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提取条件对绿豆皮叶叶绿素提取效果影响



全 文 :提取条件对绿豆皮叶叶绿素提取效果影响
吴兴壮,张 华,张晓黎,付 欣
(辽宁省农业科学院 食品与加工研究所,沈阳 110161)
摘要:为探讨提取条件对绿豆皮叶叶绿素的提取效果,以烘干的绿豆皮叶为原料,以叶绿素含量作为评价指标,通过单因素试验研
究提取溶剂、料液比、提取温度、提取时间和提取次数对叶绿素提取效果的影响。 结果表明:以 95%乙醇为提取溶剂,料液比为 l∶5,
提取温度 50 ℃,提取时间 2 h,叶绿素含量最高。
关键词:绿豆皮叶;叶绿素;提取条件;温度
中图分类号:TS264.4 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2015)09-0050-03
叶绿素及其衍生物有降低胆固醇、 改善便秘、脱
臭、抗衰老、补血、活化细胞、促进造血、抗菌、消炎等
功效,可有效抑制多环芳烃类的诱变作用,广泛应用
于医药、食品、 日用化工等领域。绿豆皮叶成本低廉、
取材容易,是良好的天然绿色素资源。 作为一种世界
名菜,绿豆皮随着国际市场需求量的不断增加,国内
栽培面积不断扩大,导致绿豆皮废弃物——叶资源极
其丰富。然而,目前绿豆皮叶少部分被用作饲料外,绝
大部分以垃圾形式扔掉,造成极大的资源浪费和环境
污染,故对其进行开发研究具有良好的应用前景。
以绿豆皮叶为原料,探讨提取溶剂、料液比、提取
温度、时间和次数对叶绿素提取效果的影响,并取得
了良好的效果。
1 材料与方法
1.1 试验原料
以 60 ℃烘干的绿豆皮叶为原料。 蒸馏水、95%乙
醇、丙酮、石油醚、正己烷均为分析纯。
1.2 仪器设备
分析天平:北京赛多利斯仪器有限公司。 电热恒
温水浴锅: 江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司。
UV-1200 型紫外可见分光光度计: 上海美普达仪器
有限公司。 酒精计:沈阳精密仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 试验原理 叶绿素能够溶解在有机溶剂中。 绿豆
皮叶粉碎后加入有机溶剂,以适当的料液比,在适宜
恒温水浴提取一定时间和次数; 将过滤后提取液合
并,用分光光度计测定吸光值,计算叶绿素含量,确定
叶绿素提取工艺参数。
1.3.2 叶绿素提取工艺流程
有机溶剂

干绿豆皮叶→浸提→热滤→冷滤→合并滤液→浓缩→糊状叶绿素→检测
↑ ↓
置一定温度 滤渣
1.3.3 单因素试验 分别以提取溶剂、料液比、提取温
度、时间和次数为考察对象,进行提取叶绿素单因素
试验,根据的吸光值分析各因素对叶绿素提取效果的
影响。
1.3.4 吸光度值的测定 用 UV-1200 型紫外可见分光
光度计测定吸光度,根据吸光度值变化情况,确定提
取叶绿素的最优条件。
1.3.5 叶绿素含量测定 准确称取 3 种干燥方式的绿豆
皮叶各 5 g,以 80%丙酮为提取剂,料液比 1∶5,采用
恒温水浴 50 ℃提取 3 h。 浸提结束后,经热滤、冷滤 2
次过滤,吸取滤液 0.1 mL 至 100 mL 容量瓶,用 80%
丙酮定容,以 80%丙酮作参比液,分别在 645 nm 和
663 nm 处测定样品吸光值, 并按下列公式计算叶绿
素含量:
CT=Ca+Cb (1)
Ca=(12.7A663-2.69A645)v / 1000 m (2)
Cb=(22.9A645-4.68A663)v / 1000 m (3)
式中:Ca 为叶绿素 a 含量,mg / g;Cb 为叶绿素 b
含量,mg / g;CT为总叶绿素含量,mg / g;A663为叶绿素
溶液在波长 663 nm 处的吸光度;A645 为叶绿素溶液
在波长 645 nm处的吸光度;V为提取液体积;M 为样
品质量。
2 结果与分析
2.1 提取溶剂对叶绿素提取效果的影响
分别取粉碎 40 目的绿豆皮干叶 5 g, 用 25 mL 不
同有机溶剂在 50 ℃恒温水浴提取 2 h,经热、冷过滤
收稿日期:2015-09-12
作者简介:吴兴壮(1975—),男,副研究员,从事农产品加工方
面的研究。
第 9期 总第 255期 No.9 Total No.255
2015年 9月 Sep. 2015
农业科技与装备
Agricultural Science&Technology and Equipment
DOI:10.16313/j.cnki.nykjyzb.2015.09.017







  







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后, 滤渣再用 25 mL 对应有机溶剂同温提取 2 h,合
并两次滤液,吸取 0.1 mL 至 100 mL 容量瓶,用丙酮
定容,在 645 nm,663 nm 波长下测叶绿素吸光度,结
果见图 1。 图 1中,石油醚-乙醇-95%乙醇∶石油醚=2∶
1。
由图 1可见,丙酮的提取效果最好,石油醚-乙醇
混合溶剂和 95%乙醇提取效果次之, 正已烷的提取
效果最差。由于丙酮毒性较大,危险性高,实际生产中
很少用丙酮作为提取剂。 石油醚-乙醇混合溶剂和
95%乙醇提取效果相差不大,但石油醚对眼睛、粘膜
和呼吸道有刺激性,且价格高于 95%乙醇。 从使用安
全、价格低廉、沸点适中、便于回收利用等方面综合考
虑,以 95%乙醇为提取溶剂较适宜。
2.2 料液比及提取次数对叶绿素提取效果的影响
适当的料液比对提高生产效率很有意义。 取 40
目的绿豆皮干叶 5 g,以 95%乙醇为提取溶剂,在 50
℃恒温水浴中,设计 1∶3,1∶5,1∶7,1∶9 四个水平的料液
比,进行 4 次提取试验,每次 2 h,分别热滤、冷滤后,
吸取滤液 0.1 mL至 100 mL 容量瓶, 用丙酮定容,在
645 nm,663nm波长下测叶绿素吸光度。其中,料液比
1∶7 第 4 次和 1∶9 第 3 次的提取液在 645 nm,663nm
波长下未检测出吸光值, 重新吸取 0.1 mL 提取液定
容至 50 mL,再重新测定吸光值,通过公式计算不同
料液比的提取液叶绿素含量,结果见图 2。 不同料液
比的前 2次提取效率见图 3。
由图 3 可见, 提取效率随着料液比的提高而增
高,超过 1∶5 时,其出率增加幅度不大,在提取 2 次
时,提取率达 95%以上。 考虑到溶剂用量过多,会给
后续溶剂回收带来困难,料液比选取 1∶5,即 l g 原料
的最佳溶剂用量为 5 mL,提取次数为 2次。
2.3 提取温度对叶绿素提取效果的影响
取 40 目的绿豆皮干叶 5 g, 加入 25 mL95%乙
醇,分别在 30,40,50,60,70 ℃恒温提取 2 h,过滤后
滤渣再提取 1次,提取液经热滤、冷滤后,合并 2 次滤
液,分别吸取 0.1 mL至 100 mL 容量瓶,用丙酮定容,
在 645 nm,663 nm 波长下测叶绿素吸光度, 叶绿素
含量见图 4。
由图 4 可见,随提取温度升高,叶绿素浸出量逐
渐增加,当温度高于 50 ℃时,增加幅度小。 从提取效
率和能耗综合考虑,提取温度以 50 ℃为宜。
2.4 提取时间对叶绿素提取效果的影响
取 40 目绿豆皮干叶 5 g, 加入 25 mL95%乙醇,
于 50 ℃恒温提取 1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 h,过滤后滤渣
再相应提取 1 次,经热滤、冷滤后,分别吸取 0.1 mL
至 100 mL容量瓶, 用丙酮定容, 在 645 nm,663 nm
波长下测叶绿素吸光值, 叶绿素含量测定结果见图
图 1 不同提取溶剂提取绿豆皮叶绿素含量
Figure 1 Chlorophyll extracting content of green bean skin
in different extracting solvent
图 2 不同料液比多次提取绿豆皮叶绿素结果
Figure 2 Results of chlorophyll of green bean skin under
different ratios of material and liquid
图 3 不同料液比前 2 次提取效率
Figure 3 Extracting efficiency of the first two times tests
under different ratios of material and liquid
图 4 不同提取温度对叶绿素提取效果的影响
Figure 4 Influence of different extracting temperature on
chlorophyll extracting effect
1∶3

绿




/%
1∶5 1∶91∶7
1∶5 1∶91∶71∶3
2015年第 9期 吴兴壮等:提取条件对绿豆皮叶叶绿素提取效果影响 51







    











绿



/(
m
g/
g)
Influence of Extraction Conditions on Chlorophyll Extracting
of Green Bean Skin and Leaf
WU Xingzhuang,ZHANG Hua, ZHANG Xiaoli, FU Xin
(Institute of Food and Processing, Liaoning Academy of Agricultural Sciences, Shenyang 110161, China)
Abstract: The article discussed extraction effect of chlorophyll of green bean skin and leaf in different extracting conditions, used dried
green bean skin and leaf as raw material, used chlorophyll content as evaluation index, studied influence of extraction solvent, ratio for
material and liquid, extracting temperature, extracting time and extracting numbers on chlorophyll extracting by single factor test. The
result showed that using 95% ethanol as extraction solvent, ratio for material and liquid 1∶5, temperature 50 ℃, extracting time 2h, can
get the highest content of chlorophyll.
Key words: green bean skin and leaf; chlorophyll; extracting conditions; temperature
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5。 由图 5 可见:随时间延长,叶绿素提取率逐渐增
加;提取 2 h时,基本达到溶解-扩散平衡。 因此确定
适宜提取时间为 2 h。
3 结论
通过绿豆皮叶提取叶绿素影响因素单因素试验,
得出叶绿素提取条件为:以 95%乙醇为提取溶剂,料
液比为 1∶5,提取温度 50 ℃,提取时间为 2 h,叶绿素
含量最高。 该技术工艺简单,操作方便。
图 5 不同提取时间对叶绿素提取效果的影响
Figure 5 Influence of different extracting time on
chlorophyll extracting effect
Research Progress of Okra
TIAN Yang
(Benxi Chemical Industry School, Benxi Liaoning 117019, China)
Abstract: According to relative reports, in the article, it summarized chemical compound which is separated and identified from okra,
and introduced biological activity and efficacy of various extracts of okra. With further going of the study of chemical composition and
biological activity, it showed wide application prospects and provided scientific reference for the study of oak relative chemistry and bio-
logical activity.
Key words: okra; chemical composition; biological activity; efficacy
(上接第 49页)
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农业科技与装备 2015年 9月52