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植物葉綠素的提取

來源: 本站  類別:實用技術  更新時間:2010-06-08  閱讀
【本資訊由中國糧油儀器網提供】
葉綠素是一類與光合作用密切相關的色素。植物在光合作用時,所需的原料--光就是通過葉綠素吸收的,同時植物光合作用還需要二氧化碳、水分等物質,通過光的照射,合成植物能夠吸收利用的有機物。高等植物葉綠體中的葉綠素主要有葉綠素a 和葉綠素b 兩種(分子式: C40H70O5N4Mg)屬于合成天然低分子有機化合物。下面介紹下如何提取植物葉綠素。當然如果我們需要測定葉綠素的含量,我們推薦您使用葉綠素儀或者手持葉綠素儀,手持葉綠素儀是可以帶到田間,拿在手上測定植物葉綠素的含量的。它是一款小巧的儀器,只需將葉片放在儀器的一個帶有光線的位置,然后儀器的顯示屏上就能夠實時顯示植物葉綠素的含量。
1:把新鮮的葉子剪碎,放在燒瓶中,加水使之淹沒。用酒精燈加熱煮沸,倒去水后,加入70~75%酒精(所加的量,仍以淹沒為宜)。在瓶口插上一個玻璃漏斗,把燒瓶放在水浴鍋中加熱煮沸。若沒有水浴鍋,可用大燒杯代替。由于葉子內的色素溶解在酒精中,所以燒瓶內的溶液逐漸變為深綠色。然后過濾(過濾時,濾紙要用70~75%的酒精潤濕,并且要緊貼在漏斗壁上)。 取3毫升濾液放入一支干凈試管,再加入5毫升汽油和幾滴水,用大拇指按緊管口,上下搖動幾分鐘,在試管架上 放置片刻后,則溶液分成上下兩層,上層是輕的汽油層,主要含有葉綠素及胡蘿卜素,故顯綠色。下層是酒精層,主要含有葉黃素,故顯黃色。
2:制取葉綠素
萃取葉綠素的萃取罐一般用6毫米厚的鋼板焊接而成。
①萃取溶劑的選擇
萃取溶劑通常用高濃度丙酮為最佳,因為葉綠素極易溶于丙酮,且丙酮的沸點低(56.2℃),易濃縮也易回收。加熱濃縮時葉綠素熱分解物少,產品色調好,達到終點溫度低,時間短。
②萃取葉綠素的操作與條件
i.投料 投料前在抽提罐的鋼篩板上墊上竹篩或濾布。經試氣后確定無漏氣時,將軟化后的蠶糞由投料口投入。
ii.脫水 蠶糞水洗、軟化需要水,但若含水較多,則一方面使丙酮濃度降低,不易浸出葉綠素,相反地脂肪、蠟份及一些水溶性色素卻會在其萃取液中增加其比例;另一方面,由于萃取液丙酮濃度偏低,含水相對增多,對濃縮收糊造成困難。因此,脫水這一步也是決定產品質量優劣的重要一環。
iii.萃取葉綠素 由于葉綠素在蠶糞(固相)與溶劑丙酮(液相)之間的分配是有一定規律的,要實現葉綠素由固相向液相迅速轉換,就必須控制好萃取的條件。
a.丙酮濃度 一般是96%以上為佳,丙酮濃度的調節有時也結合脫水程度、萃取浴比等因素進行考慮。
b.萃取的時間和溫度 生產中萃取時既想提高葉綠素萃取率,又希望盡量縮短時間,以充分發揮設備的作用?s短時間可以通過提高溫度、使用回流和增加丙酮的途徑來實現。
c.萃取液的pH值調節 蠶糞中含有氨,而且往往混有石灰,因此萃取液呈堿性(pH7.5~8)這樣可以保持葉綠素的穩定性,而且可以避免設備的腐蝕。但鈣離子的存在會使葉綠素形成不易溶于丙酮的葉綠酸鈣而損失掉,另一方面,丙酮在反復使用中會受其影響而變質。因此最好將pH值調節在中性或微酸性范圍內。
③濃縮產品及溶劑回收
i.葉綠素蒸發濃縮的設備,即濃縮罐,通常采用夾套式蒸發器。
ii.濃縮的操作與條件
a.操作 將葉綠素萃取液通過流量計注入濃縮罐。通入蒸氣于濃縮罐夾套中,加熱葉綠素濃縮液,使丙酮受熱蒸發至冷凝器冷凝,以達到回收溶劑之目的。丙酮蒸發的同時,葉綠素萃取液開始濃縮,用蒸汽加熱時,要經常注意氣壓的變化,以防止溫度突然升高。當葉綠素液濃縮到一定程度后,可升高溫度,以便將殘留的丙酮驅除。濃縮完成后趁熱放料,冷到常溫時,葉綠素呈糊狀浮于表面,放去下層黑褐色下腳水,即為成品。最后,將多批成品攪拌混合4小時以上,即可裝桶。
b.條件 蒸發濃縮的過程中,混合液的沸點是隨著液體中溶質的濃度增大而逐步上升的,純丙酮的沸點為56.2℃,而葉綠素丙酮液的共沸點是不斷變化的。
控制共沸點不但能保證葉綠素的質量,而且與回收丙酮的濃度及濃縮物中的黃水濃度都有直接關系。
④產品收集
糊狀葉綠素比35%以下的稀丙酮輕,且不溶于35%以下的稀丙酮,因此,懸浮在濃縮液中形成懸濁液,當我們在放濃縮物的時候,一定要慢慢放入,并充分靜置,使其糊水分離,一般靜置1小時以上。這樣既避免將糊從黃水(下腳水)中帶走,又保證了糊水分離效果好
3:我們在實驗室中提取葉綠素最簡便的方法就是用丙酮(濃度96%)乙醇(濃度98%)1:1混合液,將葉片浸在溶液中,放在暗處2小時,便可提取的十分干凈。
4:葉綠素的提取
▲ 將新鮮菠菜(Spinacia)葉片洗凈擦干,去葉柄及葉脈.稱取樣品 8g,剪碎置研
缽內(加入少量碳酸鈣),加入8cm3丙酮及少許固體碳酸鈉,迅速研磨成勻漿;然后再加入20cm3丙酮充分研磨.
▲ 在一玻璃漏斗底部墊一小團脫脂棉,將勻漿通過脫脂棉過濾至已裝有20cm3石油醚
的分液漏斗中,再用少量的丙酮沖洗葉片殘渣及研缽,合并濾液.
▲ 沿分液漏斗的壁小心加入40cm3蒸鎦水,輕輕搖動,使色素轉移到上面的石油醚層
靜置數分鐘,待分層清楚后棄去下面的丙酮一一水層.如發生乳化現象可加入2-3cm3飽和
NaCl溶液.
▲ 在分液漏中再加入40cm3蒸鎦水,輕輕搖動,以洗去石油醚中殘留的丙酮,共洗兩
次.然后將葉綠素的石油醚提取液放入具塞錐形瓶中,置暗處或用黑紙包好備用。
 
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