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1、攀枝花学院本科毕业设计（论文）不同溶剂提取菠菜色素的研究学生姓名： 学生学号： 院（系）： 生物与化学工程学院 年级专业： 03级生物工程 指导教师： 助理指导教师： 二七年六月摘 要菠菜叶中含有叶绿素，叶黄素，胡萝卜素等多种色素，是健康营养的天然色素。色素可以用来作各种食品或者化妆品的添加剂以使其色彩鲜艳诱人。而色素有天然的和合成的。由于使用最多的合成色素的致癌作用已被人们逐渐熟知和重视，天然色素成为了人们更好的选择且需求量越来越大。但是从新鲜植物中提取天然色素比较困难，存在提取时间长，劳动强度大，生产的色素纯度较差等缺点，因此还需继续研究找出提高生产质量的方法。选出提取菠菜色素的最佳溶剂可
2、以有助于提取效果的提高。实验用乙醇，正己烷，丙酮和甲醇做溶剂，以温度、pH值、溶剂量三个因素来做三因素三水平的正交设计。根据各种溶剂做正交试验测量的提取液的吸光度值大小，确定最佳溶剂和最佳参数。以乙醇作提取溶剂时，最佳参数是30ml 乙醇，温度为45，pH为6；以正己烷作溶剂时，最佳参数是45ml 正己烷，温度为45，pH为8；以甲醇作溶剂时，最佳参数是30ml甲醇，温度为35，pH为8；以丙酮为溶剂时，最佳参数是30ml丙酮，温度为45，pH为8。最后通过比较四种溶剂提取得到的吸光度值，知丙酮提取时吸光度最大，所以得出丙酮是提取菠菜色素的最佳溶剂。 关键词 菠菜色素，乙醇，正己烷，甲醇，丙酮
3、ABSTRACTSpinach leaves contain chlorophyll, lutein, beta-carotene and so on, these pigments are healthy nutrition natural pigments. Pigments can be used to be additives of various foods or cosmetics in order to make them colorful and attractive. And the pigment divides into two kinds, natural and sy
4、nthetic. As the carcinogenic effect of the widely used synthetic pigment has been gradually known and highly regarded, Natural pigments become a better choices of people and the demand of them is increasing. But extract natural pigments from the fresh plant is more difficult, it needs a long time to
5、 extract and has a large labor intensity, and the pigments produced has shortcomings such as poor purity, so we need to continue research to identify new methods to improve production quality. Select the best spinach pigment extract solvent can contribute to improve the effect of extraction. Experim
6、ent use ethanol, n-hexane, acetone and methanol as solvent, make temperature, pH, solvent volume as three factors to do three levels and three factors orthogonal design. According to the measured absorbance value of various solvents in orthogonal test, we can determine the best solvent and the best
7、parameters. When Ethanol is the extract solvent, the best parameter is 30 ml of ethanol, a temperature of 45, and pH is 6；N-hexane as a solvent, the optimal parameter is 45 ml hexane, a temperature of 45, pH is 8.；When Methanol serves as solvent, the optimal parameter is 30 ml methanol, a temperatur
8、e of 35, pH is 8；Acetone as the solvent, the best parameter is 30 ml acetone, a temperature of 45, pH is 8. Finally by comparing the absorbance of the four solvent when use them to extract, we know that when the acetone is used, the extracted solution has a maximum absorbance, So we can conclude tha
9、t acetone is the best extract solvent for spinach pigments extraction.Key words Spinach pigments，ethanol，n-hexane，methanol，acetone 目 录摘 要ABSTRACT1 绪论111 课题背景1111 色素简介1112 选材理由1113 菠菜中色素的功能2114 天然植物色素特点3115 色素研究情况412 实验方法介绍52 实验研究621 菠菜色素提取工艺概述622 实验材料及仪器6221 材料6222 实验试剂6223 仪器623 实验与分析检测方法7231 菠菜粉末的
10、制备7232 菠菜色素提取方法7233 四种溶剂中最佳溶剂的选择113 实验结果与分析1231 菠菜色素的提取1232 以各种溶剂提取菠菜色素12321 乙醇为溶剂提取菠菜色素的正交试验12322 以正己烷为溶剂提取菠菜色素正交试验14323 以甲醇为溶剂提取菠菜色素的正交试验16324 以丙酮为溶剂提取菠菜色素的正交试验1833 最佳溶剂和条件的选择194 结论22参考文献23致谢241 绪论11 课题背景111 色素简介食品色泽，能促进人的食欲，增加消化液的分泌，因而有利于消化和吸收，是食品的重要感官指标。天然食品在加工保存过程中容易退色或变色，为了改善食品的色泽，人们常常在加工的过程中添
11、加食用色素1。食用色素是指用化学方法合成或从各种天然物如动物，植物和微生物中提取出来，用于给食品着色和改善食品色彩的一类添加剂。食用色素通过改善食品颜色使其鲜艳诱人以提高食品的商品价值和促进人们的食欲，另外还可以用于日用化工产品和化妆品的着色等，有着非常大的市场需求和发展潜力。色素可以分为天然的和合成的两种，最早使用的是从各种动物或植物中提取的天然色素。天然色素来自天然物，主要由植物组织中提取，也包括来自动物和微生物的一些色素2。随着时间的推移和科学的发展，人们研究出了用化学物质合成色素的方法。之后由于合成色素色泽鲜艳, 稳定性好, 着色力强, 成本低廉, 所以在食品工业中曾经被大量使用3。但
12、是合成色素多为焦油系列产品，本身没有营养价值，而且在人体内代谢会生成有致癌作用的物质，对人体健康有很大的伤害。随着人们物质生活水平的提高和对健康饮食的重视，其致癌作用逐渐被人们所熟知并因此开始被排斥和拒绝使用。虽然大多数天然色素存在易受食品pH值，加工条件，热和光的影响以及颜色不够鲜艳，价格也较高的缺点，但是它安全，色泽自然，而且有的色素还有一定营养价值或药理作用4，它们所含的活性成分可以预防疾病。因此，大多数人又开始倾向于选用添加了健康营养，无毒副作用的天然色素的产品。这样，天然色素的市场需求就不断地增大，生产天然色素成为了极具潜力的产业。面对天然色素逐渐取代合成色素的发展趋势，充分利用价廉
13、的天然资源制取食用色素是色素应用的必经之路5。但是天然色素的提取还是存在着固有的困难，就是生产劳动强度大，且生产的产品纯度不高等。为了满足日益扩大的市场需求，提取天然色素的生产工艺和技术还有待继续研究和发展，开发更多的天然色素种类也是另一个很重要的扩大色素生产量的途径。112 选材理由本次实验的原料菠菜被誉为“黄绿色蔬菜之王”，含有丰富的维生素和矿物质，可以改善贫血、便秘、体质虚弱等症状，因此深受人们欢迎。菠菜含叶绿素，胡萝卜素和叶黄素等多种天然色素，几乎每种色素都有很好的药理作用和价值。而且菠菜资源丰富，栽培地区广泛，供应时间较长，实验取材也十分方便。另外，菠菜含有多种丰富的营养素，营养价值
14、颇高。尤其是它所含的蛋白质中具有大量多种人体所必需的氨基酸，这些氨基酸必须从现成的食品中获得，人体内不易合成，所以特别适宜老人、儿童及病人食用。更值得一提的是，菠菜的药用价值很高，有补血止血、利五脏、通血脉、止渴润肠、促进胰腺分泌、帮助消化等功能。菠菜含维生素A较多，铁、钙等多种矿物质的含量也较高,可治夜盲症、色盲、贫血等病症。选择菠菜为原料，提取出的天然色素可以保留菠菜中的各种营养因素和活性物质，因此，用作食品添加剂更健康实用，能满足人们对健康的追求和倾向于选择保健食品的心理。113 菠菜中色素的功能菠菜中含有的叶绿素本身是植物进行光合作用所必需的催化剂，只有含一定叶绿素的绿色植物才可以完成
15、它们生命的这一重要过程。但它也是绿色的且可以食用的天然色素，把它添加在胶母糖中还有消除口臭的功效。研究证实，叶绿素能抑制多环芳烃类的诱变作用。此外，它还能抑制许多环境和膳食中经常接触的复杂混合物，如炸牛肉、香烟烟雾、煤尘、柴油排出物等的诱变作用。这表明叶绿素很可能有防癌作用。叶绿素来源丰富，没有毒性，由其较肯定的抗突变作用深入探讨其抗肿瘤作用，并使之用于肿瘤、某些心血管疾病和衰老的预防，该研究领域具有广阔的发展前景6。叶绿素铜钠酸盐是天然叶绿素a经酸离解、置换配位金属离子后得到的钠盐铜络合物，目前已用作食品添加剂及抗贫血药，是一种安全食用色素，性质稳定、色泽鲜亮，不仅安全性高，色调柔和，而且具有较高的营养价值和药理作用7-8。另一种色素叶黄素，是属于人体内不能合成的、只能从食物中获取的色素，是类胡萝卜素中的一种，在光合作用中有收集光能的作用。它对于人体来说，功能有保护视网膜不受阳光照射而氧化受损和促进眼睛健康两种。要是人体缺乏这一色素，则会使视网膜
