全 文 ：杨云裳,吕海丽,张应鹏,崔锦峰
(兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州 730050)
摘 要: 用正交法考察了温度、时间、浸提剂比[V(乙醇)∶V(丙酮)]等因素对小叶黄杨叶绿素提取效率的影响.结果表明:小叶黄
杨在浸提温度为45℃、浸提时间为4.5h,浸提剂比[V(乙醇)∶V(丙酮)]为 1∶1的条件下,叶绿素的提取效率最高.探讨用提取的天然色素
试制油墨以及用最佳工艺提取其他色素.
关键词: 小叶黄杨;叶绿素;提取;应用
中图分类号:TQ638文献标识码:A 文章编号:1004-0439(2007)08-0014-02
小叶黄杨叶绿素的提取工艺及应用
The extraction procedure of chlorophyll from Buxus
microphylla and the application
YANG Yun-shang, LüHai-li, ZHANG Ying-peng, CUI Jin-feng
(Sch. Petrochem. Eng., Lanzhou Univ. Technol., Lanzhou 730050, China)
Abstract:The influences of the factors such as temperature, time, extractant ratio (ethanol∶acetone) tc. on
the extraction efficiency of chlorophyll from Buxus microphylla were investigated by orthogonal method. The re-
sults showed that the chlorophyll extraction efficiency was the highest when immersing Buxus microphylla at 45
℃ for 4.5 h with immersion ratio of 1∶1. The p eparation of inks with the extracted natural pigments and the op-
timalprocess for the extraction of other pigments were also investigated.
Key words:Buxus microphylla; chlorophyll; extraction; application
收稿日期:2007-02-02
基金项目:甘肃省自然科学基金(3ZS042-B25-005),兰州理工大学校基金(SB05200601)
作者简介:杨云裳(1972-),女,甘肃西峰人,副教授,博士,从事天然有机化学的教学与科学研究.
天然食用色素是从植物、微生物、动物材料的可
食用部分用物理方法提取、精制而得到的食用着色剂,
具有较高安全性,而且其中很多品种具有防腐作用和
抗氧化活性.[1,2]如 !-胡萝卜素是维生素 A的前体,可
提高肌体的免疫功能、抵御紫外线辐射、预防维生素
A缺乏症,防治中风、心肌梗塞等心血管疾病,并有抗
癌作用.[3]叶绿素是自然界生物光合作用的产物,属于
卟啉类化合物,无毒,可食用,广泛用于食品、化妆品、
药物的着色,具有清热及止血的药理功能,在医药、食
品和工业中应用广泛.[4]如叶绿素可以促进刀伤、烧伤、
溃疡等伤口肉芽新生,加速伤口痊愈[5,6],许多国家现已
将叶绿素铜作为药物使用.叶绿素在生化研究中也有
非常重要的作用,故叶绿素的需求量非常大,我国每
年出口约1000t.
小叶黄杨属于黄杨科黄杨属(Buxus microphylla)
常绿灌木、枝叶茂密、叶片春季嫩绿、夏秋深绿、冬季
红褐色、经冬不落,是园林绿化主要树种和优良的绿
篱树种,广泛分布于我国,是提取叶绿素的良好原料.
本实验用小叶黄杨提取叶绿素以及其他色素,探索了
叶绿素等天然色素在水性油墨中的应用.
1 实验
1.1材料与仪器
小叶黄杨;紫杉小檗的叶;紫杉小檗的果实.试剂:
无水乙醇;丙酮;甲醇;乙醚;石油醚;碳酸钙;沸石;乙醇
与丙酮的混合液(按体积60mL配制).
印 染 助 剂
TEXTILE AUXILIARIES
Vol.24 No.8
Aug.2007
第 24卷第 8期
2007年 8月
8期
仪器:电子恒温不锈钢水浴锅;RE-5285A型旋转
蒸发仪;电子分析天平;研钵;SHZ-Ⅲ型循环水真空泵;
DJIC型增力电动搅拌器;U-2001型紫外分光光度计.
1.2工艺流程
小叶黄杨→加水清洗→捣碎→浸泡3天(60mL乙
醇与丙酮的混合液)→浸提→分离→浓缩→叶绿素.
↑ ↓
溶剂←回收溶剂
1.3浸提剂的筛选
取小叶黄杨 6g,捣碎后均分为 6份,置于棕色瓶
中.向瓶中分别加入乙醇和丙酮的混合液、甲醇、乙醇、
丙酮、乙醚、石油醚溶液各 60 mL,浸泡 3天.过滤后,
在662nm处测定浸提剂的吸收光密度.
2 结果与讨论
2.1浸提剂的筛选
由表1可知,浸提剂的吸收光密度大小顺序为:混
合液[V(乙醇)∶V(丙酮)为 1∶1]>乙醇>丙酮>甲醇>乙
醚>石油醚.以乙醇和丙酮的混合液作为浸提剂,对叶
绿素的提取效率最好.
2.2正交实验
正交实验及结果分析见表2.
由表2可知,影响叶绿素提取效率的主要因素是
浸提温度,其次是浸提剂比和浸提时间,各因素的主
次顺序是A>C>B.从小叶黄杨中提取叶绿素的最优方
案为 A1B3C1,即 45℃浸提 4.5 h,浸提剂比[V(乙醇)∶V
(丙酮)]为1∶1.
2.3稳定性
为了验证用小叶黄杨提取叶绿素最佳工艺的稳
定性,在正交实验后,又进行了 3组平行实验.根据极
差R的大小确定方案:取1g小叶黄杨剪碎,用浸提剂
[V(乙醇)∶V(丙酮)为 1∶1]在 45℃水浴中浸提 4.5 h.然
后进行真空干燥,定容,测得吸收光密度分别为0.918、
0.904、 .926.
2.4在油墨上的应用
用一定比例的水性连结料、填料与天然色素试制
水溶性油墨,对其着色力进行评价.着色力计算公式:
式中:S为试样的着色力百分比;A为冲淡标样所用的
白墨量;B为冲淡试样所用的白墨量.
由表3可知,经天然色素着色后的水性油墨面色
光亮、低色一般、墨色鲜泽.
3 结论
在浸提小叶黄杨的过程中,以料液比为1∶60(M/V)
浸提.温度是小叶黄杨叶绿素提取效率的主要影响因
素.提取叶绿素的最佳工艺条件为:45℃浸提 4.5h,浸
提剂比[V(乙醇)∶V(丙酮)]为 1∶1.用最佳工艺提取其他
天然色素的效果很好,有必要进一步研究并应用.用天
然色素着色水性油墨的色泽程度好.
参考文献:
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食品科技,2006(8):182-184.
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[4]刘丽娅,陈 山,王 军,等.植物天然食用色素的功能及其制备工
艺[J].食品与发酵工业,2006,32(9):96-100.
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[6]徐玉娟,廖森泰,肖更生,等.蚕桑功能食品研究与开发进展[J].中国
食品学报,2006,6(1):417-422.
表 3 着色力评价结果
白墨量 着色力(S)
/(%)
平均值
/(%)A(标样) B(试样)
0.271 2 0.263 1 97
95.5
0.282 1 0.266 1 94
注:浸提剂比为V(乙醇)∶V(丙酮).
表 2 正交实验及结果分析
实验号
A
浸提
温度/℃
B
浸提
时间/h
1 45 1.5
2 45 3.0
K2 0.442 0.572
K3 0.558 0.610
R 0.316 0.038
C
浸提
剂比
1∶1
2∶3
0.611
0.492
0.164
浸膏量
/g
浸膏提
取率/(%)
吸收光
密度
0.135 13.5 0.989
0.173 17.3 0.785
9 75 4.5 2∶3 0.186 18.6 0.778
K1 0.758 0.576 0.656
7 75 1.5 1∶2 0.091 9.1 0.471
8 75 3.0 1∶1 0.211 21.1 0.426
5 60 3.0 1∶2 0.158 15.8 0.505
6 60 4.5 1∶1 0.089 8.9 0.552
3 45 4.5 1∶2 0.029 2.9 0.499
4 60 1.5 2∶3 0.123 12.3 0.269
表 1 浸提剂的选择
浸提剂 丙酮 乙醇
吸收光密度 0.792 1.016
混合液
1.0 8
石油醚 乙醚 甲醇
0.060 0.398 0.770
S=(B/A)×100%
杨云裳等:小叶黄杨叶绿素的提取工艺及应用 15