超声波辅助提取废弃毛豆壳中的叶绿素-论文.pdf

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1、第30卷，第2期光谱实验室Vo1．30。No．22013年3月ChineseJournalofSpectroscopyLaboratoryMarch，2013超声波辅助提取废弃毛豆壳中的叶绿素①刘天宝②彭艳芬(池州学院化学材料与工程实验o0,5、安徽省池州市教育园区247000)摘要利用超声波法提取废弃毛豆壳中的叶绿素。通过单因素及正交试验研究了溶剂、乙醇浓度、料液比、超声时间和提取温度5个因素对叶绿素提取量的影响，再进行验证实验和稳定性实验。结果表明：以无水乙醇为提取剂，料液比1：20(g·mL)，在7O℃下，超声波提取40mi

2、n为从毛豆壳中提取叶绿素的最佳技术工艺；提取液中叶绿素的稳定性较差。关键词超声波；毛豆壳；叶绿素；工艺条件中图分类号：0657．32文献标识码：A文章编号：1004—8138(2013)02—0524—061引言叶绿素是一种含卟啉环的天然产物，不仅可以作为食品添加剂、光敏化剂厶，还具有良好的消炎和抗诱变作用]，因此，叶绿素的应用和开发前景很广阔。毛豆(菜用大豆、是大豆属的一种，由于具有肉质脆嫩、营养丰富、口感好等特点，深受人们喜爱，每年我国9O9／6以上的速冻毛豆出口到国外[7]。然而，如何处理加工青豆后遗留下的毛豆壳却成了工厂的

3、负担。厂方一般将其运往垃圾场填埋处理，这样不仅污染环境，浪费资源，还增加企业的生产成本。为此，如何重新再利用这废弃资源，降低生产成本成为亟待解决的问题。毛豆壳中叶绿素的提取迄今未见文献报道，本文利用废弃毛豆壳为原料，利用超声波法，通过单因素和正交试验得到毛豆壳中叶绿素的最佳提取工艺条件，为毛豆的进一步综合开发利用提供理论依据。2实验部分2．1材料与试剂废弃毛豆壳取自安徽省池州市红光菜市场。将其除杂，洗净，剪碎，避光低温密封备用。实验所用试剂均为分析纯。实验用水为二次蒸馏水(自制)。2．2实验仪器TU一1901型双光束紫外可见分光光

4、度计(北京普析通用仪器有限责任公司)；KQ3200型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。2．3实验方法2．3．1叶绿素的提取流程废弃毛豆壳一预处理一称重一超声提取一过滤一稀释一测吸光度。①国家自然科学基金资助项目(21101019)；池州学院材料学重点学科委托项目(2o12CL003)②联系人，电话：(0566)3223620；E—mail：tianbaoliu1979@126．tom作者简介：刘天宝(1979一)．男，山东省高密市人，讲师，硕士，主要从事杂环化合物的合成及应用研究工作。收稿日期：2012—07—23；接受日期

5、；2012—08—31第2期刘天宝等：超声波辅助提取废弃毛豆壳中的叶绿素2．3．2叶绿素含量的测定准确吸取5．0mI叶绿素提取液，用对应的溶剂定容至50．0mL。在波长500-700nm范围内进行扫描，测663nm和645nm处的吸光度。根据Arnon公式嘲计算叶绿素的含量：叶绿素a的含量一[12．7A663—2．69A63V／lOOO×7；叶绿素b的含量一[22．7As一4．68A6633v／looo×；叶绿素总含量一[2o．21A+8．02A。3V／lOOO×。式中：A。和。——分别为相应波长下的吸光度值；——提取液体积——废

6、弃毛豆壳质量。叶绿素含量单位为mg·g_。。2．3．3单因素试验利用单因素试验考察了料液比、乙醇浓度、超声时间、温度等4个因素对废弃毛豆壳中叶绿素提取的影响。2．3．4正交试验设计在单因素试验的基础上，选择乙醇浓度()，料液比(B)，超声时间(C)和温度(D)为考察因素，以叶绿素的含量为考察指标，进行L(4)正交试验，从而获得最佳工艺条件。2．3．5验证和对照实验按最佳工艺条件组合提取废弃毛豆壳中的叶绿素，重复3次，并计算相对偏差。再与传统提取方法进行比较，检验超声法对叶绿素提取效果的影响。2．3．6稳定性实验将最佳工艺条件获得的

7、叶绿素提取液在不同条件下放置，分别测定它们在各个时刻时叶绿素的含量，检验它们的稳定性。3结果与讨论3．1波长扫描利用Tu一1901双光束紫外可见分光光度计在波长500-700nm范围内对叶绿素的乙醇提取液进行扫描，发现在663、645nm处有两个特征吸收峰(见图1)，与叶绿素的文献值符合，后续试验中用它们定性废弃毛豆壳中的叶绿素。bDE唰亡波K2／nm提取溶剂图1叶绿素乙醇提取液的紫外光谱图2不同溶剂对毛豆壳中叶绿素提取量的影响3．2不同溶剂对毛豆壳中叶绿素提取量的影响选择无水乙醇、无水甲醇、石油醚、无水乙醚、丙酮、正己烷、乙酸乙

8、酯、四氢呋喃(THF)等8种不同极性的溶剂作为提取剂，准确称量1．0g预处理过的毛豆壳，料液比(g／mL)为1：10，在30~C条件下超声10min，过滤，测吸光度并计算叶绿素含量。结果见图2。从图2可知，醇类溶剂的提取效果较好，醚类溶剂提取效果最