玉米黄质的功能特性
如果没有正常的黄斑区，人的主要视觉功能会逐渐受损，甚至有失明的危险。在黄斑区的中心，入射光最强，产生的活性氧最多。大量流行病学研究结果也表明，玉米黄质可以特异性吸收对视网膜伤害最大的蓝光，从而保护视网膜中央凹的视锥细胞。许多研究表明，短期增加玉米黄质的摄入可以增加黄斑色素，从而增强黄斑区抵抗有害物质和光损伤的能力，预防和减缓年龄相关性黄斑变性。
此外，玉米黄质本身具有较高的营养价值，食用后可在人体肝脏中转化为生物活性维生素A，对促进人体生长发育、保护视力和上皮细胞、提高抗病能力、延年益寿有特殊功效。玉米黄质主要存在于黄色玉米的表皮中。可用于生产玉米黄质的玉米加工副产品包括玉米粉、DDGS和玉米麸皮。提取技术包括有机溶剂提取、超声波提取、微波辅助提取、表面活性剂提取、酶提取、超临界流体提取和膜辅助分离提取。
有机溶剂萃取法
该方法以石油醚、乙醇、丙酮等单一溶剂或混合有机溶剂为提取剂，将待处理的原料与提取剂混合，在室温下缓慢搅拌提取数小时，分离混合油和浸出物料，回收混合油中的溶剂后，得到含有玉米黄质、隐黄素和叶黄素的类胡萝卜素混合物。有机溶剂分离提取法的主要特点是提取过程相对简单，提取率高。过程中过滤得到的滤渣可以进行两次浸出，蒸馏后得到的溶剂可以回收提取。这种方法特别需要把握提取时间。提取时间过短，提取不充分，提取时间过长，容易沉淀其他杂质，影响纯度。
酶提取
植物中的类胡萝卜素和蛋白质一般以结合状态存在。传统的直接提取浓缩得到的玉米黄质粗品中含有一定量的醇溶蛋白，不利于玉米黄质的最终纯化。酶法提取玉米黄质是用蛋白酶水解部分蛋白质，打破蛋白质的网络结构，不仅可以提高玉米黄质的提取率，还可以获得较高纯度的玉米黄质。酶法提取玉米黄质时，玉米蛋白粉水解过程中需要控制好底物浓度、酶浓度、pH、水解时间和水解温度。
微波辅助提取
微波辅助提取技术是在传统溶剂提取原理基础上发展起来的一种新型提取技术。利用微波提取可以强化提取过程，减少生产时间、能源、溶剂消耗和废物产生，提高收率，降低运行成本，符合环保要求。这是一项具有良好发展前景的新技术。微波辅助提取玉米黄色素具有时间短、提取率高、溶剂用量少、回收率高、节约能源、减少环境污染等优点。
表面活性剂萃取法
表面活性剂提取玉米黄质也是一种基于有机溶剂提取和微波辅助提取技术的方法。借助表面法，减少了有机溶剂对色素产品的污染，具有速度快、提取率高的优点，为玉米黄色素的开发利用提供了新的途径。
超声波提取
该方法以直接提取为基础，辅以超声波，可以提高玉米黄质的得率。在超声辐射的提取过程中，超声场的声能产生超声空化，大大加快了内部扩散速度。同时对固体颗粒表面进行剥离、侵蚀和粉碎，产生新的活性表面，增加传质比表面积，从而提高萃取速度。超声波提取玉米黄质缩短了提取时间，且操作简单，所得产品质量稳定，但浸提物蛋白质含量高，需进一步纯化分离产品以获得玉米黄质。
超临界流体萃取
超临界流体萃取(SFE)装置是一种特殊的固液或液液分离设备，常用的萃取溶剂是CO2和丙烷。超临界流体萃取玉米黄质不引入任何化学合成物质，操作温度低，压力不太高，玉米黄质不易降解，有利于保持玉米黄质的天然性。但由于对设备要求高，无法形成大规模工业化生产，产出率低。膜辅助分离提取技术
膜分离作为一种新发展起来的高科技分离技术，是以半透膜为阻隔层，借助膜选择性渗透，在能量、浓度或化学势差的作用下，将混合物中的不同组分分离纯化。整个工艺装置相对简单，同时具有操作方便、结构紧凑、维护成本低、方便、易于自动控制等优点。玉米黄质属于异戊二烯，常与隐黄素、β-胡萝卜素、叶黄素等共存。以形成类胡萝卜素混合物。常用的分离纯化方法有薄层色谱法和高效液相色谱法。
薄色层分离法
薄层色谱法是色谱分析方法之一，具有仪器和操作简单、展开时间快、检测灵敏度高等特点。它不仅适用于微量组分的分离和鉴定，也适用于少量纯物质的制备。薄层色谱可用于分离、精制和鉴定各种类型的化合物，如无机物、有机物、小分子化合物或大分子化合物、亲水性物质或亲脂性物质。玉米黄质属于异戊二烯色素，主要由玉米黄质、叶黄素等类胡萝卜素组成。因此，采用吸附法和薄层色谱法分离玉米黄质，并用红外和紫外光谱对分离出的成分进行定性鉴定。
高效液相色谱法
食品中叶黄素和玉米黄质的定量分析一般采用电子(紫外-可见)吸收光谱法。因为它们存在于许多食品原料中，所以它们的分离是定量分析的基础。在1994期间，Sander等人首次在高效液相色谱上用C30固定相成功地分离了类胡萝卜素及其几何异构体。此后，C30柱越来越多地用于类胡萝卜素的分离和检测。研究人员将C30柱应用于配备二极管阵列检测器(PDA)的高压液相色谱(HPLC)，使食品中的全反式叶黄素和玉米黄质得到很好的分离。玉米黄质可以根据其色谱行为和光谱特征进行鉴定。
制备和合成方法生物合成法
玉米黄质是植物的次生代谢产物。通过重组基因技术调控异戊二烯途径合成玉米黄质，构建高产植株或品系。因此，生物合成玉米黄质有两种途径:培养大量能合成玉米黄质的真菌和通过基因技术构建玉米黄质高产的植物或菌株。
国外研究人员将两色冰草的基因簇克隆到大肠杆菌中，改造后在酿酒酵母细胞中表达。删除一些冗余部分后，重组基因表达的GGPP酶活性从6.35提高到23。4纳摩尔/分钟。番茄红素环化酶的起始编码GTG被ATG取代，编码六氢番茄红素合酶的基因与酿酒酵母的磷酸甘油酸激酶启动子融合，用整合载体转化酵母，可产生5%玉米黄质。2000年，研究人员将PSY和LycB两个基因连接到胚乳特异性谷蛋白启动子上，同时将细菌八氢番茄红素降解酶基因crtI连接到花椰菜斑点病毒35S启动子上，然后构建表达载体，并将其转移到日本水稻品种中。结果，在水稻胚乳中检测到玉米黄质。异构化是通过化学方法制备玉米黄质异构体。因为玉米黄质和叶黄素是同分异构体，玉米黄质可以通过在多元醇和碱的存在下转化叶黄素来生产。叶黄素异构化为玉米黄质的速度更快，整个过程可以在常压下进行，更适合工业化生产。
Kar rer和Jucker报道了在乙醇钠和苯的存在下，叶黄素可以转化为玉米黄质。Andrews还报道了在氮气中存在甲醇、甲醇钾和二甲基亚砜的情况下，叶黄素可以转化为玉米黄质。该美国专利报道了在水相体系中无需催化剂就可以异构化叶黄素以生产玉米黄质的方法。该方法中，叶黄素与强碱水溶液长时间反应，得到玉米黄质。玉米黄质的测定方法主要有分光光度法和高效液相色谱法。使用分光光度计法时，取玉米黄质提取液，以提取的有机溶剂为参照物，在紫外-可见分光光度计中直接测量吸收值，波长一般在445 nm，根据吸收值判断玉米黄质含量。分光光度计法的灵敏度检出限可达105~106，样品体积为100？l数量级。由于该方法操作简便，成本低廉，可用于筛选富含玉米黄质的玉米材料。
高效液相色谱(HPLC)可以测定提取物样品中的各种成分，包括各种类胡萝卜素，如叶黄素和玉米黄质。该方法灵敏度高。比如荧光检测器的灵敏度可以达到10~11 g，检出限为109。样本量是多少？l数量级，定量检测不受提取物中杂质的影响。但该方法对仪器要求高，需要专门人员操作，且价格昂贵，难以在普通实验室应用，可作为富含玉米黄质玉米的后期定量测定。