系有独特的优点。因为可供试验用的叶黄素纯品数量有限而且叶黄素对光、高温等都很敏感，易发生氧化降解。因此，本文选择平衡法作为叶黄素溶解度的测定方法。 在带有恒温夹套的保温瓶中加入适量的溶，于某一温度下加入稍过量的叶黄素晶体，启动电磁搅拌器，，'恒温下持续搅拌，直至黄色晶体与溶液之间达到溶解平衡。试验过程中体系达到平衡的时间可通过以下方法确定：可固定温度和溶剂组成后，每隔一段时间测定一次溶液中的叶黄素含量，当分析结果不再变化时，可以认为体系达到了溶解平衡。达到平衡之后停止搅拌，使未溶解的叶黄素晶体沉积到溶液底部，用注射器抽取上部少量清夜，用0.451m 的滤膜过滤后，从滤液中取样分析其中的叶黄素含量，计算其在此温度下的溶解度。 2 结果与分析 分别测定了叶黄素在正己烷、石油醚、乙醇、丙酮、乙酸乙酯中的溶解度。溶解度是状态函数，随着温度或压力而不同，对于固态物质而言，压力对溶解度的影响很小，所以本次试验只考察了在常压下温度对叶黄素溶解度的影响。测定结果见图1~图2. 从图1~图2结果分析，叶黄素在上述5种 图11叶黄素在正己烷、石油醚中的溶解度曲线 图2叶黄素在乙醇、丙酮、乙酸乙酯中的溶解度曲线 溶剂中的溶解度随温度的上升而明显增大。其中，在正己烷中 60℃时的溶解度是20℃时的7.64倍；石油醚中60℃时的溶解度是20℃时的9.33倍；乙酸乙酯中70℃时的溶解度是20℃时的6.37倍；丙酮中50℃时的溶解度是20℃时的2.06倍；乙醇中 80℃时的溶解度是20℃时的7.65倍。这表明叶黄素是具有正溶解度的物质，在溶解时需要吸收热量。 比较5种溶剂可以看出：叶黄素的溶解度随温度上升变化的程度有所不同。正己烷和丙酮中，在20℃~40℃叶黄素的溶解度随温度上升缓慢升高，当温度在40℃以上时，溶解度由缓慢升高变为中等程度的增加。石油醚和乙醇中，在20℃~60℃叶黄素的溶解度随温度上升缓慢升高，但是当温度大于60℃时，叶黄素的溶解度增加速度加快，表现为迅速增加。叶黄素在乙酸乙酯中，温度在20℃~30℃时，溶解度增加缓慢，但是当温度大于30℃以后，溶解度迅速增加，而且增加幅度最大。 40℃时.，叶黄素在不同溶剂中的溶解度比较见图3、图4从图3~4可以看出，乙酸乙酯对叶黄素的溶解能力最强，其次是丙酮、乙醇、正己烷，石油醚最弱。其中，叶黄素在乙酸乙酯中的溶解度是丙酮的1.30倍，乙醇的15.63倍，正己烷的251.65倍，石油醚的274.67倍。 图3 40℃时叶黄素在正己烷、石油醚和乙醇中溶解度的比较 图4 40℃时叶黄素在乙醇、丙酮和乙酸乙酯中溶解度的比较 3 结论 (1)叶黄素在正己烷、石油醚、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的溶解度均随温度的上升而增大，这表明叶黄素属具有正溶解度的物质。 (2)5种溶剂中，在相同温度时，叶黄素在乙酸乙酯中的溶解度最大，丙酮、乙醇次之，正己烷、石油醚比较接近且最小。 (3)试验数据的测定可以为叶黄素的提取、纯化和生产提供一定的理论参考，但还应补充的是，工业上的溶济极少是纯物质溶液，除温度外，溶剂的纯度、溶剂中的可溶性杂质及原料中的其他物质，都有可能改变叶黄素的溶解度数值。故在选择溶剂及工艺条件时要综合考虑。 ( 参考文献： ) ( [1]惠伯棣.胡萝卜素化学及生物化学[M].北京：中国轻工 出版社，2005 0 01. ) ( [2] W olfgang S c halch B ioavailab ility of Xanthophylls inPasa andRetina and E v idence for Protectio n fro m Blu e L ig h t Damage andGlare [J]. S ymposium o f W ork shop on Lutein a nd E ye H ealthBe ijing China 2009 03.05 ) ( [3] K i r sdfeld K . C aroteno id pigm ents t heir possibl e r ole i n pro-tecting aganst photo- o xidation i n e yes a nd photorecep tor cells Proc R Soc Lond B. 1982(216)：71-85 ) ( [ 4] M arkus D ch tler T ob i as Glas e r； et a l C ambin ed HPLC - M SandHPLV-NMR onlin e coupling for t he sep aration a nd d etem ination of lutein and z eaxanth i n stereo iscm ers in spinach and i n retina [J]. AnalChe m ， 2001(73)：667-674 ) ( [5]向智男，宁正祥.功能性色素-玉米黄质的特性、提取及其 ) (上接第225页) 响，测定了赖氨酸标准曲线并得到了最佳实验条件：溶液p为6.0显色剂用量为1.0mL， 加热15m in 冷却 10min后定容，在波长570mm处测定吸光度。与传统的测定方法相比，该方法具有操作简单，准确度高，稳定性和重现性均较好等优点。 ( 参考文献： ) ( [1]李顺心，李群.L-赖氨酸锌螯合物的合成机表征[J].应 用化工，2007，36( 1 2)： 1 218-1220 ) ( [2] 周俊，宋代军.赖氨酸营养研究进展[J].饲料工业， 2006 2 7(8)： 4 8-5 0 . ) ( [3] 彭衍磊，李群.海洋降压药一藻白金的清洁化合成研究[J.西安工程科技学院学报，2006 20(6)：7 2 7-7 3 0. ) ( [4]胡立新，占稳，张婷.微波固相合成赖氨酸锌配合物[J]. 化学与生物工程，20 0 7，2 4 (10)： 2 5-27 ) ( 研究应用 [J] . 食品与科技，2005(1)：74-77. ) ( [6] Sa muelF. Lo c k wood et al M e t ho d s for the s yn th es is of z e a-xanthin U nited S tates Patent US2006/0088905A 1. ) ( [ 7 ] D avid sheph erd， mo iges et al Prod u ct ion of zeaxan th in U nit ed S tates Patent 3951743. ) ( [8]宋秀琴，马建峰 ， 等.玉米黄色素稳定性研究[J].化学世 界，1993(1)：504- 5 06 ) ( [9]林高英，等.天然色素玉米黄的提取 [J.山东科学，2000 (2)：20-22 ) ( [10]张忠华，等.玉米蛋白粉黄色素提取工艺研究[J].粮食 与油脂，2002(11)：5-6. ) ( [11]林红秀，等 . 超临界CO，萃取玉米黄色素的研究[ J ]. 郑 州粮食学院学报，19 9 9(3)：57-60 ) ( [ 1 2] L u tein m onograph s [F ] . For u m ofFCC 2009 . 06. ) ( [5] D ebatosh D. A kshay B ， V idya C. Lysine I s it worth more [J]. Cytotechnology 2001，363-32 ) ( [6]翁连进，甘林火，王士斌，等.717型阴离子交换树脂吸附L-赖氨酸的特性[J].离子交换与吸附，2004 2 0(2)： 119 - 1 24. ) ( [7]蔡武城，袁厚积.生物物质常用化学分析方法[M].北京： 科学出版社，1982， 59- 61 ) ( [8]张振华.α-氨基酸与茚三酮显色反应影响因素的探讨 [J].邵阳高等专科学校学报，200 0 13(1 ) ：42-44. ) ( [9]周国兰，何萍，郑文莉，等.茚三酮比色法测定茶叶中游离氨基酸总量方法存在问题的探讨[J].化学分析计量， 2009， 18(5)： 79-81 ) ( [10 ] 陈忠云.α-氨基酸和茚三酮反应的颜色与条件[J].邵 阳师专学报，1995 10(5)： 5 6-59 ) ( [11]张鉴棠，汤秀玉，韩红 . 不同 pH对氨基酸与茚三酮呈色反应的影响[J] . 南京铁道医学院学报，1992 11 ( 2)： 126-128 ) FIC2011第十五届中国国际食品添加剂和配料展览会暨第二十一届全国食品添加剂生产应用技术展示会 时间：2011年3月23~25日 地址：上海市闵行区金都路1165弄123号21幢5001室浙江办事处：杭州市拱墅区祥园路39号1号楼307室电话：021-609008296090083061131051 电话：0571-81954578 传真：0571-81954579邮箱： info@nano-instru.com 江苏办事处：苏州市金门路158号协和大厦2107室传真：021-61131052 电话：0512-87772272 传真：0512-87772270邮编：201108 免费服务热线：4009-217-117爱仪器要仅器 网址：http：/www.nano-instru.com http：//nanoinstru.instrument.com.cn China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net