西洋菜中叶绿素提取工艺研究.docx

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1、西洋菜中叶绿素提取工艺研究目录目录3摘要4第一章前言51.1 概述51.2 研窕意义和研究内容6第二章西洋菜中叶绿素提取的预备试验72.1 确定取样量及稀释度72.1.1 试验材料、仪器、试剂和方法72.1.2 结果与分析72.2 提取溶剂的选择82.3 西洋菜中不同部位叶绿素含量测定102.4 在不同预处理中叶绿素含量的变化11第三章西洋菜中叶绿素提取的单因素试验133.1 试验材料、试剂和仪器133.2 试验方法133.3 试验结果与分析133.3.1 最佳提取时间的选择133.3.2 最佳提取温度的确定143.3.3 提取次数的确定153.3.4 最佳料液比的确定163.3.5 不同干燥

2、时间对叶绿素含量的影响173.4 结论18第四章西洋菜中叶绿素提取的正交试验194.1 试验材料、试剂和仪器194.2 试验方法194.3 试验结果与分析19第五章超声波辅助提取叶绿素工艺研究225.1 超声波处理时间的确实225.1.1 试验材料、试剂和仪器225.1.2 试验步骤225.1.3 结果与分析225.2 超声前后叶绿素的差异23第六章总结25参考文献26致谢27摘要本研究针西洋菜进行叶绿素提取的试验，采用乙醇提取法提取叶绿素，通过单因素试验和正交试验，获得最佳的提取次数、提取时间、料液比等。经研究得出西洋菜中叶绿素提取最优工艺为：提取次数为3次、每次提取时间为40min、提取的

3、料液比为1:5。最后做了超声波辅助提取试验，结果是它不能提高叶绿素的提取率。（之前是30min,现在40min到底多少呢？）关键词：西洋菜；叶绿素；单因素试验；正交试验；超声波。第一章前言1.1 概述叶绿素(ChlorOPhyll)是高等植物进行光合作用的重要物质，结构为一个镁和四个毗咯环上的氮结合以叶林为骨架的绿色色素的总称。早在1818年,Berzelius就开始了对叶绿素的研究。1933年美国以有机溶剂法为基础，开始工业生产叶绿素，此方法延用至今。目前，叶绿素及其各种衍生物的定性定量分析已经应用于各个领域，植物学中用来研究叶绿素的种类和结构进行植物分类，海洋学中用来分析海洋中浮游植物的细

4、胞丰度从而对海洋赤潮的发生规律进行监测，园艺学中用来研究各种瓜果的成熟机理以及保存方法，农学中用来研究光合作用机理，食品行业中用来分析叶绿素衍生物添加剂的含量以及食品的色泽。绿色食品近年来受到了人们广泛关注，而存在于绿色植物中的一种独特而重要的营养物质一叶绿素，它的一些生理功能也开始备受重视。叶绿素的结构和血红素极相似，易于被人体吸收，有赋活细胞的作用，在医药、食品和日化工业中有广泛用途，由于叶绿素为天然品，无毒副作用，长期食用安全、可靠，因此，FA0WHO对叶绿素每人日允许摄入量未作规定。目前，叶绿素已广泛应用于口香糖、硬糖、果汁、琼脂、糕点等食品(但不能用于酸性或含钙食品，否则，易产生沉淀

5、)，Fl本已将其作为绿色色素用在食品添加剂中。医药工业上叶绿素具有改善便秘、降低胆固醇、抗衰老、排毒消炎、脱臭、抗癌抗突变、抗贫血、保肝等功能，对皮肤组织有再生作用，可用于治疗烫伤，慢性溃疡，能抑制葡萄球菌和链球菌生长，对齿龈炎、口臭中耳炎等有一定疗效。另外，叶绿素可以防治感冒，感冒患者可将叶绿素溶液内服涂口唇或含漱，每日数次，L2d后症状可减轻。以叶绿素为原料研制治疗缺铁性贫血的叶绿素铁钠盐，提高白血球水平的叶绿素钻钠盐，增强智力和记忆力的叶绿素锌钠盐具有重要价值，由叶绿素制得的叶绿素铜钠盐更是生产治疗肝炎、胃病及十二脂肠溃疡药物的重要原料。叶绿素铜钠盐还是“肝宝”胶囊剂、“胃肝绿”片、“升

6、血宝”、胃康U等药物的重要有效成分。日化工业中用作制造香皂、香水、护肤霜、香波及牙膏等产品。因此，叶绿素的市场前景非常广阔，而降低生产成本、简化提取工艺、加强对叶绿素活性的一系列研究将对果蔬产业化应用、食品科学、医药保健等领域产生深远影响。1.2 研究意义和研究内容本研究对西洋菜中叶绿素提取进行研究，采用乙醇提取法提取叶绿素，通过单因素试验、正交试验设计进行工艺优化，获得最佳提取工艺条件，以期为应用提供基础。第二章西洋菜中叶绿素提取的预备试验1 .1确定取样量及稀释度2 .L1试验材料、仪器、试剂和方法(1) 材料新鲜的西洋菜(广州市海珠区中道轻工中道菜市场)。(2) 仪器和试剂S22pc型可

7、见分光光度计、电子天平、研钵、容量瓶、小漏斗、玻璃棒、移液管、剪刀、定量滤纸、吸水纸、擦镜纸。无水乙醇，分析纯。(3) 试验方法西洋菜用自来水冲洗干净，分别收集茎和叶，用水冲洗，晾干，按叶子25%,茎75%称取一定量的样品于烧杯中，粉碎。称样，加溶剂提取，静置，过滤，定容，稀释，测定，记录数据,计算结果。2.L2结果与分析(1)试验h称取100g样品，用剪刀剪碎之后放到研钵中研磨，然后分别称IOg到2个烧杯中用无水乙醇进行提取至样品呈白色(提取液基本无色)，收集滤液，定容至Ie)C)mL,用可见分光光度计分别测定波长645nm和663nm处的吸光度。表1试验1样品的叶绿素含量表样品编号12样品

8、质量10.0210.036451.6751.678A&634.1764.180叶绿素总含量(mgg)1.68561.6863(2)试验2：由试验1的吸光度值算出其稀释倍数为5倍，才能控制吸光度基本在0.20.8的范围内。移取试验1的样品处理液20mL至IoOmL的容量瓶中，用无水乙醇定容，摇匀后，用可见分光光度计分别测定波长645nm和663nm处的吸光度是否在0.2-0.8的范围内，然后确定取样量。表2试验1样品稀释5倍的吸光度值样品编号1-12-16450.3350.3376630.8350.858由表2可见，经过稀释5倍之后，样液的吸光度值大概在0.2-0.8的范围内，所以为了节省溶剂，

9、节省提取时间以及提取成本。我们确定了取样量为Ig经过提取收集滤液后定容至50mLo但这样还是可能偏高(在波长663nm处的吸光度大于0.8),所以我们决定把取样量定为0.8g样品经处理，提取之后，定容至50mL。但由于取样量太少，可能存在取样不均匀的情况，所以我们确定了把取样量放大5倍，然后再把样液稀释5倍，以尽量减少取样不均的现象。即取4g样品，用溶剂提取之后定容至50mL,摇匀后，再从中吸取2mL样液至IomL容量瓶定容。2.2 提取溶剂的选择根据前人对叶绿素提取的经验表明，用丙酮、乙醇、乙酸乙酯、石油酷等有机溶剂作为提取剂，叶绿素提取效果较好。本试验对相关影响因素进行研窕。表3不同溶剂对

10、叶绿素提取的影响溶剂乙酸乙酯无水乙醇石油醍丙酮样品质量(g)4.054.034.024.04A6450.1760.2590.0280.295Aft630.4000.7020.0700.682叶绿素含量(mgg)0.43880.67610.07030.7097.7L乙酸乙酯无水乙醇石油醍丙酮溶剂图1溶剂与叶绿素含量之间的关系由表3和图1可以看出,丙酮的提取率是最大的；但是由于丙阳对中枢神经系统的抑制、麻醉作用，属于轻微中枢神经抑制剂。丙酮在有氧及无氧状态下均会迅速生物分解，但丙酮高浓度下对微生物有毒。高浓度接触对个别人可能出现肝、肾和胰腺的损害。正是因为丙酮的危需性与丙酮的价钱都比乙爵相对要高，

11、所以从比较安全的角度和经济实惠的角度上来说，要使用在大规模的生产中和应用在食品加工中，乙醇都是属比较安全合适的溶剂。通过上述试验，确定了取样量、稀释倍数以及所用的提取溶剂。具体是操作步骤如下：1、清洗：将市场上买回来的新鲜西洋菜，用自来水冲洗掉表面的泥沙后（尽量保持菜身的完整），放在吸水纸上，以吸去菜身表面吸附的多余水分，分别收集茎和叶。2、研磨：将西洋菜（按茎：叶=3:1）用剪刀剪碎放到研钵中，小心研磨至变成泥状3、称样：用0.01感量的电子天平，称取4g样品于小烧杯中4、提取：加810mL无水乙醇（以能没过样品为准）于样品中，用玻璃棒搅拌均匀后放到暗处静置510min,取出后过滤到50mL

12、容量瓶中，多次浸提、过滤至样品组织呈白色(或浸泡液基本无色)：用无水乙爵定容，摇匀。5、稀释：移取2mL的样品提取液至IOmL容量瓶中，用无水乙醉定容，摇匀，静置，尽快用可见光分光光度计测定。6、测定：将样品稀释液用ICm比色皿分别在波长645nm和663nm处测吸光度，记录读数。7、分析数据，计算叶绿素含量叶绿素总含量(mgg)=(2029i-8.04A663)xnxV100Om式中Aeii5样品稀释液在波长645nm时的吸光度；样品稀释液在波长663nm时的吸光度；11一一稀释倍数；V样品溶液体积，mL；m样品质量，g.2.3 西洋菜中不同部位叶绿素含量测定(1) 试验仪器与试剂S22pc

13、型可见分光光度计、电子天平、研钵、容量瓶、小漏斗、玻璃棒、移液管、剪刀、定量滤纸、吸水纸、擦镜纸、无水乙爵。(2) 试验步骤 将西洋菜洗净擦干，茎叶分离，整体按茎：叶=3:1的比例取样，叶称取0.8g,茎和整体都称取4g,用剪刀剪碎放到研钵中，小心研磨至变成泥状。 加8mL无水乙醇提取，放入暗处IOmin,取出过滤到50mL容量瓶中。重复提取，至样品组织变白。用无水乙醉定容到50mL。 移取2mL样液到IOmL容量瓶中，用无水乙醇定容。 将样品稀释液用ICm比色皿分别在波长645nm和663nm处测吸光度，记录读数。表4西洋菜中不同部位的叶绿素含量表茎叶整体样品质量(g)4.000.84.(M

14、)A6450.0510.6070.220A6630.1051.5380.547叶绿素含量(mgg)0.11747.71300.5539叶绿素含量图2西洋菜中不同部位的叶绿素含量由表4和图2可知，只取西洋菜的茎做试验时，叶绿素含量太低，取样量较大，只取叶做试验时，叶绿素含量太高，取样量较少，两者都不适合做试验，当取整体(即茎：叶=3:1)时，最适合做试验。2.4 在不同预处理中叶绿素含量的变化(1) 试验仪器与试剂S22pc型可见分光光度计、电炉、电子天平、研钵、容量瓶、小漏斗、玻璃棒、移液管、剪刀、定量滤纸、吸水纸、擦镜纸、无水乙醇、碳酸钙。(2) 试验步骤预处理：称4份未研磨的西洋菜各4g。

15、一份空白对照，直接研磨；一份用人水烫2min后研磨；一一份用碱水烫2min后研磨；一份加减研磨。加8mL无水乙醇提取，放入暗处Iomin,取出过滤到50mL容量瓶中。重复提取，至样品组织变白。用无水乙醇定容到50mL。移取2mL样液到IOmL容量瓶中，用无水乙醵定容。将样品稀释液用ICm比色皿分别在波长645nm和663nm处测吸光度，记录读数。7 6 5 4 3 2O.O.O.3k k - -H-表5不同预处理与叶绿素含量的关系表处理方法空白样品热汤2min加碱热汤2min加CaCO3研磨样品质量)4.084.084.094.05A&450.2200.2510.1810.233A6630.5470.643