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叶绿素是地球上分布最广的天然色素之一,主要存在于绿色植物中,是高等植物进行光合作用的重要物质。其降解产物和衍生物在医药、食品、化工等领域具有广阔的应用前景。在食品工业中叶绿素已广泛应用于口香糖、果汁等食品中;在医药工业中叶绿素用于治疗烫伤、慢性溃疡,对齿龈炎、口臭、中耳炎等有一定疗效;在日化工业中叶绿素用作制造香皂、香水、牙膏等产品。随着“东蚕西移”的推进,广西桑蚕业已经成为全区重要的优势农业产业。因此,研究从蚕沙中提取叶绿素具有良好的经济效益和社会效益。
本文针对广西的桑蚕养殖产业以蚕沙为原料,以制备叶绿素为研究目的,研究了蚕沙中叶绿素的提取方法与工艺过程。分别采用溶剂浸提法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、微波—超声波协同辅助提取法从蚕沙中提取叶绿素,系统研究了不同因素对各种提取方法提取率的影响,并对影响叶绿素提取率的因素进行了分析与讨论。
研究利用Design—Expert7.0.0软件,采用Box—BehnkenDesign响应面法分别优化微波辅助提取、超声波辅助提取、微波—超声波协同辅助提取条件,用紫外可见分光光度法定量分析了所提取叶绿素含量,通过Arnon法计算叶绿素得率。研究结果表明,溶剂浸提法中,最优工艺条件为:料液比30ml/g,提取温度60℃,提取时间80min,提取率为1.63mg/g;微波辅助提取法中,最优工艺条件为:微波辐射时间59s,料液比27mg/g,提取时间26min,提取温度70℃,提取率为4.26mg/g;超声波辅助提取法中,最优工艺条件为:软化时间15min,料液比24ml/g,超声时间38min,提取率为3.11mg/g;微波—超声波协同辅助提取法中,最优工艺条件为:微波辐射101s,料液比34mg/g,超声时间33min,提取3次,提取率为7.04mg/g。以上四种方法中,微波—超声波协同辅助提取法的提取率高于其他三种方法。
同时,论文对以提取叶绿素后的蚕沙为原料,采用乙醇沉淀法提取果胶进行了研究,最后对利用提取叶绿素和果胶后的蚕沙为原料加工有机堆肥进行了研究,对堆肥条件:堆肥时间、堆肥温度、水分含量等进行了研究,并制成了相关产品。