自选植物化学实验指导2
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令狐采学《植物生理生化》实验指导(适用专业:农学类相关专业)黑龙江八一农垦大学植物科技学院生理生化教研室目录生物化学实验部分:实验一、氨基酸的纸层析 (1)实验二、蛋白质含量测定(设计性实验) (5)实验三、酶的基本性质 (7)实验四、维生素C含量的测定 (12)实验五、还原糖和总糖的测定 (14)实验六、淀粉酶活性的测定 (17)实验七、脂肪浸提——索氏脂肪浸提法 (20)实验八、一种简单实用的提取植物DNA的方法 (22)实验九、聚丙烯酰胺电泳法测定大麦、小麦种子纯度 (24)实验十、淀粉酶的诱导、提取和活性测定(综合性实验) (26)植物生理学实验部分:实验一、植物组织水势的测定(小液流法) (28)实验二、植物伤流量的测定 (30)实验三、根系活力的测定 (31)实验四、蒸腾强度的测定 (35)实验五、叶绿体色素的提取、分离、性质和定量测定(综合性实验) (37)实验六、光合强度的测定(改良半叶法) (39)实验七、呼吸强度的测定 (41)实验八、植物抗逆性的鉴定(电导仪法) (43)实验九、植物缺水程度的测定(脯氨酸法) (45)生物化学实验部分实验一氨基酸的纸层析一、目的:层析分析法已广泛用于氨基酸、核酸、激素、维生素、糖类的分离与分析。
其优点是能够分离与分析在组成、结构及性质上极为相似的物质;设备简单,操作容易,样品用量很少,结果也较明确。
本实验的目的在于要求学生掌握纸层析法的一般原理和操作技术。
二、原理:纸层析法是以滤纸作为支持物的分配层析法。
分配层析法是利用物质在两种不同混合溶剂中的分配系数不同,而达到分离的目的。
通常用α表示分配系数。
在一定条件下,一种物质在某溶剂系统中的分配系数是一个常数。
)溶质在流动相的浓度()溶质在静止相的浓度(l s C C =α 层析溶剂是选用有机溶剂和水组成的。
由于滤纸纤维素对水有较强的亲和力(纸上有很多-OH 基与水以氢键相连),吸附很多水分子,一般达滤纸重的22%左右(其中约有6%的水与纤维素结合成复合物),因此使这一部分水扩散作用降低形成静止相;而有机溶剂与滤纸的亲和力很弱,可以在滤纸的毛细管中自由流动,便形成流动相。
农 药 学植物化学保护实验指导华南热带农业大学植物保护学院二○○三年十一月编 者 骆焱平 杨 叶前言本实验指导是在九七年编写的《植物化学保护实验指导》的基础上,根据华南热带农业大学二OO二年制定的专业课程教学计划和实验课程教学大纲的要求进行修订的。
该书在原实验指导的基础上,经过增加实验项目、补充并修改部分内容后完成。
全书共分为三大部分:第一部分介绍农药方面的基本知识,要求学生掌握常见农药的配制方法和鉴别方法;第二部分介绍农药的室内生物测定技术,即利用有害生物(或称靶标生物),如昆虫、螨类、病菌、线虫、杂草、鼠类等对农药的反应来测定农药的毒力和药效的基本方法;第三部分介绍农药的田间药效试验。
本书以《农药学》、《植物化学保护》为理论基础,是植物保护专业的必修课程,也是一门实用性强的技术课程。
通过实验,可验证、巩固和充实理论教学,加深学生对理论知识的理解,增强学生对病虫方面的实践操作能力,以便在生产和科研上合理利用不同的测定方法,开发新农药,新剂型,新的施药方法。
本书可作为《农药学》、《植物化学保护》、《农药生物测定技术》、《农药剂型与加工》等课程的实验指导。
因此更名为《农药实验指导》。
本实验指导的任务是:1、采取实验教学的方法,加深学生对理论课的理解,掌握实验中的一般技术。
2、注意与有关学科的配合,如昆虫学、病理学、生物学、化学、统计学等学科的衔接。
3、突出学生的创新能力。
尽管我们付出了许多汗水,但由于时间仓促,加上编者水平有限,难免会出现一些缺点和错误,希望大家批评指正,并提出宝贵的意见和建议,以便逐步完善。
化保教研组二○○三年十一月目录实验须知 (1)第一部分农药的基本知识……………………………………………………实验一波尔多液的配制 (2)实验二石硫合剂的配制 (3)第二部分农药室内生物测定技术……………………………………………………实验三孢子萌发试验法 (4)实验四抑制菌圈法 (6)实验五生长速率测定法 (8)实验六抑制菌丝产生孢子囊及释放游动孢子试验 (10)实验七杀菌剂保护作用和治疗作用的测定(离体叶片法) (10)实验八新杀菌剂防治橡胶炭疽病的田间药效试验 (13)实验九杀虫剂触杀作用毒力测定………………………………………………16实验十杀虫剂熏蒸作用的测定 (17)实验十一杀虫剂胃毒作用毒力测定 (18)实验十二杀虫剂内吸作用的测定………………………………………………21实验十三有机磷杀虫剂对胆碱酯酶活性的抑制 (22)实验十四杀虫剂对螨类的毒力测定 (25)实验十五杀虫剂对植物的药害试验(植株施药法) (26)实验十六杀虫剂的田间药效试验— (28)实验十七几种有机农药的鉴定方法 (28)第三部分农药田间药效试验…………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………附录………………………………………………………………………………实验须知本实验课程是以化学、植物病理学、昆虫学、杂草学、生物统计学等学科为基础,以昆虫、病菌、杂草、农药等为研究对象,是一门试验性很强的课程。
植物化学保护实习指导(适用于植物保护专业)目录前言 (1)第一章田间病虫害发生及化学防治情况实地调查 (2)一、目的和要求 (2)二、调查内容 (2)三、撰写调查报告 (3)第二章农药田间药效试验 (4)一、目的和要求 (4)二、药效试验内容 (4)三、药效试验的基本要求 (5)四、药效试验类型 (5)五、田间药效试验设计的原则和方法 (6)六、药效调查与评判 (7)七、田间药效试验结果统计分析 (10)八、田间药效试验实例 (10)第三章种子处理 (21)一、目的和要求 (21)二、种子处理技术 (21)三、常用的种子处理方法 (21)四、种子包衣(Seed coating) (21)第四章农药销售及农药使用现状调查 (24)一、目的和要求 (24)二、调查方法 (24)三、撰写调查报告 (24)第五章实习作业 ............................................................................... 错误!未定义书签。
一、成绩考核.............................................................................. 错误!未定义书签。
二、野外实习注意事项.............................................................. 错误!未定义书签。
前言实习是植物化学保护教学的重要环节,通过调查田间作物病、虫、草害发生情况,巩固和提高有关农药应用的基础知识,并提出有效有害生物的综合防治方法,从而培养学生独立观察、思考、分析和解决问题的能力。
在实习过程中,学生要对所见到的田间和保护地的病虫害种类、发生的原因、程度等做出分析;学会田间病虫草害的调查方法,掌握田间药效试验设计、农药常用的施药技术、实验结果调查分析方法及田间药效试验报告的撰写,了解目前农药研究开发的趋势及我国农药的销售和使用情况。
植物化学保护实验指导实验一农药制剂的配制及其质量鉴定目的要求学习农药几种常用制剂的加工方法、质量要求与有关使用的物理性状。
一、西维因(或多菌灵)可湿性粉剂及粉剂1.实验用具粗天平、研钵(或球磨机)、铜筛(40、60、80、200号筛目)、铜(或钢)圈[内径20mm(标准应为50mm)、宽6mm、边厚2mm],量筒、水浴锅、80目金属筛、平口刀、秒表。
2.材料原药西维因(或多菌灵)原粉填充料酸性陶土湿润剂茶籽粉或纸浆废液的固化物粉末、洗衣粉(十二烷基苯磺酸钠)、3.加工方法1)配合量25%西维因(或多菌灵)可湿性粉剂。
西维因(或多菌灵)原药(以其中有效成分含量计算)25%茶籽粉(或纸浆废液的固化物粉)l0%洗衣粉1%酸性陶土加至100%5%西维因(或多菌灵)粉剂西维因(或多菌灵)原药(以其中有效成分含量计算)5%酸性陶土加至100%2)操作把已烘干的陶土、原粉和茶籽粉(或纸浆废液的固化物粉)分别在研钵(或球磨机)中粉碎,通过200目筛,按上述配合量比例称重,再放入研钵(或球磨机)中充分混和即成可湿性粉剂。
而按上述操作并按粉剂配比称重而少加茶籽粉或纸浆废液的固化物粉和洗衣粉的则为粉剂。
4.粉剂、可湿性粉剂和原粉的湿润性能的鉴定1)沉降速度的比较在四支l00ml圆口径的量筒中各注入70ml清水,分别用角匙取少量经粉碎过筛的西维因(或多菌灵)原粉、自己加工配制的西维因(或多菌灵)粉剂和可湿性粉剂以及由工厂生产的西维因(或多菌灵)可湿性粉剂于相同时间分别投进各支量筒的水面上,观察被湿润及分散快慢情况,解释所出现现象的原因?2)湿润性能的测定(铜圈法) 取圆形滤纸(直径11cm)一张,对折为四,剪出直径为4cm的圆滤纸四张。
取圆形滤纸一张置于玻璃板上,放上铜圈后,使药粉通过100目筛网均匀降落于铜圈内,填满铜圈。
用一平口刮刀将高出铜圈的粉刮去至成平面,并用毛笔把铜圈外围的粉末扫净,轻轻取出铜圈,在小滤纸上就留下一块扁圆形的粉饼。
药用植物学实验指导适用专业:(本科)药学、药物制剂(专科)药物制剂技术郑州华信学院医学院药学系药学教研室目录实验一显微镜的构造、使用和保护以及植物细胞的构造 (2)实验二植物细胞后含物——淀粉粒、草酸钙结晶体 (6)实验三保护组织和分泌组织 (9)实验四机械组织和输导组织 (12)实验五根的显微构造 (15)实验六单子叶植物地上茎和地下茎观察 (18)实验七双子叶植物茎的初生构造和次生构造 (20)实验八大黄、甘草、人参的鉴定 (22)实验一显微镜的构造、使用和保护以及植物细胞的构造一、实验目的:1.了解显微镜的基本构造并掌握显微镜的正确使用方法和保养。
2.掌握撕取表皮的制片方法。
3.掌握植物细胞的基本构造。
二、实验仪器与材料1.仪器:生物显微镜。
2.用具:镊子、刀片、解剖针、载玻片、盖玻片、玻璃皿、吸水纸、擦镜纸、棉布块。
3.材料:洋葱鳞茎的磷叶或大葱磷叶。
4.试液:蒸馏水、稀碘液、10%硝酸钾溶液。
三、实验内容:(一)显微镜的构造1.机械部分次部分是显微镜的骨架,是安装光学部分的基座。
包括:镜座、镜柱、镜臂、镜筒、物镜转换器、载物台、调焦装置等。
(1)基座是显微镜的底座,支持整个镜体,使显微镜放置平稳。
(2)基柱镜座上面直立的短柱,支持镜体上部的各部分。
(3)镜臂弯曲如臂,下连镜柱,上连镜筒,为取放镜体时手握的部分。
直筒显微镜的镜臂下端与镜柱连接处有一活动关节,可使镜体在一定范围内后倾,便于观察。
(4)镜筒上端置目镜,下端与物镜转化器相连。
(5)物镜转换器连接于镜筒下端的圆盘,可自由转动,盘子有3-4个安装物镜的螺旋孔。
当旋转转换器时,物镜即可固定在使用的位置上,保证物镜与目镜的光线合轴。
(6)载物台放置玻片标本的平台,中央有一通光孔,两侧有压片夹或机械移动器,既可固定玻片标本,也可以前后左右各方向移动。
(7)调焦装置调节物镜和标本之间的距离,得到清晰的物像。
在镜臂两侧有粗细调焦螺旋各1对,旋转时可使镜筒上升或下降,大的一对为粗调焦螺旋,旋转一圈可使镜筒移动2mm左右。
实验二-叶绿素的提取与分离实验二叶绿素的提取和分离一、实验目的从富含叶绿素的菠菜叶片中提取叶绿素,并在薄层层析板上点样使叶绿素显示不同颜色。
二、实验原理要求同学们先查询资料,了解叶绿素相关知识,实验课上老师讲解。
三、实验材料、器具研钵、托盘天平、分液漏斗、干燥锥形瓶、毛细管、薄层层析板、饱和NaCl溶液、无水Na2SO4四、实验步骤1、叶绿素的提取在中放入几片(约5g)菠菜叶(新鲜的或冷冻的都可以.如果是冷冻的,解冻后包在纸中轻压吸左水分)。
加入10mL2:1石油醚和丙酮混合液,适当研磨。
将提取液用滴管转移至分液漏斗中,加入10mL饱和NaCl溶液(防止生成乳浊液)除去水溶性物质,分去H2O层,再用蒸馏水洗涤两次。
将有机层转入干燥的小锥形瓶中,加2g无水Na2SO4,通风处理。
处理后的液体倾至另一锥形瓶中(如溶液颜色太浅,可在通风柜中适当蒸发浓缩)。
2、点样用一根内径1mm的毛细管,吸取适量提取液,轻轻地点在距薄板一端1cm处,平行点两点,两点相距1cm左右。
若一次点样不够,可待样品溶剂挥发后.再在原处点第二次,但点样斑点直径不得越过2mm。
3、展开先在小烧杯中放入展开剂[用石油醚和丙酮按3:1的比例进行混合作为展开剂,再将薄层板斜靠于层析缸内壁。
点样端接触展开剂但样点不能浸没于展开剂中,密闭层析缸。
待展开剂上升到距薄层板另一端约1cm时,取出平放,用铅笔或小针划前沿线位置,在空气中晾干或用电吹风吹干薄层。
毛细管点样薄层色谱展开4、观察层析板并记录实验结果。
薄层层析时Rf值表示的是原点到层析斑点中心的距离与原点的到展层溶剂的前沿距离包括扩散最快的是什么,扩散最慢的是什么最宽的色素带是什么,最窄的色素带是什么哪两个色素带距离相距最远,哪两个最近等等各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢。
最快:胡萝卜素次之:叶黄素次之:叶绿素A最慢:叶绿素B颜色分别为:橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色,最宽的是叶绿素A最窄的是胡萝卜素胡萝卜素和叶绿素B最远叶绿素A和叶绿素B最近实验十四、植物色素的提取和薄层色谱分析一、实验目的:1、了解薄层色谱的基本原理和应用。
农 药 学植物化学保护实验指导华南热带农业大学植物保护学院二○○三年十一月编 者 骆焱平 杨 叶前言本实验指导是在九七年编写的《植物化学保护实验指导》的基础上,根据华南热带农业大学二OO二年制定的专业课程教学计划和实验课程教学大纲的要求进行修订的。
该书在原实验指导的基础上,经过增加实验项目、补充并修改部分内容后完成。
全书共分为三大部分:第一部分介绍农药方面的基本知识,要求学生掌握常见农药的配制方法和鉴别方法;第二部分介绍农药的室内生物测定技术,即利用有害生物(或称靶标生物),如昆虫、螨类、病菌、线虫、杂草、鼠类等对农药的反应来测定农药的毒力和药效的基本方法;第三部分介绍农药的田间药效试验。
本书以《农药学》、《植物化学保护》为理论基础,是植物保护专业的必修课程,也是一门实用性强的技术课程。
通过实验,可验证、巩固和充实理论教学,加深学生对理论知识的理解,增强学生对病虫方面的实践操作能力,以便在生产和科研上合理利用不同的测定方法,开发新农药,新剂型,新的施药方法。
本书可作为《农药学》、《植物化学保护》、《农药生物测定技术》、《农药剂型与加工》等课程的实验指导。
因此更名为《农药实验指导》。
本实验指导的任务是:1、采取实验教学的方法,加深学生对理论课的理解,掌握实验中的一般技术。
2、注意与有关学科的配合,如昆虫学、病理学、生物学、化学、统计学等学科的衔接。
3、突出学生的创新能力。
尽管我们付出了许多汗水,但由于时间仓促,加上编者水平有限,难免会出现一些缺点和错误,希望大家批评指正,并提出宝贵的意见和建议,以便逐步完善。
化保教研组二○○三年十一月目录实验须知 (1)第一部分农药的基本知识……………………………………………………实验一波尔多液的配制 (2)实验二石硫合剂的配制 (3)第二部分农药室内生物测定技术……………………………………………………实验三孢子萌发试验法 (4)实验四抑制菌圈法 (6)实验五生长速率测定法 (8)实验六抑制菌丝产生孢子囊及释放游动孢子试验 (10)实验七杀菌剂保护作用和治疗作用的测定(离体叶片法) (10)实验八新杀菌剂防治橡胶炭疽病的田间药效试验 (13)实验九杀虫剂触杀作用毒力测定………………………………………………16实验十杀虫剂熏蒸作用的测定 (17)实验十一杀虫剂胃毒作用毒力测定 (18)实验十二杀虫剂内吸作用的测定………………………………………………21实验十三有机磷杀虫剂对胆碱酯酶活性的抑制 (22)实验十四杀虫剂对螨类的毒力测定 (25)实验十五杀虫剂对植物的药害试验(植株施药法) (26)实验十六杀虫剂的田间药效试验— (28)实验十七几种有机农药的鉴定方法 (28)第三部分农药田间药效试验…………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………附录………………………………………………………………………………实验须知本实验课程是以化学、植物病理学、昆虫学、杂草学、生物统计学等学科为基础,以昆虫、病菌、杂草、农药等为研究对象,是一门试验性很强的课程。
目录实验一植物细胞的观测 (4)实验二植物液泡的观察 (6)实验三用染色法测定原生质的等电点 (6)实验四原生质运动的观察 (8)实验五细胞质壁分离法测定植物组织渗透势 (9)实验六叶绿体色素及其理化性质 (10)实验七叶绿体色素的分离──纸层析法 (12)实验八叶绿素的定量测定 (12)实验九植物光合强度的测定──改良半叶法 (13)实验十植物呼吸强度的测定 (14)实验十一离体线粒体的氧化作用和磷酸化作用 (15)实验十二植物呼吸酶的简易鉴定法 (17)实验十三植物组织水势的测定──小液流法 (19)实验十四植物伤流液的成份分析 (20)实验十五植物根系对矿质元素的选择吸收 (22)实验十六单盐毒害与混合盐的拮抗作用 (23)实验十七植物的溶液培养与矿质元素缺乏症 (23)实验十八硝酸还原酶活性的测定 (25)实验十九根系活力的测定(TTC法) (26)实验二十种子生活力的快速测定 (27)实验二十一植物生长区域的测定 (29)-1-实验二十二生长素类物质对根芽生长的影响 (31)实验二十三生长素的生理效应及生物鉴定法 (32)实验二十四用水稻幼苗法测定赤霉素类物质的浓度 (33)实验二十五赤霉素对α-淀粉酶的诱导形成 (35)实验二十六细胞分裂素的保绿与阻止衰老的作用 (36)实验二十七细胞分裂素对菜豆叶片生长和衰老的效应 (37)实验二十八用棉花幼苗外植体测定脱落酸的活性 (38)实验二十九用萝卜子叶增重法测定细胞分裂素类物质的浓度或效价 (39)实验三十乙烯的生物测定──黄化豌豆幼苗的“三重反应” (40)实验三十一乙烯的催熟作用和对性别分化的影响 (41)实验三十二生长素和乙烯对叶片脱落的效应 (43)实验三十三开花刺激物在短日植物中通过嫁接的传递 (44)实验三十四花粉管的生长及其向化性 (46)实验三十五不良环境对植物的伤害 (47)实验三十六植物体内游离脯氨酸的测定 (48)实验三十七根际pH的显色测定 (49)实验三十八钾离子对气孔开度的影响49实验三十九希尔反应的观察50 实验四十植物离体叶片失水表型观察及其失水率测定 (51)-2-植物生理学实验规则植物生理学实验的目的在于配合课堂教学,验证理论内容,并在实验过程中学习有关作物的植物生理学方面的实验室技术操作及一些田间应用方法,从而能够初步熟悉科学研究方法,分析实验结果并作出正确结论。
实验2 高等植物叶绿体的分离制备与活性鉴定原理叶绿体的颗粒比较大,分离和制备时一般采用差速离心技术,当细胞破碎后,选择500-1500 g 的离心力进行分步离心,即能分理沉淀出叶绿体。
再通过测定叶绿体的光合速率或希尔反应中的放氧情况则可以鉴定其生理活性。
离体后的完整叶绿体与2,6-二氯酚靛酚(2,6-D)由原来的蓝色被还原为无色或粉红色。
可用分光光度计测定反应前后染料吸光度的变化,表示氧气的释放量。
叶绿体中的叶绿素含量可用丙酮提取后,用Anon法计算。
仪器设备1.高速离心机2.匀浆器3.分光光度计4.生物显微镜5.400W白炽灯6.玻璃水槽7.15ml具塞刻度试管8.烧杯、玻璃研钵、移液管等试剂1.85%丙酮溶液。
2.叶绿体制备液,由以下成分组成:山梨糖醇0.33M;EDTA 2mmol/L;MgCl21mmol/L; K2HPO4 0.5mmol/L; Na2P2O7 5m M ;HEPES 50m M ;Ph 7.6(用1M NaOH调节)。
3.叶绿体悬浮液用叶绿体制备液代替。
4.叶绿体反应介质:在叶绿体悬浮液中加入10 m M NaHCO3, pH调节至7.35.0.3 M 2,6-D:称取8.7mg 2,6-D钠盐,加蒸馏水定容至100mL。
6.0.1 MpH7.3 磷酸缓冲液。
以上所有的试剂为分析纯。
材料:菠菜、豌豆和大麦等植物的新鲜叶片方法步骤:1.叶绿体制备1.1.摘取5g 新鲜菠菜叶片,去叶脉后用自来水洗净,再用蒸馏水洗1-2次。
在0-4摄氏度冰箱中放置1h左右预冷(注意避免叶片冻结,放置时间不宜过长)1.2.将预冷后的叶片剪碎,在玻璃研钵中(研钵置于冰浴中)加入少许石英砂和少量叶绿体制备液,快速磨成匀浆,然后再加2倍量的制备液(制备液:材料=2:1,V/W),磨成匀浆后立即用4层纱布过滤(需要带上一次性手套),滤液移至离心管。
1.3.4摄氏度下,500g离心3分钟,将上清液收集在另一离心管,用1500g 离心5分钟,倾去上清液即得叶绿体沉淀。
实验1 果胶的提取与精制一、实验目的与要求1.掌握酸提醇沉法、盐析法提取果胶操作技术。
2.掌握纯化精制果胶的方法。
二、基本原理果胶广泛分布于植物果实、根、茎和叶中,是细胞壁的一种组成部分。
果胶是高分子糖类化合物,是一种植物性天然胶体物质,在同苹果、山楂和柑桔类等的果实中较为丰富。
它在植物体中,以原果胶、果胶和果胶酸三种形式存在,原果胶是可溶性果胶与纤维素缩合而成的高分子化合物,不溶于水。
原果胶用稀酸处理或与果胶酶作用时可转变为可溶性果胶。
果胶的相对分子质量在5万至30万之间,其基本结构是D-吡喃半乳糖醛酸以α-1,4-糖苷键连接的长链,其中,糖醛酸上的羧基,可能不程度地以甲酯化形式以及部分或全部成盐的形式存在。
果胶酸则是果胶在果胶酶或稀酸作用下水解的产物。
不少人认为在果胶主碳链上还连接有其它糖类,如L-阿拉伯糖,D-半乳糖,L-鼠李糖,D-山梨糖等,而且有时含乙酰化的羧酸。
这些中性糖可能以共价键合或部分缔和的形式相连接。
一般植物中的果胶甲氧基含量,约占全部多聚半乳糖醛酸结构(包括被酯化的羟基)的7-14%。
甲氧基含量高于7%的果胶,称为高甲氧基果胶,即普通果胶。
普通果胶中甲氧基含量越多,胶冻能力越大。
甲氧基含量低于7%的果胶称为低甲氧基果胶,几乎无胶凝力,但有多价离子如Ca2+、Mg2+、Al3+等离子存在时可生成凝胶,多价离子起了果胶分子交联剂的作用。
自然界中果胶多以不溶于水的果胶原形式存在于植物中,不同植物或同一植物的不同部位,果胶含量相差很大。
到目前为止,已发现果胶含量较高并可作为工业化生产原料的植物为数不多,其中以柑桔皮、苹果皮、西瓜皮、向日葵花盘、针叶松皮、蚕沙等含量较高,特别是柑桔皮中果胶含量可达10%-30%等。
另外,豆腐柴叶果胶含量高达20.22%,含量高于其它原料,具有开发价值。
原果胶能在稀酸溶液中水解生成可溶于水的果胶,而果胶不溶于酒精或与铝生成沉淀,利用此基本原理,人们将它从萃取液中沉淀而分离。
果胶的工业提取方法主要是酸提取乙醇沉淀法、离子交换法、酸提取盐沉淀法及微生物法,以酸提取乙醇沉淀法和酸提取盐沉淀法使用较多。
主要过程为:将原料进行预处理后,用稀盐酸水解,水浴恒温,并不断搅拌,过滤,将滤液用旋转蒸发仪进行浓缩,再用乙醇或铁盐和铝盐进行沉淀,以析出果胶。
这两种方法都有各自的优缺点,酸提取乙醇沉淀法生产工艺简单,所得果胶纯度高,色泽好,但乙醇用量太大,而我国乙醇价格偏高,致使生产成本较高。
酸提取盐沉淀法常采用铝盐或高价铁盐等作沉淀剂,生产成本较低,但用铝盐沉淀产率较低,沉淀颗粒较小,难以分离,用高价铁盐产率较高,但沉淀颜色较深。
有人曾改用铁铝混合溶液沉淀形成果胶酸盐的絮状沉淀,得到的产品沉淀色泽好,产率提高。
但总体来说,用酸法提取.由于材料中(如柑桔皮)钙、镁等离子及其它杂质的含量较高,影响了果胶的溶解和纯度,所以得率较低,质量较差。
如果采用离子交换树脂法,可以提高果胶得率和质量。
目前,我国仍然依赖进口满足国内果胶需求;特别是化学试剂级的果胶,价格极其高昂。
果胶为白色或浅黄色的粉末,微甜且稍带酸味,无固定溶解度和熔点,能溶于水,但不溶于乙醇等有机溶剂,溶于水成粘稠状液体,对石蕊试纸呈现酸性。
果胶与适量的糖和有机酸一起煮,可形成柔软而有弹性的胶冻。
果胶最重要的特性就是它具有胶凝作用,这一显著特性使它具有广泛的用途。
在食品工业、日用化工及制药工业中,可以作为胶凝剂、稳定剂、轻泻剂等。
在食品工业中,常被用来制造果酱、果冻、婴儿食品、冰淇淋、果汁、软糖巧克力、糖果等的稳定剂。
在医药工业中,用来配制轻泻剂,止血剂,铅、汞、钴等金属中毒的良好解毒剂和预防剂,血浆代用品以及用来延长抗菌素的作用等。
在纺织工业中,可以代替淀粉而无需其他辅助剂;在木材加工业中,用它作胶合剂;在轻工业生产中可用来制造化妆品以及替代琼脂作某些微生物的培养基,并可用作油和水之间的乳化剂。
其他方面的用途仍在不断开发之中。
三、仪器与试剂1.仪器:烧杯,超声仪,色谱柱,表面皿,干燥器,抽滤瓶1只,布氏漏斗1只,尼龙袋或龙头细布袋一只,控温水浴,搅拌器,滤纸,研钵,量筒,容量瓶,称量瓶。
2.样品与试剂:干桔皮适量(或柑桔皮,向日葵秆,向日葵秆内芯等),0.1 mol/L HCl,白糖,柠檬酸,结晶硫酸铝,H型732(0.01×7)阳离子交换树脂(或大孔树脂D101),1 mol/L HCl,1mol/L CaCl2,95%乙醇,60%乙醇,0.5%盐酸,0.1 mol/L NaOH,60%乙醇盐酸(含2%)的混合液,蔗糖,柠檬酸四、实验内容与步骤1.材料处理[1]将收集来的柑桔皮(或向日葵花盘等)进行除杂,水洗干净,沸水中煮3-5 min,灭酶,切片,70℃下烘干至水分的质量分数为8%-10%,粉碎。
若为干橙皮,直接粉碎即可。
2.果胶提取方法一离子树脂交换法称取干橙皮10g,置1000 mL烧杯中,加入300 mL水,用HCl调节pH为2.0,在800C水浴中超声波促提30 min,在此过程中,维持pH为2.0,趁热过滤(或3000 rpm离心5 min),得滤液,少量水洗残渣2次(除去Cl-1),过滤,弃去滤渣,合并滤液。
将滤液通过H型732(0.01×7)阳离子交换树脂柱,树脂用量为100g,流出液浓缩至干。
低温干燥后,粉碎,磨细即得果胶产品,计算得率。
方法二酸提醇沉法称取干橙皮10g,置1000 mL烧杯中,加入300 mL水,HCl调节pH为2.0,在80℃水浴中超声波促提30 min,在此过程中,维持pH为2.0,趁热过滤(或3000 rpm离心5 min),得滤液,少量水洗残渣,过滤,弃去滤渣。
合并滤液,滤液减压浓缩至半,加入95%乙醇至混合液中乙醇浓度达55%止,静置2h,析胶。
抽滤,用少量95%乙醇洗涤,抽滤(重复1次),得果胶沉淀。
用滤纸吸干,搓碎后放表面皿于干燥器中过夜,也可用烘箱烘干,研细后得到果胶粉,计算得率。
方法二酸提醇沉法称取柑桔皮粉10g,置1000 mL烧杯中,加入0.5%盐酸150 mL,煮沸20 min,维持pH为1.8-2.0趁热过滤(或3000rpm离心5 min),得滤液。
残渣用0.5%盐酸150 mL再提取一次,过滤,弃去滤渣。
合并滤液,滤液减压浓缩至半,0.1mol/L NaOH 调节pH为6.5。
加入95%乙醇至混合液中乙醇浓度达55%止,静置2h,析胶。
抽滤,用少量95%乙醇洗涤,抽滤(重复1次),得果胶沉淀。
用滤纸吸干,搓碎后放表面皿于干燥器中过夜,也可用烘箱烘干,研细后得到果胶粉,计算得率。
方法三酸提盐析法[2]称取100g向日葵秆内芯粉[3],置10000 mL烧杯中,先加入500 mL水预浸泡0.5h。
再加入2500 mL80℃热蒸馏水,浓盐酸调pH为1.8-2.0,开动搅拌,加热升温85℃提取0.5h。
趁热抽滤,并用少量热水洗涤滤渣,滤液一并入5000 mL烧杯中,0.1mol/L NaOH调节pH为6.0。
在搅拌、加热保温(60℃)下分批加入20g结晶硫酸铝,调节pH为4.0-4.5,搅拌直到形成果胶铝絮状沉淀。
静置1h,抽滤,并用水洗沉淀2次,抽滤至干。
将果胶铝絮状沉淀转入100 mL60%乙醇盐酸(含2%)的混合液中,搅拌进行脱铝反应,以置换出铝离子。
然后抽滤,60%乙醇洗涤沉淀2次,抽干。
低温干燥后,粉碎,磨细即得果胶产品。
3.树脂法精制果胶[4]对于色黄、质量不好的果胶可用大孔树脂(吸附)或弱酸性树脂(交换)进行精制。
称取0.5g果胶于250 mL烧杯中,加150 mL水,超声波促溶15 min,向溶液中加入20g大孔树脂(D101)或弱酸性树脂(H732)500C保温0.5h,过滤抽干。
低温干燥后,磨细即得精制果胶产品。
4.重量法测定果胶含量[5]准确称取0.5g果胶于250 mL烧杯中,加150 mL水溶解,煮沸1h(不断补充水,以保证其体积不变),小心转入250 mL容量瓶,少量水洗烧杯2次,一并转入容量瓶,加水至刻度。
摇匀后过滤,取25 mL滤液于500 mL烧杯中,加入100 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,静置30 min,再加入50 mL 1 mol/L HCl溶液,5 min后加入50 mL 1 mol/L CaCl2溶液,放置1h后,煮沸5 min,过滤,用热水洗涤至无Cl-,将沉淀物移入称量瓶中,于105℃烘至恒重。
果胶百分含量(%)=(0.9235×M沉×100)/(M样×25/250)M沉为沉淀物质量(g),M样为样品质量(g),0.09235为果胶酸钙换算为果胶的系数。
5.果冻制作称取自制果胶0.1克于10 mL烧杯中,加水3 mL,加热使果胶溶解,加蔗糖3克搅匀,放置数小时后即得凝胶,(果胶的凝胶,需在酸性介质中,pH值为2.8-3.3胶凝作用最好。
若果胶酸度不够,可以加柠檬酸加以调节)。
五、思考题1.通过制做果冻实验,你能看出果胶质量的高低吗?应当怎样检验才能通过果冻品质来判断果胶质量?2.如何提高果胶的产率和质量?3.试比较上述几种提取果胶方法各自的优缺点。
六、作业1、计算自制果胶的产率,并描述果胶提取过程中现象及自制果胶的色泽等。
注: 1.预处理过程中最好先用压榨器榨出桔油,用水清洗2-3次后再用于提取果胶。
2.从向日葵盘中提取果胶,盐析法比醇沉法好,具有原料便宜、能耗低、耗醇量少、产品收率较高、色泽浅、铅含量低等优点.3.以向日葵盘、杆为原料提取低酯果胶时,料液比为1:20(以干向日葵盘计),提取时pH为2.0左右,料铝比3:1,沉析温度在60℃左右,沉析时间为0.5h,沉析时溶液的pH值在4.0-4.5。
4.对于色黄质量不好的果胶需要再进行纯化。
利用大孔吸附树脂与弱酸性离子交换树脂,安全性高。
既可脱色,又可除去金属离子或重金属离子,并且树脂可再生使用,使用寿命长。
获得的果胶产品色泽白洁,纯度高,质量好。
5.根据FAO标准,果胶干燥失重≤12%,半乳糖醛酸含量≥65%,酸不溶物≤1%,SO2含量≤50mg/kg,甲、乙、丙醇含量≤1%,酰胺度≤25%,砷、铅含量分别小于3,10ppm。
实验2 芦丁的提取、纯化与鉴定一、实验目的与要求1.学习和掌握提取和精制芦丁的操作方法。
2.对黄酮类化合物进行化学鉴定。
二、实验基本原理芦丁又称芸香苷(Rutin),广泛存在于植物界,尤其以槐米和荞麦叶片中含量较高,可作为提取制备芦丁的原材料。
芦丁的效用同维生素P,可调节毛细血管壁渗透性,作止血用,可治吐血、便血等症,并作为治疗高血压的辅助药属植物槐树(Sophora japonica L)的花蕾,二千年前即入中药用,有凉血止血、清肝泻火功效,可治便血、痔血、肝热目赤、头痛晕眩等症。