[发明专利]一种以蚕沙为原料制备叶绿素铜酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及叶绿素铜酸的制备技术领域，特别涉及一种以蚕沙为原料制备叶绿素铜酸的方法。

背景技术

叶绿素铜钠盐是联合国粮农组织、世界卫生组织和我国食品添加剂标准委员会批准使用的一种天然食用色素，与叶绿素相比，叶绿素铜钠盐性质稳定、耐加工， 被广泛应用于食品和医药工业。叶绿素铜酸是制备叶绿素铜钠盐重要的中间体。传统制备叶绿素铜酸的方法主要包括以下过程：① 有机溶剂浸提法制备糊状叶绿素；② 糊状叶绿素皂化反应制备叶绿酸钠；③ 酸化置铜反应制备叶绿素铜酸粗品；④ 叶绿素铜酸粗品除杂制备精制叶绿素铜酸。该工艺流程长，有机溶剂用量大，物耗和能耗高。

双水相体系（Aqueous Two-Phase System, ATPS）是一种或几种物质在水中以一定浓度混合，在一定条件下形成的互不相溶的两相水溶液体系。双水相萃取（Aqueous Two-Phase Extraction, ATPE）是近年来出现的一种极具前途的新型分离技术。双水相萃取原理与传统的有机溶剂萃取法相似，都是依据物质在两相间的选择性分配。传统的溶剂萃取通常是从水相到有机相的传质过程，而在多样化产品分离、高纯物质提取的任务中有许多属于极性有机物分离的范畴，这在很大程度上限制了溶剂萃取的广泛应用。对于一些具有生物活性又极具价值的物质的分离提纯，运用传统的溶剂萃取技术会造成生物活性物质的变性和失活，为了防止有机溶剂对生物活性物质的破坏，在溶剂萃取的基础上发展了从一水相传质到另一水相的一种新型液液萃取分离技术—双水相萃取。该法操作条件温和，安全无毒或低毒，工艺简单，可利用原有有机溶剂萃取生产中使用的混合、离心与分离设备，此外，可以运用现有萃取原理按比例放大试验参数，非常适用于工业生产，国外已实现了计算机控制的连续化生产。

叶绿素主要存在于质体、液泡等细胞器及细胞壁内。因此细胞破碎是提取植物色素的关键步骤，直接影响到产品的质量、产量和生产成本。常用的细胞破壁方法包括物理法（如高压匀浆法、冻融法、超微粉碎法、超声破碎法等）、化学法（如表面活性剂法、有机溶剂法、盐破壁法等）及生物法（复合酶法）。其中有机溶剂法可以改变细胞壁或膜的通透性，从而使胞内物有选择性地渗透出来，因此糊状叶绿素可采用溶剂浸提法进行提取。盐法破壁是利用高浓度的盐产生高的渗透压来改变细胞壁的通透性，使细胞失水，质壁分离，在外力作用下使细胞自身破裂从而释放出胞内物。采用乙醇—氢氧化钠双水相体系提取植物色素时体系自身兼具有机溶剂法及盐法破壁的双重作用，通过调节盐和溶剂组成及用量，可大大增加细胞壁或膜的通透性，使胞内物有选择性地渗透出来。

发明内容

本发明的目的在于克服目前叶绿素铜酸生产工艺流程长的缺陷，提供一种工艺流程更为简单的叶绿素铜酸的制备方法。

    本发明的技术方案概述如下：一种以蚕沙为原料制备叶绿素铜酸的方法，该方法包括以下步骤：

（1）将浓度为0.36~0.70 g·mL^-1的氢氧化钠水溶液与乙醇按按体积比3:7~7:3混合，制备乙醇-氢氧化钠双水相体系。

（2）将蚕沙加入步骤（1）所述乙醇-氢氧化钠双水相体系中，每毫升乙醇-氢氧化钠双水相体系中加入蚕沙0.01~0.1 g，振荡混合，在50~70℃条件下搅拌反应1~3 h后静置分相，将上相分出。

（3）用盐酸调节上相pH值为2～3，然后加入质量浓度为10~20 % CuSO₄ 溶液，上相与10~20 % CuSO₄ 溶液的体积比为50～250 : 1，在50~70℃条件下反应1~2 h，抽滤，将滤渣烘干即制得叶绿素铜酸粗品。

（4）将叶绿素铜酸粗品分别用蒸馏水、石油醚、质量浓度为40~50 %乙醇洗涤，过滤，然后50~70℃条件下干燥制得精制叶绿素铜酸。洗涤溶剂蒸馏水、石油醚和40~50 %乙醇用量按每克叶绿素铜酸粗品10~20mL计，洗涤次数为1～3次。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1. 该方法在乙醇-氢氧化钠双水相体系中，直接将蚕沙中的叶绿素进行皂化，同时将生成的皂化叶绿素萃取至双水相体系上相，然后分出双水相体系上相酸化置铜，然后将沉淀洗涤后即制得精制叶绿素铜酸。与传统工艺相比，缩短了工艺流程，减少了有机溶剂用量，降低了物耗和能耗。