菠菜色素的提取和理化 性质研究第六组第1小组 摘 要• 研究了菠菜叶绿素的提取条件及其理化 性质结果表明:在丙酮、 乙醇及丙酮: 乙醇 = 1∶ 1的混合液中易于提取该色素 在碱性条件下对热稳定 ,对光不稳定 关键词:叶绿素;提取方法;性质.1 实验部分• 1.1 试剂和仪器 • 原料:菠菜购自农贸市场 ,将其去梗洗净晾干 备用 • 试剂:95 %乙醇 ,丙酮 ,石油醚 ,NaOH等均 为AR级 • 仪器:723可见光分光光度计 ,上海第三分析仪 器厂;RE— 52型旋转蒸发器;SHB — D循环 水多用真空泵 ,巩义英峪仪器厂;常用玻璃仪 器.1.1.2 实验方法• 1.2.1 提取剂的选择 • 取洗净晾干的菠菜叶10 g切至3～10 mm大小 ,用100 mL 不同的溶剂室温浸 泡24小时 ,结果如表1所示:• 1.2.2 提取材料粒度的选择 • 取10 g菠菜叶切碎和不同的溶剂(如表1所示) 40 mL 分两次研磨1首先把菠菜叶放入研钵中 ,加 20 mL 溶 剂研磨后抽滤 ,滤渣再用20 mL 溶剂混合研磨抽滤 , 合并两次滤液1结果如表2所示: • 1.2.3 提取温度的选择 • 取两份相同量(10 g)的菠菜叶 ,用10倍量的溶剂(100 mL)采用不同的温度提取 ,结果比较如表3 :• 1.2.4 热稳定性 • 取不同pH值(7 ,9 ,11)的色素溶液(乙醇 ∶ 丙酮 = 1∶ 1的混合液按1∶ 20的比例 用乙醇稀释 ,简称待试液 Ⅰ)各五份 ,依 次在不同温度下恒温加热1 h ,测定其吸 光度并目视颜色变化.• 1.2.5 光稳定性 • 将待试液 Ⅰ 分取三份 ,每份50 mL 装入无色透明的 玻璃瓶中 ,调pH = 7 ,9 ,11 ,放置于室温向光处 , 定时测定吸光度并观察颜色变化. • 1.2.6 耐氧化还原性 • 配制1 %的NaHSO3 和3 %和 H2O2 ,按不同的剂量 加入10 mL 待试液 Ⅱ(混合液按1∶ 3 的比例用乙醇 稀释)中 ,分别在不同时间测定吸光度.• 1.2.7 金属离子对色素的影响 • 分别配制1 %的 KCl、 NaCl、 CaCl2、 MgCl2、 BaCl2、 AlCl3、 FeCl2、 FeCl3 溶液 ,分取十支试 管加入5 mL 待试液 Ⅰ,依次加入等量的上述溶液 , 测其吸光度并观察其颜色的变化. • 1.2.8 食品添加剂对色素颜色变化的影响 • 配制相同浓度的食盐、 苯甲酸及蔗糖溶液 ,分别加入 等量的待试液 Ⅰ中 ,30 min 后测其吸光度 ,分析它 们对色素的影响.2 结果与分析• 2.1 色素的光谱特性 • 取1 %色素石油醚溶液(醇提取液减压浓缩后得绿色粉 末用石油醚溶解)用分光光度计在室温下测定吸光度( 石油醚作 • 参比 ,比色皿厚度1 cm)如图11由吸收曲线可以看出 ,该色素在可见光区的最大吸收波长为435 nm. • 2.2 最佳提取条件的确定 • 由表2可以看出 ,研磨法得到的提取液普遍浑浊 ,且费 时费力 ,所以材料粒度选择 3～10 mm即可 ,提取温 度以室温为宜. • 提取剂选择95 %乙醇为好(重蒸工业酒精也可) ,混合 溶剂效果也不错 ,但考虑到丙酮的价格和毒性残留 , 实用价值不大。
从图2的吸收光谱可以得出上述结论.• 2.3 热稳定性 • 将不同pH的色素溶液(待试液1 )分别在 不同温度下恒温1 h ,选定435 nm波长 测其吸光度 ,结果见表4 :由表中数据可见 ,温度对色素的影响比较轻微2.4 光稳定性• 实验结果如表5所示结果表明 ,该色素耐光性比较差 ,在二天之内颜色明显变浅1在暗处放置两个月 未见颜色改变• 2.5 叶绿素在不同酸碱条件下的变化 • 将新鲜菠菜洗净去梗 ,然后将处理好的原料样品分别及时投入沸 腾状态的不同pH值的水溶液中 ,进行煮沸实验 ,观察其色泽变化 情况.实验结果如表6所示• 实验表明 ,pH值越低变色越快.当pH值逐步调至中性 • (pH = 7)时 ,由于植物细胞受热膨胀释放出有机酸 ,样品仍 • 然会变色.直到 pH = 7. 5 (略偏碱性时) ,叶绿素才是稳定 • 的.但是pH过大时容易造成植物细胞组织软化 ,而且碱使 • VC和VB 遭到严重破坏 ,破坏了食品的重要营养价值 .图 3 • 是不同pH值时叶绿素的吸光度(混合液用石油醚萃取后稀 • 释20倍作为测定液.)• 2.6 耐氧化还原性 • 由表7和表8可知 ,H2O2 和NaHSO3 对色素的影 响较小 ,叶绿素具有一定的耐氧化还原的能力• 2.7 金属离子对色素的影响 • 实验结果表明 ,K+、 Na+、 Ca2 +、 Ba2 + 离子加入色素溶液中 ,吸光度略有改变 ,但目 视色素溶液的颜色几乎无变化;Mg2 +、Al3 +、 Fe2 +会使色素溶液稍变浑浊 ,且 Fe2 + 使绿色溶液变浅 ,Fe3 +离子能使绿色溶液变 为棕黄色.• 2.8 食品添加剂对色素的影响• 不同浓度的食盐、 苯甲酸、 蔗糖等添加剂对 色素的影响见表93 结论• 综上所述 ,菠菜叶绿色素在中性或碱性 条件下 ,对热比较稳定 ,又有一定的耐 氧化还原能力 ,适作中性饮料及食品的 着色剂。
温度越低 ,叶绿素的稳定性就 越强 ,这主要是低温抑制了细菌对叶绿 素的破坏作用 ,用不透明的非金属容器 灌装叶绿素溶液 ,低温下保存能有效地 延长叶绿素的保存期.参 考 文 献• [1 ] 宋启煌精细化工工艺学[M] .北京:化学 工业出版社 ,19951 • [2 ] 阎福林 ,等花石榴红色素的提取及其稳 定性研究[J ] .化学世界 ,1999 ,40 (10) :536 - 5381 • [3 ] 魏宝峰 ,等叶绿素的化学变化机理及其 绿色保护途径[J ] .大连轻工业学院学报 ,1994 ,13 (3) :49 - 551。