海带中叶绿素提取工艺及稳定性研究.pdf
《海带中叶绿素提取工艺及稳定性研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《海带中叶绿素提取工艺及稳定性研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 第4 1卷 第4期 佳 木 斯 大 学 学 报(自 然 科 学 版)V o l.4 1N o.4 2 0 2 3 年0 7月 J o u r n a l o f J i a m u s iU n i v e r s i t y(N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n)J u l y 2 0 2 3文章编号:1 0 0 8-1 4 0 2(2 0 2 3)0 4-0 1 4 1-0 4海带中叶绿素提取工艺及稳定性研究李 萍(厦门海洋职业技术学院,福建 厦门3 6 1 1 0 2)摘 要:此次研究以海带为原料,探讨了叶绿素的提取工艺:萃取有机溶剂、吸附树脂
2、萃取法、临超界C O2萃取法、超声萃取法以及微波萃取法。实验结果显示,采用微波-超声联合提取法提取的叶绿素,提取速度快、收率高、不需要加热,且节约能源。关键词:海带;叶绿素;提取工艺;稳定性中图分类号:T Q 9 1 4.2 文献标识码:A0 引 言叶绿素是一种天然的生物光合作用的物质,具有无毒性、可食用性,在食品、化妆品、医药等领域有着广泛的应用。一般情况下,海洋植物的叶绿素及其附属色素比陆地植物要多。同时,海洋植物生长速度快,产量大,因此,利用海洋植物提取叶绿素,可以有效地开发海洋资源,并从海洋中提取天然色素。为此,本文探讨从海带中提取叶绿素的方法。1 叶绿素的提取工艺(1)萃取有机溶剂叶
3、绿素的提取方法主要有乙醇,丙酮,丁醇,二氯甲烷,石油醚,异丙醇,三氯乙烯等。料液比例为1:6 1:4 0,提取温度为5 0 8 5,2 5 h。在金属替代反应中,通常采用1 0%的硫酸或盐酸盐进行替代,其取代温度为5 0 8 0,反应周期为1 4 h。叶绿素类的主要成分是叶绿素铜钠盐,它是一种带有金属光泽的深绿色粉末,没有异味或轻微的氨味,具有吸湿性能,对光线和热量都比较稳定。在水中溶解,在酒精和氯仿中略溶解,在乙醚和石油醚中微溶解。提取法按其处理方式可分为研磨法和浸提法。(2)吸附树脂萃取该方法避免了低沸点的有机溶剂,缩短了生产流程,简化了设备,提高了产品的纯度。萃取工艺:从植物叶片的干燥、
4、有机溶剂的萃取、金属的置换、树脂的吸收、酒精的冲洗、脱脂、减压、浓缩、真空干燥、产物的萃取。(3)C O2超临界萃取C O2的超临界萃取工艺为:从植物叶片粉到C O2的超临界萃取减压分离产物。本方法提取温度低,传质速度快,萃取速度快。此外,C O2是一种惰性无毒、廉价易得、对环境友好的产品。岳鹏翔等认为,采用酒精作为夹带剂,可以有效地提高提取效率。陈雪峰等以6 0,压力3 0MP a,时间6 h,料液比1 2.0(桃叶和9 5%乙醇)为最佳萃取条件。(4)超声波萃取陈正等采用超声波法对破碎、烘干的植物叶片进行萃取,获得叶绿素萃取。超声提取方法提取速度快,时间短,收率高,不需要加热,节约能源。本
5、方法通常采用1:1或2:l的乙醇和丙酮的混合物作为萃取溶液,萃取时间2 0-3 0 m i n,料液比为1:6l:l O(g/m L)。与常规方法比较,得到的叶绿素产量增加1 5%1 8%。(5)微波萃取微波提取技术主要是通过对合适的微波环境进行控制,使其选择性、瞬时性、高效。其工艺流程为:干燥、破碎、溶于溶剂、微波消解、过滤、蒸发、浓缩、最终产品。微波萃取技术选择性高,溶剂消耗少,能耗低,升温均匀,反应速率快。王晓飞等采用微波技术对甘蔗糖厂过滤污泥中的叶绿素进行了研究,结果表明,采用超声波萃取技术,其萃取效率收稿日期:2 0 2 3-0 3-2 8作者简介:李萍(1 9 8 2-),女,山东
6、泰安人,讲师,硕士,研究方向:海洋生物学。佳 木 斯 大 学 学 报(自 然 科 学 版)2 0 2 3年和纯度分别提高了6 9.8%和1 2.1%,比传统的超声萃取方法提高了2 2.2%与1 4.0%。2 材料与方法1)材料与试剂材料:海带。试剂:9 5%丙酮,HC I溶液,醋酸锌,石油醚,氢氧化钠,硫酸镁.氯化钙,氯化铝,亚铁,硫酸盐。三氯化铁,氯化钾,硫酸铜,T B HQ,B HT,V c,V E,蔗糖,食盐,葡萄糖,E D T A,双乙酸钠,都是纯度较高的。2)仪器和设备昆山市超声仪设备有限公司;上海欣茂仪器有限公司7 3 2C可见光谱测量仪;7 5 2紫外可见光谱仪;北京普析通用仪器
7、有限公司9 9 0原子吸收光谱仪。3)处理方式将4 9 g粉碎后的海带倒入烧杯,加入3 0 m L的有机萃取剂,用塑料薄膜密封,在室温下用2 0 0W超声波萃取2 0m i n。取8 m L滤液于分液漏斗中,加4m L石油醚,用等量的氯化钠溶液进行浸提,再用1 2 m L超纯水对有机相进行清洗,反复抽提,除去溶剂和无机物盐,合并石油醚相。将0.9 m o l/L的盐 酸1 5 m L加 入 到 石 油 醚 相 中 进 行1 5 m i n的反萃法,将各水相分离。在气体、乙炔火焰、波长2 8 5.2 n m、窄缝宽度0.2 n m、灯电流3 mA、燃烧室高度5.0 mm。用原子吸收光谱法计算了海
8、带中的叶绿素,并用公式(1)表示。公式中:C是以被测液体中的镁的质量浓度/(u g/m L)作为标准曲线得到的;Vi是总体积I m L的混合萃取溶液;V2是每m L的去除石油醚相中的容积:V3是每m L返回萃取水相的定容容积;8 9 9.3是叶绿素a和叶绿素b(g/m o L)的平均摩尔质量:2 4是每克/m o L的M g。3 结果与分析(1)超声波萃取条件的确定1)浸出物的选用不同的萃取方法对其萃取效果有很大的差别,混合溶液的萃取效果优于单独使用。结果表明,混合液直接从海洋中提取叶绿素的效果显著改善,这是一种协同作用。通过试验,确定了A型溶液(乙醇:1:1)的浸出率。2)浸出液的配比不同的
9、浸出剂用量对其浸出率有明显的影响。在萃取过程中,在溶质浓度与萃取液溶质浓度相同的情况下,萃取达到了平衡。在提取剂用量减少的情况下,叶绿素萃取液的吸光度降低,在3 0 m L时,其吸光度持续增加,但幅度不大。3)选取的时间在萃取前期,吸收率随时间的延长而逐渐增大,在2 0 m i n的萃取过程中,吸收量最大,随后的吸收量基本没有变化,为了节省时间,选取2 0 m i n。4)抽水能力的选取吸光率随着超声功率的增大而增大,在2 0 0W时吸收量最大。随着超声波功率的增加,吸收能力也会下降,因为它的能量过大,会对叶绿素分子产生破坏,导致萃取效率下降。因此,选择了2 0 0 W的抽取功率。5)萃取次数
10、的选择第1次 萃 取 的 时 候,叶 绿 素 的 提 纯 量 只 有1 8%,第2次提纯率是6.8%,第3次提纯只有1.4%。因此,超声波萃取海带中的叶绿素,无需反复萃取,只需二次萃取即可。6)建立超声萃取的工艺条件采用无水乙醇和丙酮比1:1的比例作为萃取液,料液比例为2:1 5(g/m L),在室温下以2 0 0 W超声波能量萃取2次,每次2 0 m i n。(2)反萃法的选取1)反萃法中的盐酸含量选取在不同的盐酸浓度下,反萃取的镁离子含量先是增大,然后几乎不发生变化。在盐酸浓度范围内,以0.9 m o l/L为最佳反萃剂,反萃取充分,盐酸浓度不高,不会造成对金属离子的损害。本研究以0.9
11、m o l/L的盐酸为反萃剂。2)反萃取盐酸的配比以1 5m L的盐酸反萃效果最好,随盐酸用量的持续增大,其吸光度基本不变,因此,从实际成本考虑,采用1 5m L的反萃取液。3)选择反萃取时间采用0.9 m o l/L的盐酸以及1 5m L反萃剂,在1 5m L的条件下,吸收率最高,但随着反萃取时间的延长,其吸光率的提高并不显著。因此,为了节省时间,最佳的反萃法是1 5 m i n。4)正交试验见表1。表1 反萃取正交试验因素水平设定水平因素A盐酸浓度/(m o l/l)B反萃取时间/m i nC盐酸用量/m L10.71 01 020.91 51 531.12 02 0 从表2可见,在实验中
12、,A2B2C3的吸收率最大,241第4期李 萍:海带中叶绿素提取工艺及稳定性研究也就是叶绿素的浓度最大。通过对R值的分析,发现A2B2C2是ABC,A2B2C2是最优的。因此 以A2B2C2作比较试验,发现A2B2C2的数值大,吸收度0.7 5 6。因此,采用0.9 m o l/l的盐酸1 5r n L反萃法对海带叶绿素的反萃取率进行了优化。表2 反萃取正交试验设计及结果实验号A空列BC吸光度111110.0 3 6222220.5 4 1333330.3 7 4K11.2 7 81.5 1 91.4 3 21.4 8 8K21.9 3 51.6 3 41.6 8 11.6 4 9K31.3
13、9 71.4 5 51.5 1 51.4 9 1K10.4 2 60.5 0 60.4 7 70.4 9 6K20.4 6 60.5 4 80.5 6 00.5 5 0K30.6 5 10.4 8 90.5 0 50.4 9 7R0.2 2 50.0 5 90.0 8 30.0 5 4因素主次A B C优方案A2B2C2 (3)叶绿素稳定性分析1)光照对海带叶绿素的影响光照对海带的叶绿素稳定性有很大的影响。日光对叶绿素的损害效果最明显,仅能保持2 0d紫外线的损害,其次是3 0 d的光照,对叶绿素也有一定的损害,9 0 d后仍保持绿色,但在黑暗中对叶绿素的影响微乎其微。这是因为紫外线可以促进自
14、由基的生成,室内紫外线的浓度很低,因此室内的紫外线破坏速度比较慢,但是紫外线和红外光可以产生热量来增加温度,加快氧化过程中的自由基和其他氧化剂对叶绿素的伤害,同时长期的光照也会使叶绿素的光敏氧化分解为无色产品。张亮等人对大叶黄杨的叶绿素稳定性进行了研究,结果显示,室内外光照对叶绿素的损害最小。所以在储存和运输时,要注意避免阳光的照射。2)温度对海带叶绿素的影响在高温环境中,叶绿素分解生成的自由基在高温和氧气作用下快速降解叶绿素。在低温度下,如0,2 0,4 0等,叶绿素的吸收能力没有明显下降,这是由于低温能抑制叶绿素和叶绿素的分解,从而使叶绿素的稳定期得以延长,因此,低温是保持叶绿素品质的关键
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 海带 叶绿素 提取 工艺 稳定性 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。