植物废弃物中提取天然色素
竹笋壳废弃物的开发利用
竹笋壳废弃物的开发利用李海彬;郑钢勇;罗集丰;罗洁彬;李晓波;陈少雄【摘要】竹笋壳废弃物含有纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、粗脂肪和矿物元素等成分,可开发为动物饲料、液体燃料、纺织纤维、功能性食品、净化材料和食用菌栽培原料,可提取天然色素、活性物质和活性酶及制备工业原料.【期刊名称】《清远职业技术学院学报》【年(卷),期】2018(011)001【总页数】5页(P45-49)【关键词】竹笋壳;开发利用;综述【作者】李海彬;郑钢勇;罗集丰;罗洁彬;李晓波;陈少雄【作者单位】揭阳职业技术学院化学工程系,广东揭阳522000;揭阳职业技术学院化学工程系,广东揭阳522000;揭阳职业技术学院化学工程系,广东揭阳522000;北良初级中学,广东揭阳522000;普宁市广太中学,广东揭阳 515350;揭阳职业技术学院化学工程系,广东揭阳522000【正文语种】中文【中图分类】S38在竹笋生产和加工过程中被剔除并丢弃的笋壳和不宜食用的笋节与笋头下脚料占50%以上[1]。
大量笋业加工废弃物的丢弃，不但形成生物资源浪费，更因腐烂霉变造成严重环境污染。
随着不断的研究与探索，竹笋壳废弃物的开发利用取得了一定进展。
1 笋壳废弃物的主要成分笋壳废弃物含有丰富的纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、粗脂肪及多种矿物元素等成分要素，具有较高利用价值。
通过对不同品种的化学组成分析，发现竹笋壳中含有丰富的纤维素、半纤维素和蛋白质，含量分别为36%～41.66%[2,3]、28.12%～46%[2,3]和 8.1185%～12.91%[4,5]。
周兆祥等[4]发现含笋头的笋壳废料不仅含有19种微量元素，还含有丰富的粗纤维 (22.87%)、糖分 (9.54%)和粗脂肪(1.79%)；新鲜毛竹笋壳和杂竹笋壳分别含有15和14种氨基酸，其中苏氨酸含量最高，分别为52.82%和51.54%。
通过对大叶麻竹的分析，王兴菊等[5]发现笋壳的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分、钙和磷的含量分别为78.9044%、45.7423%、4.2793%、0.1190%和0.1487%。
实验报告-蔬菜叶中色素的提取及分离
实验报告-蔬菜叶中色素的提取及分离实验报告一、实验名称：蔬菜叶中色素的提取及分离二、实验目的：1.了解绿色蔬菜叶中色素的提取方法。
2.学习纸色谱分离技术。
3.学习色谱柱的填装及分离技术。
三、实验原理：1.天然色素不溶于水，但易溶于乙醇、石油醚等有机溶剂中，因此可用有机溶剂将色素提取和分离。
2.分配型色谱：分配色谱利用固定相与流动相之间对待分离组分溶解度的差异来实现分离。
分配色谱的固定相一般为液相的溶剂，依靠图布、键合、吸附等手段分布于色谱柱或者担体表面。
分配色谱过程本质上是组分分子在固定相和流动相之间不断达到溶解平衡的过程。
3.纸层析法属于分配型色谱，其原理是以滤纸纤维的结合水为固定相，而以有机溶剂作为流动相，色素在两相溶剂间不停地分配。
由于样品中各物质有不同的分配系数，移动速度因此而不同，从而达到分离的目的。
4.吸附性色谱：吸附色谱利用固定相吸附中心对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离，吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程。
5.柱色谱属于吸附性色谱，其原理为：由于吸附剂对各组分的吸附能力不同，当流动相流过固体表面时，混合物各组分在液-固两相间分配。
吸附牢固的组分在流动相分配少，吸附弱的组分在流动相分配多。
流动相流过时各组分会以不同的速率向下移动，吸附弱的组分以较快的速率向下移动。
随着流动相的移动，在新接触的固定相表面上又依这种吸附-溶解过程进行新的分配，新鲜流动相流过已趋平衡的固定相表面时也重复这一过程，结果是吸附弱的组分随着流动相移动在前面，吸附强的组分移动在后面，吸附特别强的组分甚至会不随流动相移动，各种化合物在色谱柱中形成带状分布，实现混合物的分离。
当以氧化铝作为固定相时，非极性或弱极性有机物只有范德华力与固定相作用，吸附较弱；极性有机物同固定相之间可能有偶极力或氢键作用，有时还有成盐作用。
有机物的极性越强，在氧化铝上的吸附越强。
选择适当极性的展开剂能使各种有机物按先弱后强的极性顺序形成分离带，流出色柱。
枣皮红色素提取及成分分析
枣皮红色素提取及成分分析刘红霞;刘会;张慧亭;仝瑞建;许美秋;孔梁宇;郑之明;赵旭升【摘要】[目的]以灰枣为原料,初步分析其提取、分离工艺及其活性成分.[方法]通过酸化乙醇提取法对枣皮红色素进行提取,采用单因素试验考察不同pH对枣皮红色素提取效果的影响.在此基础上,利用pH梯度萃取法将枣皮红色素粗提物依次经过5％NaHCO3溶液、5％Na2 CO3溶液、1％NaOH溶液进行萃取,得到不同萃取组分.并采用颜色反应和高效液相色谱法(high performance liquid chroma-tography,HPLC)对萃取物进行初步分析.[结果]通过单因素试验判定出pH=0.5的盐酸乙醇溶液对枣皮红色素提取效果最佳;碱液颜色反应和盐酸共沸颜色反应结果显示,枣皮红色素可能为蒽醌类化合物和多酚类化合物;高效液相色谱法(HPLC)对不同萃取物组分进行初步分析,得出枣皮红色素存在于NaHCO3萃取组和Na2 CO3萃取组,并且主要集中于NaHCO3萃取组分.[结论]该研究为枣皮红色素的开发提供理论依据.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2018(046)033【总页数】5页(P149-152,164)【关键词】红枣;枣皮;红色素;pH梯度萃取;颜色反应;高效液相色谱【作者】刘红霞;刘会;张慧亭;仝瑞建;许美秋;孔梁宇;郑之明;赵旭升【作者单位】洛阳师范学院生命科学学院枣科学研究应用中心,河南洛阳471934;中国科学院强磁场与离子束物理生物学重点实验室,安徽合肥230000;洛阳师范学院生命科学学院枣科学研究应用中心,河南洛阳471934;洛阳师范学院生命科学学院枣科学研究应用中心,河南洛阳471934;洛阳师范学院生命科学学院枣科学研究应用中心,河南洛阳471934;洛阳师范学院生命科学学院枣科学研究应用中心,河南洛阳471934;中国科学院强磁场与离子束物理生物学重点实验室,安徽合肥230000;洛阳师范学院生命科学学院枣科学研究应用中心,河南洛阳471934【正文语种】中文【中图分类】TS202.3灰枣原产于河南新郑等地，具有抗旱、耐瘠薄、抗病虫，较抗风和抗盐碱，种植后丰产稳产等特点，适宜大面积发展。
提取和纯化植物中的天然色素
提取和纯化植物中的天然色素天然色素是一类来源于植物、动物或微生物的色彩物质，具有广泛的应用领域，如食品、药品、化妆品等。
提取和纯化植物中的天然色素是生物化学领域的重要研究方向之一。
本文将探讨植物天然色素的提取和纯化方法。
一、提取植物天然色素的常用方法植物中的天然色素存在于细胞中的色素体中，为了提取这些有价值的色素，需要采用适当的提取方法。
下面介绍几种常用的提取方法：1. 水浸提取法：将植物样品切碎、研磨，并用水浸泡一段时间，然后过滤提取液，得到含有天然色素的溶液。
2. 有机溶剂提取法：选择合适的有机溶剂，如乙醇、甲醇等，将植物样品与溶剂混合搅拌，并过滤得到提取液。
3. 超声波辅助提取法：将植物样品与溶剂混合后进行超声波处理，利用超声波的机械振动和热效应，加速植物色素的溶解和扩散。
以上提取方法各有优缺点，选择合适的方法需要考虑植物样品的性质、目标色素的特性等因素。
二、纯化植物天然色素的方法得到含有天然色素的提取液之后，需要进行纯化工艺，以去除杂质，得到纯净的色素。
下面介绍几种常用的纯化方法：1. 溶剂萃取法：利用萃取剂与提取液中的杂质在物理上或化学上的不溶性差异，通过两相的分离得到纯净的天然色素。
2. 薄层色谱法：将提取液在薄层色谱板上进行分离，根据色素的迁移速率和颜色的明暗程度，选择目标色素进行切割和收集。
3. 高效液相色谱法：利用不同色素在固定相和流动相之间的亲疏水性差异，通过色谱柱进行分离和纯化。
该方法分离效果好，纯度高，得到的色素质量较好。
三、植物天然色素的应用前景植物天然色素在食品、药品、化妆品等行业有着广泛的应用前景。
以下是一些常见的应用领域：1. 食品添加剂：植物天然色素可以用作食品的天然着色剂，如花青素、胡萝卜素等，使得食品更加美观，并且不含对人体有害的化学合成色素。
2. 药物活性成分：植物中的天然色素具有多种药理学活性，可以用于制备药物或药物辅料，如黄酮类化合物可用于心脑血管疾病的治疗。
色素植物资源
国内色素植物的应用前景与发展状况综述1. 前言1.1 色素植物：在一些植物的根，茎，叶，花，果实等组织中能提取出色素，这些植物即为色素植物。
目前，我国提取天然色素原料多为植物性原料主要包括以下三种：从人工种植植物中提取天然色素，如辣椒红色素、甜菜红色素、姜黄色素、红花色素、黑芝麻色素、红甘蓝色素、黑米色素等，从农产品副产物或废弃物中提取天然色素，如高粱红色素、高粱壳、胡萝卜素、蚕沙、桔皮色素、桔皮、紫草红色素、紫草根等。
从野生植物野浆果类提取天然色素，如越桔红色素、黑加仑色素、万寿菊色素、茜草色素、桑堪色素等[1]。
植物的花、叶、果实、皮等往往呈现出各种各样颜色，这与植物自身内部天然色素有关。
植物体内一些有机分子、色素、在阳光照射下，吸收一定频率有色光后，使分子内电子发生振动跃迁现象。
由于各种植物有机分子、色素、中电子成键能力不同，电子激发跃迁时所需能量也就不一样，故对吸收光的频率就有一定选择性。
不同植物具有合成适应自身特点有机色素分子能力各有差异，因此，不同植物就表现出不同体色及花色，从而使大自然呈现出万紫嫣红美丽景色[2]。
1.2 研究色素植物的意义：天然植物色素作为食品着色剂已有悠久的历史我国古代的《食经》和《齐民要术》等书中就有关于利用天然植物色素给酒和食品着色的记载，然而长久以来由于合成色素比天然植物的提取成本高，且其性质较不稳定，因此天然植物色素一直发展较慢。
近年来随着医学毒理学和生物学试验工作的发展，化学合成色素由于其大多数种类对人体有毒害作用而逐渐被天然植物色素所替代。
天然植物色素作为重要的食品添加剂，它不仅广泛应用于饮料糖果糕点酒类等消闲食品，以帮助校正色率的偏差或强调标志不同，食品所具有的风格而且也应用于医疗保健品生产。
天然植物色素的研究与开发有着广阔的前景和发展潜力。
色素植物资源在我国分布广泛，如能科学合理应用，不但可大大降低天然色素成本，增加经济收入，且对国家农业种植结构调整都将具有潜在意义[1]。
天然色素的提取与应用研究
天然色素的提取与应用研究天然色素的提取与应用研究摘要：天然色素是指从植物、动物或微生物等自然界中提取的具有一定色泽的物质。
天然色素广泛存在于植物中的花、果实、叶子等部位，具有良好的生物活性和毒性低的特点。
本文对天然色素的提取方法进行了综述，并探讨了其在食品、药品、化妆品等领域的应用研究。
关键词：天然色素；提取方法；应用研究1.引言天然色素具有广泛的应用前景，是绿色环保、健康、安全的食品和化妆品添加剂，因此越来越受到人们的关注。
天然色素的提取与应用研究不仅可以帮助人们利用自然资源，减少污染，还能为食品工业、医药工业和化妆品工业提供优质的原料。
2.天然色素的提取方法2.1 溶剂提取法溶剂提取法是最常用的天然色素提取方法之一。
其原理是利用溶剂的溶解力选择性地溶解天然色素，然后通过蒸发或气相色谱法等手段将其分离纯化。
常用的溶剂包括乙醇、乙酸乙酯、二甲基亚硫酸、乙酸等。
例如，通过乙醇提取法可以从红花中提取得到红色的花青素。
2.2 超声波提取法超声波提取法是一种新型的色素提取技术，通过超声波的作用，可以加速色素的溶解和扩散，从而提高提取效率。
其优点是操作简单、无需添加化学试剂，同时能够保持色素的活性和稳定性。
例如，通过超声波提取法可以从蓝莓中快速提取得到蓝色的花青素。
2.3 酶解法酶解法是一种利用酶的催化活性来提取天然色素的方法。
常用的酶解剂包括蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶等。
酶解法的优点是能够高效地提取天然色素，同时还能够改善色素的溶解度和稳定性。
例如，通过蛋白酶的作用可以将花青素从花瓣中提取出来。
3.天然色素的应用研究3.1 食品领域的应用天然色素在食品领域的应用非常广泛，可以用于食品的着色、增加食品的吸引力和营养价值。
常见的食品色素包括胡萝卜素、叶绿素、花青素等。
例如，胡萝卜素可以用于染色、增加咖啡的颜色和口感，而叶绿素可以用于染色、增加面包的营养价值。
3.2 药品领域的应用天然色素在药品领域的应用主要体现在药片的着色、药液的着色和保护药品的稳定性等方面。
蔬菜中天然色素的提取分离和测定
蔬菜中天然色素的提取、分离和测定一、目的与要求1．进一步熟悉和掌握薄层色谱的原理。
2．掌握薄层层析法分离微量组分的操作技术。
3．了解蔬菜中主要色素的基本性质，通过色素的提取和分离，了解天然物质分离提纯方法及原理。
二、基本原理（一）菠菜中的色素简介菠菜叶中富含多种色素成分，如叶绿素（绿色）、胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）等多种天然色素。
叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C 55H 72O 5N 4Mg) 和叶绿素b(C 55H 7O 6N 4Mg)，结构见图1。
二者差别仅是 a 中一个甲基被 b 中的甲酰基所取代。
它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂。
NN N N H 3C CHCH 2R CH 2CH 3CH 3H 3C O CO 2CH 3CH 2CH 2O O CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3Mg图1 叶绿素a 和叶绿素b 的结构（叶绿素a ：R=CH 3， 叶绿素b ：R=CHO ）H 3C CH 3R CH 3H 3C R H 3C CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3图2 β-胡萝卜素和叶黄素的结构（β-胡萝卜素：R =H ，叶黄素：R = OH ）胡萝卜素（C 40H 56，见图2）是具有长链结构的共轭多烯。
它有三种异构体，即 α-, β - 和γ - 胡萝卜素，其中β - 异构体含量最多，也最重要。
在生物体内，β - 体受酶催化氧化即形成维生素 A 。
目前β - 胡萝卜素已可进行工业生产，可作为维生素 A 使用，也可作为食品工业中的色素。
叶黄素（C 40H 56O 2，见图2）是胡萝卜素的羟基衍生物，它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。
与β - 胡萝卜素相比，叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。
根据这些色素在有机溶剂中的溶解性,可将它们提取出来。
1．菠菜中各色素的理化性质绿色植物中的叶绿体色素在把光能转变为化学能的光和作用中起着重要作用。
植物染色
草木染----一种天然的染色方法，利用大自然随手可得的材料对布料进行染色，草木染不但颜色质朴，淡雅，经久耐看，而且经过草木染得布料有防霉抗菌作用，对人体皮肤尤为有好处。
自有生命的地方就有色彩，有色彩的地方就有文化，有色彩文化的地方就有情意，有情意的地方就有人文的深度。
在长远的历史中，人类都从天然材料中染得天然的色彩，天然染料包括矿物、动物与植物染料三类，其中又以植物染料为大宗。
《唐六典》有言“染大抵以草木而成，有以花叶，有以茎实，有以根皮，出有方土，采以时月。
”为此，我们得以了解植物染色在传统染色的重要性。
科技人员在研究中国古、旧地毯时发现，数百年前生产的地毯是植物染色，历经沧桑而不退色，依然光彩照人。
天然染色的特点有：（1）采用原生态的染料植物为染料来源。
这是大自然恩赐给人类的礼物，与人类共生共存，生生不息。
是一种最自然的染色方法。
（2）使用天然染料染色不仅可以减少染料对人体的危害，充分利用天然可再生资源，而且可以大大减少染色废水的毒性，有利于减少污水处理负担，保护环境。
（3）天然植物染色,使毛光润又有油性。
植物染色的特点是:颜色柔和，不刺眼,不伤毛质中所含有的油性。
对羊毛有保护作用,最大的优点是越用越漂亮,颜色越变越柔和，颜色保持年限可超过地毯的使用寿命,。
（4）植物染色中部分染料是名贵的中草药材，染出的颜色不仅纯洁艳丽，色泽柔和。
而其最大的优点是不伤皮肤，对人体有呵护保养作用。
许多染料植物兼具有药草或避邪的作用，如染蓝的染草具有杀菌解毒、止血消肿的功效；又如染黄色的艾草，在民间是趋吉避凶的护身符，其它如苏枋、红花、紫草、洋葱等染料植物，也都是民间常用的药材，这些兼具药草与染料身分的植物，能使染料具有杀菌、防皮肤病、防蛇虫与提神醒脑等特殊疗效。
（5）天然植物染色主要针对的是天然纤维，而天然纤维与植物染料几乎是同宗同根，有很好的亲和作用。
（6）植物染色产品的颜色具有独特的魅力，除了具有天然的色泽以外，植物沉静柔和而具有安定力的气质，色泽与色感并不因时日而改变。
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一、实验目的
1.掌握从植物废弃物中提取天然色素的方法。
2.掌握正交试验设计与分析。
二、实验原理
有机溶剂萃取法，此法目前国内外使用较为广 泛，一般将粉碎后的原料溶解于有机溶剂乙醇、甲 醇、乙酸乙酯、乙醚等，然后通过减压蒸馏进行回 收测定。试验中通常用乙醇作为溶剂来浸提，取代 甲醇、丙酮等毒性较常用于提取所含脂溶性集团较 多的黄酮类物质；此法设操作简便，产率高，设备 简单，但杂质较多，纯化分离成本较高。
2
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•7
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3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
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•9
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1
四、数据处理
根据正交试验的结果找出最佳的提取条件， 以及各因素对提取率的影响大小进行排序。
五、思考题
1.列举其他的一些从植物废弃物中提取色素的 方法。
2.什么是正交试验设计，它的优点是什么。
• 正交试验设计
• 正交试验设计(Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的又一种设计方 法，它是根据正交性从全面试验中挑选出 部分有代表性的点进行试验，这些有代表 性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的 特点，正交试验设计是分式析因设计的主 要方法。是一种高效率、快速、经济的实 验设计方法。
•
正交实验因素水平表
•
• 因 素 A温度（℃） B时间（h） C乙醇浓度（%） D料液比
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0.5
30
20
•
2
40
1
40
25
•
3
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30
• 序 号 A（温度）B（时间） C（乙醇浓度） D （料液比） 提取率（%）
•1
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•6
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三、实验步骤
1.称取5g干燥好的火龙果皮粉末放入圆底烧瓶中， 根据正交试验设计，加入一定量的不同浓度的 乙醇溶液，装好回流装置，在不同温度下水浴 加热一定时间。
2.使用布氏漏斗抽滤，收集滤液，量出滤液的体 积，取1ml滤液定容至25ml。
3.使用比色皿在536nm波长下，测出提取液的吸 光度。根据标准曲线，计算出色素的提取率。