一种利用浒苔快速制备水溶性色素的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物技术领域，涉及一种利用满苔叶绿素及其降解产物快速制备水溶 性色素的方法。
【背景技术】
[0002] 从绿色植物中提取的天然色素主要是叶绿素及其衍生物，其中脂溶性色素作为绿 色着色剂，主要用于糕点、果酱、果冻、鱼糜制品、干面条等；而水溶性色素产品主要为叶绿 素铜轴盐，它是我国食品工业中唯一允许使用的绿色色素，被广泛用于化妆品、食品和医药 中的着色剂。生产叶绿素的原料很多，最早使用的是蚕沙，近年来有人试验用竹叶、芦韦、芭 蕉叶、甜菜叶、玻菜叶等作为生产叶绿素的原料。
[0003] 目前关于叶绿素类水溶性色素的生产主要包括W下步骤：原料经有机溶剂浸提一 加化0H皂化一酸化置铜一沉淀叶绿素铜酸一纯化一成盐一成品。其主要制备步骤如下：
[0004] (1)W蚕沙、竹叶等为原料，用己醇、汽油等有机溶剂揽拌浸提。
[0005] (2)向浸提液中加氨氧化轴酒精溶液在皂化罐中进行皂化，通常需要皂化1~2小 时。其原理为；叶绿素属扑晰化合物，是由叶绿酸、叶绿醇及甲醇所组成的二醇醋。醋在碱 性溶液中可发生皂化反应脱去醋基后生成鲜绿色的叶绿酸盐。
[0006] (3)向反应液中加入盐酸，调节抑至中性或微酸性，加硫酸铜水溶液，然后再加盐 酸调节抑至2~3,进行酸化置铜。其原理为；叶绿素扑晰环中央有一个镇离子，镇离子与 口h晰环结合的不牢固，在稀酸溶液中，镇离子极易被氨离子取代而生成黄褐色的脱镇叶绿 素，脱镇叶绿素可与铜盐在加热条件下反应，铜离子进入镇离子的位置再现绿色并析出黑 绿色息浮物。
[0007] (4)将息浮物过滤、洗涂后溶于丙丽、己醇或二者的混合液中，加入氨氧化轴己醇 溶液，进行成盐反应，即可得到较稳定的水溶性色素叶绿素铜轴盐。
[0008] W上生产工艺需要多次使用大量强酸、强碱，酸化置铜操作复杂、条件苛刻，需要 多次沉淀、溶解过程，不符合节能环保的生产要求，因此近几年来，研究人员不断改进生产 工艺，关于叶绿素的生产制备成为生物技术领域一项热口课题。
[0009] 与高等绿色植物相似，几乎所有的绿藻都拥有叶绿体，叶绿体含量约占其干重的 1.0~1.6%，并且大多数绿藻中叶绿素a与叶绿素b的比例为3 : 1。而满苔作为一种广泛 存在于我国东海海域的大型经济绿藻，在南、北方海区均有分布，资源丰富。特别是自2008 年W来持续暴发的满苔绿潮，产生了大量满苔生物质，成为色素生产的理想原料。
[0010] 除此之外，满苔叶绿素不同于植物叶片、W及其他绿藻中的叶绿素，其极性较强， 在石油離中溶解度很低，并且在放置、转运、加工过程中由于受到光照、叶绿素酶、温度、抑、 氧气和金属离子等因素的影响，极易变质、变色，导致叶绿素降解，其过程如下：
[0011] 叶绿素b ^崎剛細>7-姪甲基叶绿素"削。加田酪> 叶绿素a"I泌素醜 >叶绿素a酸酷臟留舖 >脱镇叶 绿素甲酯酸a
[0012] 脱镇叶绿素甲醋酸a为黄绿色，是满苔变为黄绿色的主要原因，导致常规方法难 W对满苔叶绿素进行正确测定及鉴别。同时对于满苔中的叶绿素及其降解产物，利用传统 工艺难W进行有效提取，需要采用特殊的制备方法。本发明为解决W上问题提供了一种快 速制备满苔水溶性色素方法，此方法在现有专利及文献中未见报道。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的是针对满苔叶绿素及其降解产物，提供一种操作简单、经济环保、高 效快速的满苔水溶性色素生产方法。
[0014] 本发明W满苔为原料，在催化剂作用下进行水相预处理工艺，将满苔藻体同定并 将其中的叶绿素及其降解产物转化为性质稳定的叶绿素铜及相关衍生物，用丙丽浸提，并 在浸提液中加入化0H-己醇溶液进行反应，得到满苔水溶性色素。
[0015] 该生产工艺步骤为：
[001引 （1) W满苔为原料，向其中加入邸TA-化、崎52化固体粉末，加水揽拌煮沸。过滤得 到的滤渣，用清水清洗，压滤，得到预处理满苔粉。
[0017] (2)向步骤（1)中的预处理满苔粉加入丙丽溶剂，揽拌浸提，过滤，得到满苔色素 的丙丽提取液。
[001引 做向步骤似中得到的提取液中加入化0H-己醇溶液。揽拌反应，离也后得到墨 绿色沉淀，收集沉淀，经低温烘干，得到满苔叶绿素水溶性色素。
[0019] (4)将步骤（3)中离也后的上清液同收，加入石油離揽拌萃取，取下层萃取液，减 压蒸觸，收集并烘干沉淀，得到满苔叶绿素降解产物水溶性色素。
[0020] (5)将步骤（3)和步骤（4)得到的色素合并，即为利用满苔快速制备的水溶性色素 广品。
[0021] 本发明与现有的水溶性色素生产方法相比具有W下有益效果：
[0022] 1. W邸TA-化为铜化剂，有利于铜离子与满苔藻体的吸附和进入藻体细胞，提高 铜化率；W Na2S2〇3为催化剂有助于提高铜化速率。
[0023] 2.在水相完成铜化过程，与有机相置铜相比，过量铜离子清洗去除操作简单、耗时 短、产品中游离铜含量少。
[0024] 3.W满苔为原料，实现海洋资源的高值化利化成本低廉，处理操作简单。
[0025] 4.该方法主要针对叶绿素不稳定，易降解为脱镇叶绿素的满苔原料，提供了一种 高效制备的方法。
【具体实施方式】
[0026] 下面的实施例是为了使本领域的技术人员理解本发明，但不W任何方式限定本发 明。
[0027] 下面结合具体实例对本发明做进一步的说明：
[0028] 实施例1
[0029] 本实施例W 1kg含水量70 %的鲜满苔制取水溶性色素为例：
[0030] 1、称取满苔原料化g，加化清水揽拌清洗，静置沉淀，去除沙粒等杂质，过滤留滤 渣，加入9g邸TA-化固体粉末和3g NasSs化固体粉末，加水至可完全浸没滤渣，煮沸15分 钟，此时满苔由黄绿色变为深绿色。过滤取滤渣，用化的清水清洗滤渣，压滤。将滤渣烘干 至含水量小于5%，并将其粉碎，约得粉末150g。
[0031] 2、用1.化丙丽浸提上述粉末，5(TC下揽拌浸提2小时，降至室温，过滤，得到满苔 色素提取液。
[003引 3、向上述提取液中加入5%化0H-己醇溶液300ml (约占提取液体积1/5)。5(TC 下揽拌反应15分钟，产生墨绿色沉淀，过滤，5(TC下烘干沉淀物，得到墨绿色满苔叶绿素水 溶性色素粉末约0. 6g。
[003引 4、向滤液中加入600ml石油離（约占滤液体积的1/3)，揽拌萃取30分钟，取下层 水溶性萃取液在5(TC下减压蒸觸，得到满苔降解叶绿素水溶性色素约2. 3g。
[0034] 5、合并两次得到的色素粉末，得到满苔水溶性色素成品共2. 9g。
[00对 实施例2
[0036] 本实施例W1kg含水量小于7%的满苔粉制取水溶性叶绿素为例：
[0037] 1、称取满苔粉化g，加入30%邸TA-Cu水溶液100ml和10% NasSsOslOOml，加水至 可完全浸没滤渣，煮沸15分钟，此时满苔由黄绿色变为深绿色。过滤取滤渣，用化的清水 清洗滤渣，压滤，得满苔粉800g。
[0038] 2、用化丙丽浸提上述粉末，5(TC下揽拌浸提2小时，降至室温，过滤，得到满苔色 素提取液。
[0039] 3、向上述提取液中加入5%化0H-己醇溶液1.化（约占提取液体积1/5)，5(TC下 揽拌反应15分钟，得到墨绿色沉淀，过滤取沉淀，得到满苔叶绿素水溶性色素约2. Ig。
[0040] 4、向滤液中加入3.化石油離，揽拌萃取15分钟，取下层萃取液，在5(TC下减压蒸 觸，得到的沉淀在5(TC下烘干，得到满苔叶绿素降解产物水溶性色素成品约8. 4g。
[0041] 5、合并两次得到的色素粉末，得到满苔水溶性色素成品共10. 5g。
【主权项】
1. 一种利用浒苔快速制备水溶性色素的方法，其特征在于该方法包括： (1) 以浒苔为原料，向其中加入EDTA-Cu、Na2S203固体粉末，加水搅拌煮沸。过滤得到 滤渣，用清水清洗，压滤，得到预处理浒苔粉。 (2) 向步骤（1)中的预处理浒苔粉加入丙酮溶剂，搅拌浸提，过滤，得到浒苔色素的丙 酮提取液。 (3) 向步骤（2)中得到的丙酮提取液中加入NaOH-乙醇溶液。搅拌反应，离心后得到墨 绿色沉淀，收集沉淀，经低温烘干，得到浒苔叶绿素水溶性色素。 (4) 将步骤（3)中离心后的上清液回收，加入石油醚搅拌萃取，取下层萃取液，减压蒸 馏，收集并烘干沉淀，得到浒苔叶绿素降解产物水溶性色素。 (5) 将步骤（3)和步骤（4)得到的色素合并，即为利用浒苔快速制备的水溶性色素产 品。
2. 按权利要求1所述的浒苔水溶性色素生产方法；其特征在于步骤（1)中，浒苔原料 可以为鲜浒苔或干浒苔粉。
3. 按权利要求1所述的浒苔水溶性色素生产方法；其特征在于步骤（1)中，向浒苔 原料中加入其重量3~5%的EDTA-Cu固体粉末或相同EDTA-Cu含量的水溶液，并以1 % Na2S2O3固体粉末或相同Na2S2O3含量水溶液为催化剂，加水至完全浸没浒苔原料，搅拌煮沸 10~15分钟，此时浒苔由黄绿色变为深绿色。
【专利摘要】本发明涉及一种利用浒苔快速制备水溶性色素的方法。主要包括：以浒苔为原料，在水相进行预处理，经清洗、压滤得到预处理浒苔粉；经丙酮浸提、加碱反应得到浒苔叶绿素水溶性色素沉淀；反应上清液经石油醚除杂、减压蒸馏，得到浒苔叶绿素降解产物水溶性色素；合并两步得到的色素沉淀即为浒苔水溶性色素成品。相比传统叶绿素水溶性色素制备工艺，该工艺主要针对浒苔叶绿素不稳定，易降解的性质，具有操作简单、经济环保、高效快速的特点，提供一种浒苔水溶性色素快速制备的方法。
【IPC分类】C09B61-00, C07D487-22
【公开号】CN104725892
【申请号】CN201310729437
【发明人】王鹏, 黄志俊, 皎皎
【申请人】中国海洋大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月18日