一种从红花苗中提取叶绿素的方法与流程

文档序号:12091880阅读:473来源:国知局

本发明涉及叶绿素提取技术领域,更具体地说,本发明涉及一种从红花苗中提取叶绿素的方法。



背景技术:

红花苗为菊科植物红花的嫩叶苗,我国东北、华北、西北及山东、浙江、贵州、四川、西藏等地广泛栽培,具有消肿解毒,健脾开胃之功效,常用于敷游肿。红花苗中含有丰富的叶绿素。

叶绿素是植物进行光合作用的主要色素,是一种含脂的色素家族,位于类囊体膜。叶绿素为镁卟啉化合物,包括叶绿素a、b、c、d、f以及原叶绿素和细菌叶绿素等。叶绿素不很稳定,光、酸、碱、氧、氧化剂等都会使其分解。酸性条件下,叶绿素分子很容易失去卟啉环中的镁成为去镁叶绿素。叶绿素广泛地存在于大多数绿色植物中,具有造血、养颜和抗病毒等多种功效,但对于叶绿素的提取大多还是采用丙酮和乙醚的方法,这两种有机试剂本身有很大的毒性,对人体也会带了一定的伤害,在工业化大生产中这种有毒试剂的大量使用,会给环境带来很大的污染。



技术实现要素:

本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供了一种从红花苗中提取叶绿素的方法,其是以去除根部的新鲜的红花苗为原料,并对新鲜的红花苗进行压榨,以对压榨得到的渣料进行浸泡以及微波和超声波结合的方式对渣料进行提取,并通过过滤、树脂吸附以及浓缩等步骤,制备得到了高纯度、高含量、高产量、色泽好、性质稳定的叶绿素,同时压榨过程得到的汁液还可用于其他保健品、饮品或者各方面,从而对红花苗中的营养成分进行了合理的利用,提高了红花苗的使用价值。

为了实现上述目的,本发明提供了一种从红花苗中提取叶绿素的方法,包括以下步骤:

步骤一、对新鲜的红花苗进行根部去除作业,在惰性气体的保护氛围中,采用真空负压法对除去根部的新鲜的红花苗进行压榨,得到汁液和残渣,使用0.1~0.2μm的过滤膜对所述汁液进行过滤,将过滤得到的滤渣和残渣进行合并,得到待提取料;

步骤二、采用浸泡以及微波协同超声波的提取方法对所述待提取料进行提取,得到提取液;

步骤三、依次使用微滤膜和超滤膜对所述提取液进行过滤,并使用大孔树脂对过滤液进行吸附,再使用乙醇进行洗脱,收集富含叶绿素的洗脱液;

步骤四、对富含叶绿素的洗脱液进行离心、分离浓缩以及三级反渗透浓缩,得到浸膏,并使用冻干法对所述浸膏进行干燥,得到叶绿素粉末。

本发明所述的从红花苗中提取叶绿素,首先对红花苗进行榨汁,对榨汁得到的汁液进行微滤和超滤得到滤渣,将滤渣和压榨得到的残渣进行合并得到待提取料,由于榨汁得到的汁液清澈,因此便于过滤,这在一定程度上缩短了提取工艺以及降低了提取难度,同时榨汁过程也对红花苗进行了粉碎,为后续的提取过程做好了铺垫,这也在一定程度上缩短了叶绿素的提取时间,并提高了提取收率;

本发明对红花苗进行榨汁,可得到渣料以及澄清透明的汁液,渣料中含有丰富的叶绿素,对渣料进行提取就能得到高含量的叶绿素;同时澄清透明的汁液中也含有少量的叶绿素,对汁液进行喷粉,可得到含有少量叶绿素的粉末,该粉末也可用于化妆品、保健品、饮品、高档医药品等,从而大大提高了红花苗的使用价值和使用范围;现有技术中,在以红花苗为原料提取叶绿素之前,需要对红花苗进行晒干、烘干或者炒干处理,晒干过程会造成红花苗中叶绿素的大量损失,烘干和炒干过程中容易产生苯并芘等致癌物,烘干和炒干过程也会造成营养成分的大量损失,并且会影响叶绿素的色泽,炒干过程还会造成焦糊味,影响叶绿素的口感。而本发明以新鲜的红花苗为原料,并结合使用榨汁的方法,能够锁住红花苗中的全部水分,避免了在水分蒸发的过程中,水分携带部分营养物质一同散失,从而保证了红花苗中的叶绿素的含量,通过后续的提取方法能够得到高含量的叶绿素;

本发明选用螺旋式榨汁机可对新鲜的红花苗进行充分榨汁,适宜工业化生产,并且榨汁的过程没有损坏红花苗的纤维组织,因此便于后续的过滤,不会造成过滤过程的堵塞,解决了现有技术中对新鲜的原料进行打浆,当过滤较浓稠的浆液的时候,会造成堵塞的问题。并且在惰性气体的保护氛围下进行压榨,从而避免了在压榨过程中,红花苗中的叶绿素出现被氧化的现象。本发明保护对新鲜的原料进行压榨的前处理方式,并且选用效果较佳的螺旋式榨汁机,还用使用其他类型的榨汁机,如气囊榨汁机,这可根据实际生产情况进行选择。

并且采用浸泡以及微波协同超声波的提取方法能够在降低成本和缩短提取时间的基础上,提高提取率;并使用分离浓缩和三级反渗透浓缩能够对洗脱液进行浓缩,从而避免了使用蒸煮的浓缩过程而造成的叶绿素的丢失以及能源的耗费;并且使用冻干法对浓缩后的浸膏进行干燥,避免了现有技术中对浸膏进行喷粉而制备粉末,200摄氏度以上的高温容易造成高温焦糊以及结块的问题,本发明减少了工艺损失,提高了叶绿素的提取率。

优选的是,所述的从红花苗中提取叶绿素的方法中,所述步骤二中,对待提取料进行提取的过程具体为:

浸泡:将待提取料加入到体积百分比浓度为75%的乙醇中浸泡3~7min,待提取料与体积百分比浓度为75%的乙醇的质量之比为1:1.5~2.5;

微波处理:将浸泡后的待提取料连同体积百分比浓度为75%的乙醇一起进行微波处理,微波功率为100~150W,微波时间为1~1.5min;

超声波处理:向微波处理后得到的固液混合物中加入一定量的体积百分比浓度为75%的乙醇,并进行超声波处理,超声波功率为50~100W,超声时间为1~3min,从而得到提取液。

本发明采用浸泡、微波处理和超声波处理相结合的方式,不仅缩短了提取时间,更大大提高了叶绿素的提取率。

优选的是,所述的从红花苗中提取叶绿素的方法中,所述步骤三中,对过滤液的吸附和洗脱过程为:

吸附过程:吸附流量为1BV/h,吸附时间为1.0小时;

洗脱过程:使用去离子水洗脱至无色,在使用体积百分比浓度为15%的乙醇进行洗脱,洗脱流量为2BV/h,洗脱时间为0.5小时。

优选的是,所述的从红花苗中提取叶绿素的方法中,所述步骤三中,依次使用0.1~0.5μm微滤膜以及0.005~0.01μm的超滤膜对所述提取液进行过滤。

优选的是,所述的从红花苗中提取叶绿素的方法中,将富含叶绿素的洗脱液在3000~3500r/min的转速下离心5~8min,然后对离心后的上清液进行分离浓缩。

优选的是,所述的从红花苗中提取叶绿素的方法中,所述步骤四中,对分离浓缩后的分离浓缩液依次进行一次三级反渗透浓缩和二次三个反渗透浓缩;

一次三级反渗透浓缩:将所述分离浓缩液经过一级反渗透组件的浓缩后得到一级浓缩液和一级透明液,所述一级透明液进入二级反渗透组件并浓缩得到二级浓缩液和二级透明液,所述二级透明液进入三级反渗透组件并浓缩得到三级浓缩液和三级透明液;

二次三级反渗透浓缩:将所述一级浓缩液、所述二级浓缩液和所述三级浓缩液进行混合,并将混合后的混合液按照一次三级反渗透浓缩的步骤再次进行三级反渗透浓缩,从而得到浸膏。本发明通过分离浓缩和三级反渗透浓缩,能够得到浓缩效果好的浸膏,并减少了能耗,解决了现有技术中通过蒸发浓缩,而造成能源浪费的问题。

优选的是,所述的从红花苗中提取叶绿素的方法中,所述真空负压法对除去根部的新鲜的红花苗进行压榨,得到汁液和残渣,包括依次分为一次压榨和二次压榨两个步骤;

其中,所述一次压榨是在0.4~0.6个大气压的负压下榨汁10~15min;

所述二次压榨是将一次压榨后的红花苗进行翻滚后,并在0.8~1个大气压下榨汁1~5min,得到残渣,并收集一次压榨的汁液和二次压榨的汁液,并对其进行过滤,将过滤得到的滤渣与残渣进行合并,得到待提取料。

优选的是,所述的从红花苗中提取叶绿素的方法中,浸泡过程是将待提取料加入到体积百分比浓度为75%的乙醇中浸泡5min,待提取料与体积百分比浓度为75%的乙醇的质量之比为1:2。

优选的是,所述的从红花苗中提取叶绿素的方法中,微波过程是将浸泡后的待提取料连同体积百分比浓度为75%的乙醇一起进行微波处理,微波功率为128W,微波时间为1.2min。

本发明至少包括以下有益效果:

1、本发明所述的从红花苗中提取叶绿素的方法是以去除根部的新鲜的红花苗为原料,并对新鲜的红花苗进行压榨,以对压榨得到的渣料进行浸泡以及微波和超声波结合的方式对渣料进行提取,并通过过滤、树脂吸附以及浓缩等步骤,制备得到了高纯度、高含量、高产量、色泽好、性质稳定的叶绿素,同时压榨过程得到的汁液还可用于其他保健品、饮品或者各方面,从而对红花苗中的营养成分进行了合理的利用,提高了红花苗的使用价值。

2、本发明所述的从红花苗中提取叶绿素的方法的工艺简单,反应条件温和、且能够减少乙醇溶剂的用量以及提高乙醇溶剂的回收率,较少能耗以及水耗,大大降低了生产成本。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中所述的从红花苗中提取叶绿素的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

本发明提供了一种从红花苗中提取叶绿素的方法,具体的提取流程详见图1,为了更好地说明本发明解释红花苗中叶绿素的提取过程,下面将以具体的实施例对其进行详细的阐述。

实施例1

一、对新鲜的红花苗进行根部去除作业,在氮气的保护氛围中,采用真空负压法对2kg除去根部的新鲜的红花苗进行一次压榨和二次压榨,一次压榨是在0.4个大气压的负压下榨汁15min,二次压榨是将一次压榨后的红花苗进行翻滚后,并在0.8个大气压下榨汁5min,得到残渣,并收集一次压榨的汁液和二次压榨的汁液,使用0.1μm的过滤膜对汁液进行过滤,将过滤得到的滤渣与残渣进行合并,得到待提取料。

二、将待提取料加入到体积百分比浓度为75%的乙醇中浸泡3min,待提取料与体积百分比浓度为75%的乙醇的质量之比为1:1.5;将浸泡后的待提取料连同体积百分比浓度为75%的乙醇一起进行微波处理,微波功率为100W,微波时间为1.5min;向微波处理后得到的固液混合物中加入一定量的体积百分比浓度为75%的乙醇,并进行超声波处理,超声波功率为50W,超声时间为3min,从而得到提取液。

三、依次使用0.1μm微滤膜和0.01μm超滤膜对所述提取液进行过滤,并使用大孔树脂对过滤液进行吸附,再使用乙醇进行洗脱,收集富含叶绿素的洗脱液;

吸附过程:吸附流量为1BV/h,吸附时间为1.0小时;

洗脱过程:使用去离子水洗脱至无色,在使用体积百分比浓度为15%的乙醇进行洗脱,洗脱流量为2BV/h,洗脱时间为0.5小时。

四、将富含叶绿素的洗脱液在3000r/min的转速下离心8min,然后使用渗透膜对离心后的上清液进行分离浓缩;

对分离浓缩后的分离浓缩液依次进行一次三级反渗透浓缩和二次三个反渗透浓缩;

一次三级反渗透浓缩:将所述分离浓缩液经过一级反渗透组件的浓缩后得到一级浓缩液和一级透明液,所述一级透明液进入二级反渗透组件并浓缩得到二级浓缩液和二级透明液,所述二级透明液进入三级反渗透组件并浓缩得到三级浓缩液和三级透明液;

二次三级反渗透浓缩:将所述一级浓缩液、所述二级浓缩液和所述三级浓缩液进行混合,并将混合后的混合液按照一次三级反渗透浓缩的步骤再次进行三级反渗透浓缩,从而得到浸膏。

五、对浸膏进行冻干,得到纯度为98%,提取率为83%,质量为1.1g的叶绿素粉末。

实施例2

一、对新鲜的红花苗进行根部去除作业,在氮气的保护氛围中,采用真空负压法对2kg除去根部的新鲜的红花苗进行一次压榨和二次压榨,一次压榨是在0.6个大气压的负压下榨汁10min,二次压榨是将一次压榨后的红花苗进行翻滚后,并在1个大气压下榨汁1min,得到残渣,并收集一次压榨的汁液和二次压榨的汁液,使用0.2μm的过滤膜对汁液进行过滤,将过滤得到的滤渣与残渣进行合并,得到待提取料。

二、将待提取料加入到体积百分比浓度为75%的乙醇中浸泡7min,待提取料与体积百分比浓度为75%的乙醇的质量之比为1:2.5;将浸泡后的待提取料连同体积百分比浓度为75%的乙醇一起进行微波处理,微波功率为150W,微波时间为1min;向微波处理后得到的固液混合物中加入一定量的体积百分比浓度为75%的乙醇,并进行超声波处理,超声波功率为100W,超声时间为1min,从而得到提取液。

三、依次使用0.5μm微滤膜和0.005μm超滤膜对所述提取液进行过滤,并使用大孔树脂对过滤液进行吸附,再使用乙醇进行洗脱,收集富含叶绿素的洗脱液;

吸附过程:吸附流量为1BV/h,吸附时间为1.0小时;

洗脱过程:使用去离子水洗脱至无色,在使用体积百分比浓度为15%的乙醇进行洗脱,洗脱流量为2BV/h,洗脱时间为0.5小时。

四、将富含叶绿素的洗脱液在3500r/min的转速下离心5min,然后使用渗透膜对离心后的上清液进行分离浓缩;

对分离浓缩后的分离浓缩液依次进行一次三级反渗透浓缩和二次三个反渗透浓缩;

一次三级反渗透浓缩:将所述分离浓缩液经过一级反渗透组件的浓缩后得到一级浓缩液和一级透明液,所述一级透明液进入二级反渗透组件并浓缩得到二级浓缩液和二级透明液,所述二级透明液进入三级反渗透组件并浓缩得到三级浓缩液和三级透明液;

二次三级反渗透浓缩:将所述一级浓缩液、所述二级浓缩液和所述三级浓缩液进行混合,并将混合后的混合液按照一次三级反渗透浓缩的步骤再次进行三级反渗透浓缩,从而得到浸膏。

五、对浸膏进行冻干,得到纯度为98.5%、提取率为90%、质量为2.6g的叶绿素粉末。

实施例3

一、对新鲜的红花苗进行根部去除作业,在氮气的保护氛围中,采用真空负压法对2kg除去根部的新鲜的红花苗进行一次压榨和二次压榨,一次压榨是在0.5个大气压的负压下榨汁12min,二次压榨是将一次压榨后的红花苗进行翻滚后,并在0.9个大气压下榨汁3min,得到残渣,并收集一次压榨的汁液和二次压榨的汁液,使用0.15μm的过滤膜对汁液进行过滤,将过滤得到的滤渣与残渣进行合并,得到待提取料。

二、将待提取料加入到体积百分比浓度为75%的乙醇中浸泡5min,待提取料与体积百分比浓度为75%的乙醇的质量之比为1:2;将浸泡后的待提取料连同体积百分比浓度为75%的乙醇一起进行微波处理,微波功率为128W,微波时间为1.2min;向微波处理后得到的固液混合物中加入一定量的体积百分比浓度为75%的乙醇,并进行超声波处理,超声波功率为75W,超声时间为2min,从而得到提取液。

三、依次使用0.2μm微滤膜和0.003μm超滤膜对所述提取液进行过滤,并使用大孔树脂对过滤液进行吸附,再使用乙醇进行洗脱,收集富含叶绿素的洗脱液;

吸附过程:吸附流量为1BV/h,吸附时间为1.0小时;

洗脱过程:使用去离子水洗脱至无色,在使用体积百分比浓度为15%的乙醇进行洗脱,洗脱流量为2BV/h,洗脱时间为0.5小时。

四、将富含叶绿素的洗脱液在3300r/min的转速下离心6min,然后使用渗透膜对离心后的上清液进行分离浓缩;

对分离浓缩后的分离浓缩液依次进行一次三级反渗透浓缩和二次三个反渗透浓缩;

一次三级反渗透浓缩:将所述分离浓缩液经过一级反渗透组件的浓缩后得到一级浓缩液和一级透明液,所述一级透明液进入二级反渗透组件并浓缩得到二级浓缩液和二级透明液,所述二级透明液进入三级反渗透组件并浓缩得到三级浓缩液和三级透明液;

二次三级反渗透浓缩:将所述一级浓缩液、所述二级浓缩液和所述三级浓缩液进行混合,并将混合后的混合液按照一次三级反渗透浓缩的步骤再次进行三级反渗透浓缩,从而得到浸膏。

五、对浸膏进行冻干,得到纯度为99.2%、提取率为92%、质量为3.0g的叶绿素粉末。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

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