提取仙人掌中葉綠素的方法

　　葉綠素屬卟啉類化合物，它不僅是一種天然色素，還具有解熱及止血的藥理功能，廣泛用于醫(yī)藥、食品和日用工業(yè)中。在我國，葉綠素主要是以蠶沙為原料來提取的，已投入工業(yè)化生產(chǎn)。這幾年絲綢業(yè)的不景氣，使得養(yǎng)蠶業(yè)受到制約，影響了葉綠素及其衍生物的生產(chǎn)。近年來，在我國種植業(yè)中米邦塔仙人掌（OpuntiaMilpa Alta）得到了迅猛發(fā)展，現(xiàn)已有相當大的生產(chǎn)規(guī)模。仙人掌食品深加工的下腳料仙人掌莖皮，含有豐富的葉綠素，是生產(chǎn)葉綠素的理想原料。筆者以米邦塔仙人掌的莖皮為原料，用正交法探討了提取葉綠素的最佳工藝條件，為仙人掌開發(fā)與利用提供科學(xué)依據(jù)。
　　1 材料及儀器
　　米邦塔仙人掌莖來自湖北農(nóng)學(xué)院科技園區(qū)，取皮、晾干、粉碎后備用。
　　所用儀器有：島津UV-160紫外可見光光度計，葉綠素含量測定儀， 722分光光度計， HH.S11-6電熱恒溫水浴鍋，AE200電子分析天平， SS-300N三足式離心機，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。所用試劑有：無水乙醇，丙酮，硫酸銅，甲醇，乙醚，石油醚，氫氧化鈉，硫酸等，以上試劑均為分析純級，由湖北省化學(xué)試劑公司供貨。
　　2 試驗方法
　　2.1 浸提劑篩選取仙人掌皮16 g,攪碎后均分為16份，每份1g,置于棕色試劑瓶中。向瓶中分別加入乙醇和丙酮不同體積比的溶液60 ml,浸泡3 d。過濾后在662nm處測定浸提液的吸收光密度（OD662 nm值）。所有試驗重復(fù)3次，取平均值。
　　2.2 正交試驗以浸提效率最優(yōu)的溶劑作為正交試驗的浸提劑。經(jīng)反復(fù)試驗，選取了3個影響提取葉綠素效率的主要因素：固液料比、浸提溫度及浸提時間，進行L9（34）正交設(shè)計試驗。所有試驗重復(fù)3次，取平均值。
　　3 結(jié)果與討論
　　3.1 浸提劑的篩選結(jié)果以提取液在662 nm波長處的吸收光密度作為評價提取效率的指標，對提取葉綠素的浸提劑進行篩選。試驗選用不同極性的溶劑或溶液[石油醚，乙醚，丙酮，丙酮B乙醇=1：1（V/V）混合物，乙醇，甲醇]作浸提劑，室溫下浸泡仙人掌粉3 d,通過測定浸提液的吸收光密度來比較它們提取效率的大小，其大小順序為：丙酮：乙醇為1：1的混合物>甲醇>乙醇>丙酮>乙醚>石油醚。以乙醇和丙酮的混合物作浸提劑，改變兩者的體積比例，測定提取效率，結(jié)果以乙醇與丙酮的體積比為2：3（即乙醇與丙酮體積比為0.66）時，對葉綠素的提取效率最高（圖1）。

　　3.2 最優(yōu)方案為了確定多因素（浸提溫度、浸提時間及物料比）對葉綠素提取效率的協(xié)同影響，在反復(fù)探討了幾個單因素對葉綠素浸提效率影響的基礎(chǔ)上，正交試驗選擇浸提溫度（A）為45℃、60℃、75℃，浸提時間（B）為1.5 h、3.0 h、4.5 h,仙人掌皮與浸提劑的投料比（C ）為1:5、1:10、1:15 （M/V）。提取液經(jīng)定容后，以波長662 nm處的吸收光密度作為考核指標，正交試驗數(shù)據(jù)見表1。由極差分析可知，影響葉綠素提取效率的主要因素是固液料比，其次是浸提溫度和浸提時間，各因素的主次順序是C>B>A,從仙人掌皮中提取葉綠素的最優(yōu)方案為A2B3C2,即浸提溫度為60℃，提取時間為4.5 h,固液料比為1:10。

　　表1 正交試驗方案及結(jié)果
　　4 結(jié)論

      以乙醇和丙酮體積比2：3的溶液為浸提劑，在熱浸提仙人掌葉綠素的過程中，料液比是影響仙人掌葉綠素提取效率的主要因素。葉綠素提取最佳工藝條件為料液比1B10（M/V）、溫度60℃、時間4.5 h。