一种提取蚕沙中有效成分的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及萃取技术领域，尤其涉及一种提取蚕沙中有效成分的方法。
【背景技术】
[0002] 蚕沙是桑蚕采食桑叶后的排泄物，颜色墨绿，呈六菱形颗粒状，颗粒大小根据蚕眠 期不同而不同，小则如细沙，大则似绿豆，直径2~5mm。蚕沙含有丰富的营养成分和活性成 分，具有祛风除湿、清热明目、活血定痛、镇静安神等功能。
[0003] 中国养蚕历史悠久，不仅是世界蚕业的发源地，还是蚕业资源的主产国，一直以 "丝绸之路"而闻名世界。蚕沙是养蚕过程中的副产物，产量相当丰富，仅全国五大蚕区干蚕 沙的年产量就达1〇〇万t以上。蚕沙主要被用作农田肥料或直接被丢弃，未能得到充分开发 利用，造成环境污染和资源浪费。
[0004] 随着科技的快速发展，国内外学者对蚕沙的研究不断深入，人们越来越认识到蚕 沙的巨大开发价值。蚕在生长过程中会大量采食桑叶并快速排空，桑叶中的诸多营养、活性 成分未经完全吸收而被排泄，致使蚕沙中蓄积有丰富的营养活性物质。蚕沙中含粗蛋白 13.03 %~13.6 %，粗脂肪 1.84 %~3.7 %，钙2.78 %~3.2 %，磷0.24 %~0.82 %，粗纤维 12.5 %~17.37 %，可溶性无氮物36.2 %~48.7 %，灰分12.6 %~17.75 %。除此之外，蚕沙 中还含有丰富的铜、铁、锌等微量元素，以及类肾上腺皮质激素，VA、VB、VC、VD、VE，烟酸、生 物碱、叶黄素、叶绿素、类胡萝卜素、叶蛋白、果胶、植物醇等活性成分。蚕沙可以作为活性成 分提取较为经济的原料来源。目前，蚕沙活性提取物已广泛应用于食品、饮料、化妆品、医药 等行业，具有巨大的开发价值。蚕沙与畜牧业中苜蓿、米糠、麦麸等重要的饲料原料比较，营 养价值均高于后者，可作为新型饲料原料进行替代。
[0005] 提高蚕沙经济价值的方法有很多，提取叶绿素就是其中之一。而目前有关从蚕沙 中提取叶绿素的工艺研究有很多，但不沦是哪种工艺，对开发蚕沙来说提取效率、适合工业 化大规模生产是关键。传统"索氏提取法"，虽然技术成熟，适合大规模生产，但能耗大、效率 低、污染大，不符合当前的"绿色环保，可持续发展"理念。科研人员以该工艺方案为基础进 行了大量的研究，进行了改进也根据科技的进步提出许多新技术。但超临界流体提取工艺 虽然产品提取纯度好，但对设备要求较高，规模小不适用于大规模开发蚕沙资源。超声波技 术提取速度快，操作条件简单，易于实现但是在大规模生产上，没有优势可言，并且声音污 染严重。
[0006] 因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0007] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提取蚕沙中有效成分的方 法，旨在解决现有提取方法工艺复杂、生产周期长、使用溶剂多及存在环境污染等问题。
[0008] 本发明的技术方案如下： 一种提取蚕沙中有效成分的方法，其中，包括步骤： A、 称取粉碎后的蚕沙4.5~5.Og，加入破壁助剂5.00~10.OOmL，得到蚕沙预处理液； B、 然后对蚕沙预处理液微波辐射处理60~80s，接着用有机溶剂在60~80°C下提取20~ 40min，得到提取液； C、 通过一级膜分离方法从提取液中提取果胶，得到果胶和果胶滤液;通过二级膜分离 方法从果胶滤液中提取叶蛋白，得到叶蛋白和叶蛋白滤液;通过三级膜分离方法从叶蛋白 滤液中提取叶绿素，得到叶绿素。
[0009] 所述的提取蚕沙中有效成分的方法，其中，所述步骤A之前还包括步骤:对蚕沙进 行软化处理，所述软化处理的方法为： 除杂:将蚕沙经筛分，除去蚕沙中的泥沙和石灰，筛分后再经水洗除去水溶性杂质，然 后在阴凉处晾干，待用； 软化:称取所需蚕沙，按l〇〇g蚕沙喷洒30mL蒸馏水的量喷洒蒸馏水，并不断翻动搅拌， 使蚕沙软化。
[0010] 所述的提取蚕沙中有效成分的方法，其中，所述步骤C中，通过一级膜分离方法从 提取液中提取果胶的过程包括步骤:首先组装好截留分子量为30万D的膜组件，在温度25 °C、入口压力70kPa、出口压力30kPa条件下，将提取液输入到膜组件中，透过膜组件的透过 液从膜组件外侧的出口端流出，得到分子量小于30万D的果胶溶液;再将分子量小于30万D 的果胶溶液经截留分子量为3万D的超滤膜处理，得到分子量为3万~30万D的果胶溶液和分 子量小于3万D的果胶滤液，将得到的分子量为3万~30万D的果胶溶液放入旋转蒸发仪中进 行浓缩，再经过真空干燥，得到果胶。
[0011] 所述的提取蚕沙中有效成分的方法，其中，所述步骤C中，通过二级膜分离方法从 果胶滤液中提取叶蛋白的过程包括步骤:首先组装好截留分子量为1万D的膜组件，在25°C、 入口压力70kPa、出口压力30kPa条件下，将果胶滤液输入到膜组件中，透过膜组件的透过液 从膜组件外侧的出口端流出，得到分子量小于1万D的叶蛋白溶液;将分子量小于1万D的叶 蛋白溶液经截留分子量为0.5万D的超滤膜处理，得到分子量为0.5万~1万D的叶蛋白溶液 和分子量小于〇. 5万D的叶蛋白滤液，将得到的分子量为0.5万~1万D的叶蛋白溶液放入旋 转蒸发仪中进行浓缩，再经过真空干燥，得到叶蛋白。
[0012] 所述的提取蚕沙中有效成分的方法，其中，所述步骤C中，通过三级膜分离方法从 叶蛋白滤液中提取叶绿素的过程包括步骤:选用截留分子量为30kDa的再生纤维素膜，在 温度25°C、入口压力70kPa、出口压力30kPa条件下，将叶蛋白滤液输入到再生纤维素膜上， 透过再生纤维素膜的叶绿素溶液，经浓缩和真空干燥，得到叶绿素。
[0013] 所述的提取蚕沙中有效成分的方法，其中，还包括步骤:对得到的果胶进行鉴定， 所述鉴定的方法包括如下： 称取果胶lg加水40mL，不断搅拌，呈粘稠状液体时，证明得到的是果胶； 称取果胶lg加水50mL，再加乙醇20mL，不断搅拌，出现悬浮絮状沉淀时，证明得到的是 果胶； 在果胶质量占比为1%的果胶水溶液中加等体积的乙醇，出现半透明的凝胶沉淀时，证 明得到的是果胶； 在果胶质量占比为1 %的果胶水溶液5mL中加2mo1 /L的氢氧化钠1mL，在室温下放置 15min，形成透明的凝胶时，证明得到的是果胶。
[0014] 所述的提取蚕沙中有效成分的方法，其中，还包括步骤:采用凯氏半微量定氮法测 定叶蛋白中蛋白质的含量。
[0015] 所述的提取蚕沙中有效成分的方法，其中，还包括步骤:利用紫外-可见分光光度 计对得到的叶绿素进行定性鉴定。
[0016] 有益效果:本发明利用各有效成分分子量的不同，采用3级膜分离技术，可有效地 将大分子物质从提取液中分离出来，超滤纯化后制备的提取液，避免了后续过程中各成分 的相互干扰，明显提高了产品的纯度。且本发明膜分离技术操作简便、省时，又节约了处理 成本，而且纯化过程操作简单，极具工业应用前景。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明一种提取蚕沙中有效成分的方法较佳实施例的流程图。
[0018] 图2为本发明一种提取蚕沙中有效成分的方法另一较佳实施例的流程图。
[0019] 图3为本发明叶绿素在紫外-可见分光光度计下扫描得到的光吸收谱图。
【具体实施方式】
[0020] 本发明提供一种提取蚕沙中有效成分的方法，为使本发明的目的、技术方案及效 果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021] 请参阅图1，图1为本发明一种提取蚕沙中有效成分的方法较佳实施例的流程图， 如图所示，其包括步骤： S100、称取粉碎后的蚕沙4.5~5.0g，加入破壁助剂5.00~10.OOmL，得到蚕沙预处理液；S200、然后对蚕沙预处理液微波辐射处理60~80s，接着用有机溶剂在60~80°C下提取20 ~40min，得到提取液； S300、通过一级膜分离方法从提取液中提取果胶，得到果胶和果胶滤液;通过二级膜分 离方法从果胶滤液中提取叶蛋白，得到叶蛋白和叶蛋白滤液;通过三级膜分离方法从叶蛋 白滤液中提取叶绿素，得到叶绿素。
[0022] 本发明最后还可测定果胶、叶蛋白及叶绿素的含量。
[0023] 本发明的主要改进之处在于:采用3级膜分离法提取蚕沙中的有效成分，所述有效 成分包括:果胶、叶蛋白和叶绿素等产品。本发明提取方法克服现有工艺中产品单一，工艺 复杂，且生产周期长，使用溶剂多，存在环境污染等问题；另外，本发明提取时使用微波协 同，使用混合溶剂，其用量可以减少80%，提取时间也由原来的3-5小时，减少到10-20分钟， 提取后的提取液采用现代的膜分离技术，根据果胶、叶蛋白和叶绿素分子量不同，进行分 离、纯化、浓缩和干燥处理，从而建立合理的综合利用蚕沙资源的工艺流程，对进行工业化 生产具有实际的指导作用。
[0024] 请结合图2,图2为本发明一种提