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龙葵和枫香中色素的提取相关实验

2015-05-16 15:47 字体:   打印 收藏 

2.1实验材料
2.1.1龙葵和枫香:来源于老百姓大药房。
2.1.2试剂与药品
甲苯胺蓝             分析纯         上海新中化学厂
柠檬酸氢二铵         分析纯         天福精细化工有限公司
氯化钠               分析纯         西安化学试剂厂
葡萄糖               生化试剂       西安化学试剂厂
硫酸镁               分析纯         西安化学试剂厂
牛肉浸膏             生化试剂       北京奥博星生物技术公司
酵母膏               生化试剂       北京奥博星生物技术公司
乙酸钠               分析纯         西安化学试剂厂
蛋白胨               分析纯         北京奥博星生物技术公司
磷酸氢二钾           分析纯         西安化学试剂厂
吐温80              分析纯         天津恒昊公司化学试剂厂
冰醋酸               分析纯         西安化学试剂厂
无水乙醇             分析纯         西安化学试剂厂
浓硫酸               分析纯         西安化学试剂厂
2.1.3仪器及设备
756PC紫外可见分光光度计          上海光谱仪器有限公司
PHS-3C酸度计                    浙江萧山仪器厂
电子天平                          北京赛多利斯天平有限公司
立式压力蒸汽灭菌器LS—C50L型     江阴滨江医疗设备厂
显微摄影系统                      实验室组装
超净工作台                        苏净集团安泰公司
电热恒温培养箱                    江苏省东台县电器厂
电热鼓风干燥箱                    重庆银河试验仪器有限公司
电热恒温水浴锅                    北京化玻联医疗器械有限公司
显微镜                            重庆光学仪器厂
蒸馏装置                          实验室组装
2.2研究内容及试验方案
2.2.1龙葵色素提取和相关性质
2.2.1.1龙葵色素最大吸收波长的确定
准确称取龙葵树叶粉末0.8g,以95%乙醇为提取剂进行提取,料液比为1:40,提取时间60min,提取温度50℃,过滤稀释5倍后在510-550nm范围内测量其吸光度以确定其最大吸收波长。具体结果如图2.1所示,其在536nm处有最大吸收峰,由此可以确定龙葵色素的最大吸收波长为536nm。
 
2.2.1.2龙葵色素的提取
称取0.8g龙葵树叶粉末若干份,分别在不同提取剂、提取时间、料液比、提取温度等条件下做单因子平行试验,并将所得浸提液稀释定容至50mL容量瓶中,摇匀后分别以相应提取剂作参比,用紫外可见分光光度计在波长536nm处测量吸光度值A。
1.单因素试验
(1) 提取剂对色素提取效果的影响
称取0.8g龙葵树叶粉末,分别溶于丙酮、无水乙醇、50%vol乙醇、70%vol乙醇、95%vol乙醇溶液中(料液比1:40),50℃下提取60min后,用紫外可见分光光度计在波长536nm处测量吸光度值A。
(2) 提取时间对色素提取效果的影响
称取0.8g龙葵树叶粉末,溶于50%vol乙醇溶液中(料液比1:20),50℃下分别提取15min、30min、45min、60min、90min后,用紫外可见分光光度计在波长536nm处测量吸光度值A。
(3) 料液比对色素提取效果的影响
称取0.8g龙葵树叶粉末,溶于50%vol乙醇溶液中(料液比分别为1:20、1:30、1:40、1:50、1:60),50℃下提取60min后,用紫外可见分光光度计在波长536nm处测量吸光度值A。
(4) 提取温度对色素提取效果的影响
称取0.8g龙葵树叶粉末,溶于50%vol乙醇溶液中(料液比1:20),分别在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃下提取30min后,用紫外可见分光光度计在波长536nm处测量吸光度值A。
2.正交试验
采用正交试验设计L9(34),对提取剂、料液比、提取时间及温度4因子在3个水平进行优选。根据具体给定的提取条件所得的提取液,分别取10mL用相应提取剂分别定容于50mL容量瓶中,在波长536nm处分别测其吸光度值A,以测得的提取液中吸光度为考察指标,确定最佳提取工艺条件。
2.2.1.3龙葵色素的纯化
取正交试验色素液,180mL分成5 等份,分别置于50℃,60℃,70℃,80℃的水浴中蒸干。蒸干后定容回原来的体积,测定吸光度值,并观察颜色变化。结果,60℃以内蒸干时吸光度值下降幅度最小;70℃时色泽也不变,但吸光度显著下降。从色素液干燥的稳定性和经济性考虑,选择在 60℃温度下进行蒸发干燥,如采用负压加热干燥,稳定性会更好,干燥效率也会大大提高。
2.2.1.4龙葵色素的鉴定
取4支试管, 分别加入龙葵色素提取液1mL, 再分别滴加生物碱显色剂: 碘化铋钾试剂、硅钨酸试剂、碘化汞钾试剂、碘- 碘化钾试剂1--2滴, 观察颜色反应。
2.2.1.5龙葵色素色价测定
准确称取龙葵色素0.1000g,用蒸馏水配制成100.00mL溶液,用1cm比色皿测其在536nm处的吸光度,按以下公式计算色价:E1%1cm536nm=A·R。式中,A为样品溶液吸光度,R为100mL浸提液稀释至上机测试的稀释倍数。
2.2.1.6龙葵色素相关性质研究
1.色素稳定性研究
(1) 氧化剂对色素稳定性的影响
在10mL的比色管中分别移入0、0.06、0.16、0.32、0.64mL的30%H2O2,用色素溶液稀释至刻度。将溶液放在暗橱60min、90min、120min、150min、180min后在536nm处测定其吸光度A。
(2) 还原剂对色素稳定性的影响
准确称取0.001、0.002、0.003、0.004、0.005gNa2SO3分别加入10mL比色管中,用色素溶液定容至刻度,将溶液在暗橱中放置30min、60min、90min、120min、150min后在536nm处测定其吸光度A。
(3) 金属离子对色素稳定性的影响
分别移取1mL浓度为1ug/L的Ca2+、Cu2+、Na+、Fe2+、Pb2+、Zn2+、Fe3+、Al3+、K+溶液置于10mL比色管中,用色素溶液定容至刻度,在暗处放置30min,测定溶液在536nm处的吸光度A。
(4) 酸度对色素稳定性的影响
分别取10mL色素提取液6份,分别加入50mL容量瓶中,用盐酸溶液和NaOH溶液依次调节不同的酸度环境,用60%乙醇定容,并以60%乙醇为参比液,分别测定其吸光度。分析酸度对色素稳定性的影响。
(5) 光照对色素稳定性的影响
取一份色素溶液,装入具塞透明玻璃瓶中,用阳光和日光灯连续照射。分别测定30min、60min、90min、120min、150min后溶液在536nm处的吸光度A。
(6) 温度对色素稳定性的影响
取色素溶液若干等份,装入棕色具塞瓶中,置于不同温度的水浴锅中,每隔一段时间依次测定色素液在536nm处的吸光度A。
(7) 龙葵色素抗氧化活性研究
移取龙葵色素溶液2mL于10mL具塞比色管中,加入等体积DPPH溶液混匀,室温避光放置30min,以60%乙醇为参比溶液,在536nm处测定体系的吸光值Ai;并移取龙葵色素溶液2mL与2mL60%乙醇溶液混匀,于536nm处测定此体系的吸光值记为Aj;同时等体积混合DPPH溶液与60%乙醇溶液并于536nm处测定其吸光度记为Ac。按下式计算红龙果红色素 DPPH自由基的清除率:
清除率(%)=(1- )×100
2.2.2枫香色素提取和相关性质
2.2.2.1枫香色素最大吸收波长的确定
准确称取枫香树叶粉末0.8g,以95%乙醇为提取剂进行提取,料液比为1:40,提取时间60min,提取温度50℃,过滤稀释5倍后在510-550nm范围内测量其吸光度以确定其最大吸收波长。具体结果如图2.2所示,其在536nm处有最大吸收峰,由此可以确定枫香色素的最大吸收波长为520nm。
 
2.2.2.2枫香色素的提取
称取0.8g枫香树叶粉末若干份,分别在不同提取剂、提取时间、料液比、提取温度等条件下做单因子平行试验,并将所得浸提液稀释定容至100mL容量瓶中,摇匀后分别以相应提取剂作参比,用紫外可见分光光度计在波长520nm处测量吸光度值A。
1.单因素试验
(1) 提取剂对色素提取效果的影响
称取0.8g枫香树叶粉末,分别溶于丙酮、无水乙醇、95%vol乙醇、50%vol乙醇、70%vol乙醇中(料液比1:50),60℃下提取60min后,用紫外可见分光光度计在波长520nm处测量吸光度值A。
(2) 提取时间对色素提取效果的影响
称取0.8g枫香树叶粉末,溶于70%vol乙醇溶液中(料液比1:40),60℃下分别提取15min、30min、45min、60min、90min后,用紫外可见分光光度计在波长520nm处测量吸光度值A。
(3) 料液比对色素提取效果的影响
称取0.8g枫香树叶粉末,溶于50%vol乙醇溶液中(料液比分别为1:20、1:30、1:40、1:50、1:60),60℃下提取60min后,用紫外可见分光光度计在波长520nm处测量吸光度值A。
(4) 提取温度对色素提取效果的影响
称取0.8g枫香树叶粉末,溶于70%vol乙醇溶液中(料液比1:40),分别在20℃、40℃、60℃、80℃、100℃下提取60min后,用紫外可见分光光度计在波长520nm处测量吸光度值A。
2.正交试验
采用正交试验设计L9(34),对提取剂、料液比、提取时间及温度4因子在3个水平进行优选。根据具体给定的提取条件所得的提取液,分别取10mL用相应提取剂分别定容于100mL容量瓶中,在波长520nm处分别测其吸光度值A,以测得的提取液中吸光度为考察指标,确定最佳提取工艺条件。
2.2.2.3枫香色素的纯化
取正交试验色素液,180mL分成5 等份,分别置于50℃,60℃,70℃,80℃的水浴中蒸干。蒸干后定容回原来的体积,测定吸光度值,并观察颜色变化。结果,60℃以内蒸干时吸光度值下降幅度最小;70℃时色泽也不变,但吸光度显著下降。从色素液干燥的稳定性和经济性考虑,选择在 60℃温度下进行蒸发干燥,如采用负压加热干燥,稳定性会更好,干燥效率也会大大提高。
2.2.2.4枫香色素的鉴定
取枫香色素溶液进行显色反应:
可见和紫外光下的呈色反应:取样品溶液点在滤纸上,吹干,在可见光和紫外光下观察颜色变化。
三氯化铝反应:取样品溶液点在滤纸上,滴加1%三氯化铝乙醇溶液,吹干,观察颜色变化;并于紫外灯下观察颜色及其荧光。
乙酸镁反应:取样品溶液点在滤纸上,滴加1%乙酸镁乙醇溶液,吹干,观察颜色变化;并于紫外灯下观察颜色及其荧光。
浓氨水反应:取样品溶液点在滤纸上,将滤纸在氨水上方熏约10s,同时观察其颜色变化,然后立即在紫外光下观察。
三氯化铁反应:取几滴样品溶液于白瓷板上,滴加1%三氯化铁乙醇溶液,观察颜色变化。
盐酸-镁粉反应:取1mL样品溶液于试管中,加适量镁粉振摇,然后加几滴浓盐酸,观察其泡沫颜色。
盐酸-锌粉反应:取1mL样品溶液于试管中,加适量锌粉振摇,然后加几滴浓盐酸,观察其泡沫颜色。
浓硫酸反应:取1mL样品溶液于试管中,加入适量浓硫酸,振摇观察颜色变化。
2.2.2.5枫香色素色价测定
准确称取枫香色素0.1000g,用蒸馏水配制成100.00mL溶液,用1cm比色皿测其在520nm处的吸光度,按以下公式计算色价:E1%1cm520nm=A·R。式中,A为样品溶液吸光度,R为100mL浸提液稀释至上机测试的稀释倍数。
2.2.2.6枫香色素相关性质研究
1、 温度对色素稳定性的影响
取10mL的色素提取液,用50%乙醇稀释到50mL,摇匀后分别倒入2支具塞试管,将试管分别放入25℃、40℃恒温水浴中加热1h后冷却至室温,以50%乙醇为参比液,分别取样测定吸光度A,计算色素保存率R。按同样的方法再分别测其在60℃、80℃、90℃几个不同的温度下加热后的吸光度并计算保存率。分析色素的热稳定性。
2、 光照对色素稳定性的影响
取40mL色素提取液,用50%乙醇稀释到200mL,分别倒入4个锥形瓶中并编号,1号置于室内日光灯下,2号置于避光处,3号置于自然光下,5号置于太阳光线充足之处,以50%乙醇为参比液,每隔20min测一次吸光度。分析色素的光稳定性。
3、 酸度对色素稳定性的影响
分别取10mL色素提取液6份,分别加入50mL容量瓶中,用盐酸溶液和NaOH溶液依次调节不同的酸度环境,用50%乙醇定容,并以50%乙醇为参比液,分别测定其吸光度。分析酸度对色素稳定性的影响。
4、 常见金属离子对色素稳定性的影响
分别配制浓度为1%的含Ca2+、Na+、Mg2+、Cu2+、Al3+、和Fe3+6种不同金属离子的色素溶液30mL,以未加入金属离子的色素溶液作为对照,分别放置30min、4h后,观测个色素溶液颜色的变化,并以50%乙醇为参比液测定吸光度A。分析色素对各种金属离子的稳定性。
5、 氧化剂对色素稳定性的影响
取3支试管,分别加入1mL色素提取液,分别用0.5%、1%、3%的双氧水溶液稀释至10mL,摇匀后倒入比色皿,分别以各浓度的双氧水为参比液,每隔10min迅速读取吸光度值。分析色素对氧化剂的稳定性。
6、 还原剂对色素稳定性的影响
分别配制浓度为0.05%、0.1%、0.5%、1%的Na2SO3溶液,在试管中各加入1mL色素提取液,分别用不同浓度的Na2SO3溶液稀释至10mL,并分别以各浓度Na2SO3溶液为参比液,测定其吸光度值。分析色素对还原剂的稳定性。
7、 枫香色素抗氧化活性研究
移取枫香色素溶液2mL于10mL具塞比色管中,加入等体积DPPH溶液混匀,室温避光放置30min,以50%乙醇为参比溶液,在520nm处测定体系的吸光值Ai;并移取龙葵色素溶液2mL与2mL50%乙醇溶液混匀,于520nm处测定此体系的吸光值记为Aj;同时等体积混合DPPH溶液与50%乙醇溶液并于520nm处测定其吸光度记为Ac。按下式计算红龙果红色素 DPPH自由基的清除率:
清除率(%)=(1- )×100



 

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