提取仙人掌中叶绿素的方法

　　叶绿素属卟啉类化合物，它不仅是一种天然色素，还具有解热及止血的药理功能，广泛用于医药、食品和日用工业中。在我国，叶绿素主要是以蚕沙为原料来提取的，已投入工业化生产。这几年丝绸业的不景气，使得养蚕业受到制约，影响了叶绿素及其衍生物的生产。近年来，在我国种植业中米邦塔仙人掌（OpuntiaMilpa Alta）得到了迅猛发展，现已有相当大的生产规模。仙人掌食品深加工的下脚料仙人掌茎皮，含有丰富的叶绿素，是生产叶绿素的理想原料。笔者以米邦塔仙人掌的茎皮为原料，用正交法探讨了提取叶绿素的最佳工艺条件，为仙人掌开发与利用提供科学依据。
　　1 材料及仪器
　　米邦塔仙人掌茎来自湖北农学院科技园区，取皮、晾干、粉碎后备用。
　　所用仪器有：岛津UV-160紫外可见光光度计，叶绿素含量测定仪， 722分光光度计， HH.S11-6电热恒温水浴锅，AE200电子分析天平， SS-300N三足式离心机，旋转蒸发仪。所用试剂有：无水乙醇，丙酮，硫酸铜，甲醇，乙醚，石油醚，氢氧化钠，硫酸等，以上试剂均为分析纯级，由湖北省化学试剂公司供货。
　　2 试验方法
　　2.1 浸提剂筛选取仙人掌皮16 g,搅碎后均分为16份，每份1g,置于棕色试剂瓶中。向瓶中分别加入乙醇和丙酮不同体积比的溶液60 ml,浸泡3 d。过滤后在662nm处测定浸提液的吸收光密度（OD662 nm值）。所有试验重复3次，取平均值。
　　2.2 正交试验以浸提效率最优的溶剂作为正交试验的浸提剂。经反复试验，选取了3个影响提取叶绿素效率的主要因素：固液料比、浸提温度及浸提时间，进行L9（34）正交设计试验。所有试验重复3次，取平均值。
　　3 结果与讨论
　　3.1 浸提剂的筛选结果以提取液在662 nm波长处的吸收光密度作为评价提取效率的指标，对提取叶绿素的浸提剂进行筛选。试验选用不同极性的溶剂或溶液[石油醚，乙醚，丙酮，丙酮B乙醇=1：1（V/V）混合物，乙醇，甲醇]作浸提剂，室温下浸泡仙人掌粉3 d,通过测定浸提液的吸收光密度来比较它们提取效率的大小，其大小顺序为：丙酮：乙醇为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剂，改变两者的体积比例，测定提取效率，结果以乙醇与丙酮的体积比为2：3（即乙醇与丙酮体积比为0.66）时，对叶绿素的提取效率最高（图1）。

　　3.2 最优方案为了确定多因素（浸提温度、浸提时间及物料比）对叶绿素提取效率的协同影响，在反复探讨了几个单因素对叶绿素浸提效率影响的基础上，正交试验选择浸提温度（A）为45℃、60℃、75℃，浸提时间（B）为1.5 h、3.0 h、4.5 h,仙人掌皮与浸提剂的投料比（C ）为1:5、1:10、1:15 （M/V）。提取液经定容后，以波长662 nm处的吸收光密度作为考核指标，正交试验数据见表1。由极差分析可知，影响叶绿素提取效率的主要因素是固液料比，其次是浸提温度和浸提时间，各因素的主次顺序是C>B>A,从仙人掌皮中提取叶绿素的最优方案为A2B3C2,即浸提温度为60℃，提取时间为4.5 h,固液料比为1:10。

　　表1 正交试验方案及结果
　　4 结论

      以乙醇和丙酮体积比2：3的溶液为浸提剂，在热浸提仙人掌叶绿素的过程中，料液比是影响仙人掌叶绿素提取效率的主要因素。叶绿素提取最佳工艺条件为料液比1B10（M/V）、温度60℃、时间4.5 h。