全 文 ：361※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 10
　　姜叶叶绿素的提取及叶绿素铜钠的制备
罗祖友，袁 萍，莫开菊
(湖北民族学院生物科学与技术学院， 湖北 恩施 445000)
摘 要：研究姜叶叶绿素的提取工艺，并进行叶绿素铜钠的制备及其稳定性的初步分析。结果表明，提取姜叶
叶绿素的最佳工艺条件为：以2:1的丙酮-95%乙醇混合溶液作提取溶剂，料液比1:30、浸提温度60℃、浸提时
间5h；按先皂化后铜代工艺制备的叶绿素铜钠产品，具一定耐酸性，90℃以下热稳定性较好。
关键词：姜叶；叶绿素；提取；叶绿素铜钠；制备
　　
　　Extraction of Chlorophyll from Zingiber officinale Leaves and Preparation of Sodium Copper Chlorophyllin
LUO Zu-you，YUAN Ping，MO Kai-ju
(School of Biological Science and Technology, Hubei Institute for Nationalities, Enshi 445000, China)
　　
Abstract ： The extraction technique of chlorophyll from zingiber leaves was studied, and the sodium copper chlorophyllin was
prepared and its stabilities were analyzed tentatively. The results showed that the optimal extraction of chlorophyll conditions
are determined as follows: using the mixture of acetone and 95﹪alcohol with 2:1 ratio as xtraction solvent, ratio of material to
solvent 1:30, extraction temperature 60℃ and extraction time 5 h. The product of sodium copper chlorophyllin prepared
according to the technics of saponifyication at first and then copper substitution shows some acid stability and thermal stability
below 90℃.
Key words ：Zingiber officinale-leaves； chlorophyll；extraction；sodium copper chlorophyllin；preparation
中图分类号：O652.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)10-0361-04
收稿日期：2008-07-06
基金项目：湖北省教育厅重点资助项目(2000D9001)
作者简介：罗祖友(1963-)，女，副教授，博士，主要从事天然产物与功能食品化学研究。E-mail：lzyemail@126.com
植物姜(Zingiber officinale ROSC)，属于姜科姜属
药食兼用的草本植物[1]。人类对植物姜的利用和研究，
主要以其植株的地下部——块根(即生姜)为原料，包括
食品与调味品的开发利用，生姜的化学、药理及生物
活性成分的研究等[2-3]，本实验在生姜系列产品开发研究
的基础上，以加工过程中被丢弃的植株地上部为原料，
进行姜叶叶绿素的提取及叶绿素铜钠的制备研究，旨在
为姜的综合开发利用提供参考。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
新鲜姜叶 恩施凤头姜生产基地。
丙酮、乙醇、石油醚、氢氧化钠、硫酸铜等均
为分析纯。
1.2仪器与设备
WFJ7200可见分光光度计、HH-6数显恒温水浴锅、
R-201真空旋转蒸发器等。
1.3方法
1.3.1原料预处理
新鲜姜叶，拣去黄叶和杂质，水洗、沥干表面水
分后，于60℃左右烘干，粉碎后，密封、避光保存，
备用。
1.3.2 叶绿素的提取
参考文献[4-6]的方法。准确称取1.0000g姜叶干粉，
以有机溶剂作提取介质，按一定料液比在一定温度下浸
提一定时间后，用分光光度法考察叶绿素(总吸光度)的
提取效果。
1.3.2.1有机溶剂的选择
称取姜叶粉，选用10种提取溶剂(表1)，以料液比
1:15，于50℃下分别浸提2h。收集滤液，定容至50ml，
再稀释10倍后，于波长652nm处测吸光度。选择滤液
吸光度最大时的溶剂作为本实验提取溶剂。
1.3.2.2浸提温度的选择
称取姜叶粉，以1:15的料液比和选定的溶剂，在
不同温度(30～80℃)下浸提2h。滤液定容至50ml，再稀
2008, Vol. 29, No. 10 食品科学 ※工艺技术362
释10倍后，于波长652nm处测吸光度。选择合适的温度。
1.3.2.3浸提时间的选择
称取姜叶粉，以1:15的料液比和选定的溶剂、温
度，浸提不同时间(2～7h)。滤液定容至50ml，再稀释
10倍后，于波长652nm处测吸光度。选择合适的浸提
时间。
1.3.2.4料液比选择
称取姜叶粉，以选定的溶剂、温度和时间，采用
不同的料液比(1:10～1:30)进行浸提。滤液定容至50ml，
再稀释10倍后，于波长652nm处测吸光度。选择合适
的料液比。
1.3.2.5正交试验
在单因素试验的基础上，对浸提温度、时间、料
液比三个因素进行正交试验，以确定浸提叶绿素的最佳
工艺条件。
1.3.3姜叶叶绿素铜钠的制备及其稳定性的研究
根据资料，可采用先皂化后铜代方法，也可用先
铜代后皂化的方法制备叶绿素铜钠[7-9]。本实验采用的工
艺路线为：姜叶粉→浸提叶绿素→过滤、浓缩→叶绿素
浸膏→加碱皂化→分离皂化液、调酸(脱镁)→铜代→过
滤、纯化→铜叶绿素→加碱成盐、干燥→叶绿素铜钠。
并对姜叶叶绿素铜钠产品的热、光稳定性等性质进行初
步研究。
2 结果与分析
2.1单因素对叶绿素提取效果的影响
2.1.1浸提溶剂的选择
10种溶剂对姜叶绿素的提取效果如图1所示。溶剂
1(丙酮)、溶剂4(3:1的丙酮-95%乙醇)和溶剂5(2:1的丙
0.43
0.42
0.41
0.4
0.39
0.38
吸
光
度
0 1 2 3 4 5 6 7 8
时间(h)
图3 时间对姜叶叶绿素浸提效果的影响
Fig.3 Effects of time on extraction of chlorophyll from Zingiber
officinale leaves
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
吸
光
度
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
溶剂种类
图1 溶剂对姜叶绿素提取效果的影响
Fig.1 Effects of different solvents on extraction of chlorophyll
from Zingiber officinale leaves
30 40 50 60 70 80
吸
光
度
温度(℃)
图2 温度对姜叶叶绿素浸提效果的影响
Fig.2 Effects of temperature on extraction of chlorophyll from
Zingiber officinal leaves
0.46
0.44
0.42
0.4
0.38
0.36
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
溶剂 丙酮 无水乙醇 95%乙醇
丙酮-95% 丙酮-95% 丙酮-95% 丙酮-95% 丙酮-95% 石油醚-95%
石油醚
乙醇(3:1) 乙醇(2:1) 乙醇(1:1) 乙醇(1:2) 乙醇(1:3) 乙醇(3:2)
表1 浸提叶绿素的溶剂
Table 1 Solvents for extracting chlorophyll
酮-95%乙醇)均有较好的浸提效果。本实验确定以2:1的
丙酮-95%乙醇溶液作为姜叶绿素的提取溶剂。
2.1.2浸提温度的选择
图3显示，2～5h以内随着时间的延长，叶绿素的
浸提效果增加，5h达到最大吸光度，以后的浸提效果
开始下降，可能与长时间处于一定温度下致使部分叶绿
素分解有关。
2.1.4料液比的选择
图4表明，以1:25料液比的浸提效果最好。
2.2正交试验结果
由表2可知，三个因素的影响次序为：A＞C＞
B。最佳提取工艺参数为：A2B2C3，即：温度60℃、
料液比1:30、浸提时间5h。
图2表明，低温段随着温度的升高，叶绿素的提
取效果增强，但当温度达到60℃以后，则提取效果开
始下降。可能是达到一定高的温度，引起叶绿素的脱
镁反应所致。
2.1.3浸提时间的选择
363※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 10
图4 料液比对姜叶叶绿素浸提效果的影响
Fig.4 Effects of ratio of material to liquid on extraction of
chlorophyll from Zingiber officinale leaves
吸
光
度
0.46
0.42
0.38
0.34
0.30
1:10 1:15 1:20 1:25 1:30
料液比
试验号 A温度(℃) B时间(h) C料液比 吸光度
1 50 4 1:20 0.306
2 50 5 1:25 0.432
3 50 6 1:30 0.437
4 60 4 1:25 0.445
5 60 5 1:30 0.450
6 60 6 1:20 0.427
7 70 4 1:30 0.394
8 70 5 1:20 0.381
9 70 6 1:25 0.245
K1 1.175 1.145 1.114
K2 1.322 1.263 1.122
K3 1.020 1.109 1.281
k1 0.392 0.382 0.371
k2 0.441 0.421 0.374
k3 0.340 0.370 0.427
极差R 0.101 0.051 0.056
表2 正交试验结果
Table 2 Results of orthogonal test
2.3验证实验结果
按A2B2C3提取条件，进行三次平行实验，测得平
均吸光度为0.465，与正交试验结果相符。
2.4姜叶叶绿素铜钠的制备及其稳定性
按照先皂化后铜代工艺路线制备的叶绿素铜钠，产
品为墨绿色，水溶性好。配制一定体积质量分数的姜
叶叶绿素铜钠溶液，分别对其热、光等稳定性进行初
步探讨，以吸光度作为检测其稳定性的指标[8，10]。
2.4.1热稳定性
配制0.001%的叶绿素铜钠水溶液，分别置于温度
为70、80、90、100℃水浴中，恒温1h，测其吸光
度，如表 3所示。
温度(℃) 室温 70 80 90 100
吸光度 0.3630.352 0.3470.3400.296
表3 温度对叶绿素铜钠稳定性的影响
Table 3 Effects of temperature on stability of sodium copper
chlorophyllin
由表3可知，温度越高，叶绿素铜钠溶液越不稳
定。当温度超过9 0℃时，吸光度下降较快。
2.4.2光稳定性
将0.001%的叶绿素铜钠盐溶液放置于自然光下，每
天定时测其吸光度，结果如表4所示
时间(d) 1 2 3 4 5
吸光度 0.363 0.320 0.272 0.1760.169
表4 光照对叶绿素铜钠稳定性的影响
Table 4 Effects of light on stability of sodium copper
chlorophyllin
由表4可知，叶绿素铜钠溶液的吸光度在自然光下
第3d开始明显下降。
2.4.3酸稳定性
以0.01、0.1、1.0mol/L的盐酸溶液作溶剂，分别
配制0.001%叶绿素铜钠溶液，对照以蒸馏水代替盐酸溶
液，测其吸光度，结果如表5所示。
盐酸浓度(mol/L)对照 0.01 0.1 1.0
吸光度 0.365 0.363 0.360 0.351
表5 酸对叶绿素铜钠稳定性的影响
Table 5 Effect of acidity on stability of sodium copper
chlorophyllin
由表5可知，叶绿素铜钠溶液随着酸浓度的增加，
其吸光度略有下降。表明叶绿素铜钠在低浓度的酸性介
质中较为稳定。
2.4.4碱稳定性
以0.01，0.1，1.0mol/L的氢氧化钠溶液作溶剂，
分别配制0.001%叶绿素铜钠溶液，对照以蒸馏水代替氢
氧化钠溶液，测其吸光度，结果如表6所示。
NaOH浓度(mol/L)对照 0.01 0.1 1.0
吸光度 0.365 0.400 0.4210.432
表6 碱对叶绿素铜钠稳定性的影响
Table 6 Effects of alkalinity on stability of sodium copper
chlorophyllin
由表6可知，随碱浓度的增大，其吸光度加大。
而且，叶绿素铜钠溶液的外观颜色加深。说明碱性介
质对叶绿素铜钠的影响较大。
3 讨 论
3.1从生姜生产的废弃物——姜叶中提取叶绿素，其
最佳工艺条件是：以2:1的丙酮-95%乙醇混合溶液作提
取溶剂，料液比1:30，浸提温度60℃，浸提时间5h。
2008, Vol. 29, No. 10 食品科学 ※工艺技术364
3.2按先皂化后铜代工艺对姜叶绿素进行化学改性，
可得到墨绿色的叶绿素铜钠。该产品水溶性好，在90℃
以下热稳定性较好，具一定的酸稳定性，但碱性介质
对其影响较大。其应用特性和最适合的制备工艺参数有
待进一步探讨。
3.3从姜叶中提取并制备天然色素叶绿素铜钠，既可
丰富天然色素的来源，用于饮料、糖果、糕点等食品
饮料的色彩装饰，又可开辟生姜生产的综合利用途径，
提高经济效益。
参考文献：
[1] 王颖, 李东伟. 生姜的研究进展[J]. 中国药业, 2006, l5(9): 62-63.
[2] 吴贾锋, 张晓鸣. 生姜风味物质研究进展[J]. 食品与发酵工业, 2005,
31(4): 100-104.
[3] 王维皓, 王智民. 姜的化学、药理研究进展[J]. 中国中药杂志, 2005,
30(20): 1569-1573.
[4] 夏文宽, 董英. 从苦瓜滤渣中提取苦瓜叶绿素的研究[J]. 食品科技,
2006(2): 127-128.
[5] 黄晓德, 钱骅, 赵伯涛. 西兰花叶叶绿素提取及叶绿素铜钠盐制备
工艺研究[J]. 中国野生植物资源, 2007, 26(3): 45-47.
[6] 潘慧娟. 不同溶剂对蚕沙中叶绿素提取效果的影响[J]. 杭州师范学
院学报: 自然科学版, 2006, 5(1):50-52.
[7] 胡军华, 张袁松, 李鸿筠, 等. 蚕粪中提取叶绿素铜钠盐的稳定性研
究[J]. 蚕业科学, 2005, 31(3): 370-373.
[8] 单超, 刘六军, 陈素文. 杜仲全叶综合利用中叶绿素和β-胡萝卜素
提取分离的研究[J]. 林产化工通讯, 2005, 39(4): 16-19.
[9] 刘利萍, 张淑蓉, 代大煜. 竹叶制取叶绿素铜钠盐的工艺研究[J]. 重
庆大学学报: 自然科学版, 2000, 23(3):109-111; 130.
[10]丁利君, 周燕芳, 谢晓玲. 芥蓝叶制取叶绿素铜钠盐的工艺参数及
其性质研究[J]. 现代食品科技, 2005, 21(1): 36-38.