一种利用超临界流体从毛竹叶中萃取叶绿素的方法与流程

文档序号:13218934阅读:579来源:国知局
技术领域本发明属于分离领域,具体地说涉及一种利用超临界流体从毛竹叶中萃取叶绿素的方法。

背景技术:
色素是食品、医药及化妆品中常用的染色剂。随着生活水平的不断提高,人们对化学合成色素逐渐产生怀疑,而对天然色素的开发越来越重视。叶绿素是我国和大多数国家允许使用的天然食用色素。叶绿素在植物体中大量分布,其衍生物在医药上具有促进伤口愈合、抗溃疡、抗肿瘤、抗微生物、防癌、保肝、抗贫血等多方面生物活性。叶绿素是光合作用膜中的绿色色素,它是光合作用中捕获光的主要成分。叶绿素共有a、b、c和d四种。凡进行光合作用时释放氧气的植物均含有叶绿素a;叶绿素b存在于高等植物、绿藻和眼虫藻中;叶绿素c存在于硅藻、鞭毛藻和褐藻中,叶绿素d存在于红藻。高等植物叶绿体中的叶绿素主要有叶绿素a和叶绿素b两种。叶绿素a的分子结构由4个吡咯环通过4个甲烯基(=CH—)连接形成环状结构,称为卟啉(环上有侧链)。卟啉环中央结合着1个镁原子,并有一环戊酮(Ⅴ),在环Ⅳ上的丙酸被叶绿醇(C20H39OH)酯化、皂化后形成钾盐具水溶性。它们不溶于水,而溶于有机溶剂,如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。叶绿素可以激活细胞的代谢机能,抗氧化,抑制氧自由基对细胞膜的损伤;对各种酶特别是胰蛋白酶有抑制作用;调节血糖;促进造血机能;解毒、抗过敏、抗补体;扩张血管,改善微循环;去臭,促进肉芽新生和创伤愈合;抗癌作用,能有效抑制黄曲霉毒素的致癌作用。我国是世界上竹类资源最为丰富的国家,各类竹种总计约为300亿株之多,其中毛竹占总面积70%,是我国竹类植物中面积最大、分布最广的竹种。毛竹叶中含有丰富叶绿素,叶绿素以其色调柔和、安全性高的特质,在食品、化妆品、医药等工业中的应用越来越广泛,也引起了国内外研究人员越来越多的关注,但是在毛竹的实际应用中,毛竹叶往往以剩余的形式被遗弃,造成了极大的资源浪费。因此,从毛竹叶中提取叶绿素具有广阔的应用前景。而超临界流体萃取技术的本质特征是用无毒、无残留的流体,如CO2,代替有机溶剂作提取介质并在接近室温的条件下萃取;其物理化学基础源于超临界CO2流体的溶剂性质在很宽的范围内可以调控,只要简单地改变体系的温度或压力就可使溶质在超临界CO2流体中的溶解度发生很大的改变,从而为高选择性提取和分离及高质量产品提取提供了可能;其最大的优点莫过于可将萃取、分离和去除溶剂等多个单元过程合为一体,大大简化了工艺流程,提高了生产效率,对环境不造成污染。好处如下:CO2无色、无味、无毒,且通常条件下为气体,无溶剂残留问题,用它作萃取剂使绝对安全健康的纯天然原料的获取成为易事,并且CO2价廉易得,可循环使用,使产品的成本大为降低;萃取温度接近室温,整个提取分离过程在暗场中进行,叶绿素对光敏感,在很大程度上避免了常规提取过程中经常发生的脱镁、酯化等反应,能最大程度地保持叶绿素原有特性;流程简单,步骤少,生产周期短,效率高;超临界CO2流体的溶解能力和渗透力强,扩散速率快,叶绿素产品不断被移走,提取完全;超临界CO2流体只对溶质起作用,不改变溶质之外的任何成分或原料基体,因此不会产生任何新的“三废”物质,对环境保护极为有利。

技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是克服上述的缺陷,提供一种利用超临界流体从毛竹叶中萃取叶绿素的方法。其包括如下步骤:将风干毛竹叶利用高速中药粉碎机进行粉碎,粉碎后形成毛竹叶粉末,选取含水量小于5%的毛竹叶粉末0.5-3g放入萃取釜中,通入二氧化碳,通过高压泵升压到9-33Mpa,温度设定为30-60℃,二氧化碳的流量为25-150g/h,萃取20-120min,在与萃取釜相连的分离器中得到叶绿素。优选地,在萃取器中加入无水乙醇作为夹带剂,夹带剂的用量为每克原料采用0.05-0.20L的无水乙醇。可以采用分光光度法测定叶绿素,即:萃取实验结束后,在分离器中加入少量乙醇,晃动分离器将叶绿素产品溶于乙醇,然后将乙醇溶液倒入25ml容量瓶中,在分离器中再次加入少量乙醇冲洗,将冲洗液同样倒入前一容量瓶中,如此反复几次,直至将分离器中产品全部溶解并倒入容量瓶中,在在容量瓶中加入乙醇定容至25ml,溶解均匀后放置10分钟备用。将待测溶液加入比色皿中,以乙醇作为空白溶液,在550nm-700nm波长内扫描,扫描后到如产品溶液吸收光谱图。记录664nm和645nm波长下吸光度。利用经验公式计算叶绿素a浓度、叶绿素b浓度、叶绿素总浓度及叶绿素收率:叶绿素a浓度:Ca=12.7A664-2.69A645叶绿素b浓度:Cb=22.9A645-4.68A664叶绿素总浓度:Ca+b=Ca+Cb叶绿素收率=(萃取出总叶绿素量/g)/(原料量/g)式中A664、A645分别代表测试样品在664nm和645nm波长下的吸光度;Ca、Cb代表叶绿素a和叶绿素b浓度,单位为mg/L。2附图说明图1是本发明的工艺流程示意图。其中A—CO2钢瓶;B-控制系统;C-用来输送二氧化碳的高压泵;D-温度控制系统;E-用来输送夹带剂的高压泵;F-萃取釜;G-分离器。具体实施例实施例1:将毛竹叶粉放入萃取釜F中,通过钢瓶A将二氧化碳输入到萃取釜F中,利用控制系统B控制萃取条件,其中通过高压泵C升压到12Mpa,通过温度控制系统D将温度设定为500C,二氧化碳的流量为25g/h,萃取40min,在萃取器中用高压泵E加入无水乙醇作为夹带剂,夹带剂的用量为每克原料采用0.15L的无水乙醇,在分离器G中得到叶绿素。采用分光光度法测定叶绿素,得出叶绿素收率为0.3%,其中叶绿素a的浓度占总叶绿素浓度的78%,叶绿素b浓度占总叶绿素浓度的22%。实施例2:将毛竹叶粉放入萃取釜F中,通过钢瓶A将二氧化碳输入到萃取釜F中,利用控制系统B控制萃取条件,其中通过高压泵C升压到33Mpa,通过温度控制系统D将温度设定为55℃,二氧化碳的流量为60g/h,萃取80min,在萃取器中用高压泵E加入无水乙醇作为夹带剂,夹带剂的用量为每克原料采用0.2L的无水乙醇,在分离器G中得到叶绿素。采用分光光度法测定叶绿素,得出叶绿素收率为0.4%,其中叶绿素a的浓度占总叶绿素浓度的80%,叶绿素b浓度占总叶绿素浓度的20%。实施例3:将毛竹叶粉放入萃取釜F中,通过钢瓶A将二氧化碳输入到萃取釜F中,利用控制系统B控制萃取条件,其中通过高压泵C升压到33Mpa,通过温度控制系统D将温度设定为50℃,二氧化碳的流量为100g/h,萃取100min,在萃取器中用高压泵E加入无水乙醇作为夹带剂,夹带剂的用量为每克原料采用0.25L的无水乙醇,在分离器G中得到叶绿素。采用分光光度法测定叶绿素,得出叶绿素收率为0.3%,其中叶绿素a的浓度占总叶绿素浓度的81%,叶绿素b浓度占总叶绿素浓度的19%。
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