CN101318963B - 剑、蕃麻鲜叶汁制备叶绿素、叶蛋白、饲料添加剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剑、蕃麻鲜叶汁制备叶绿素、叶蛋白、饲料添加剂的方法。该方法是把剑麻或蕃麻叶片刮取硬质纤维后的麻渣，用压榨机压榨得鲜叶汁；用乙醇、汽油或乙酸乙酯加入鲜叶汁中充分搅拌，静置，分为三层，将上、中、下层过滤，滤渣合并，洗涤、烘干即得叶蛋白；将中层和上层所得滤液合并得叶绿素提取液，将叶绿素提取液回收乙醇、汽油或乙酸乙酯，得糊状叶绿素；下层滤液，经回收后，浓缩，即得饲料添加剂。本发明实现了剑、蕃麻的综合利用，大大提高了剑、蕃麻的经济价值，并从本质上解决了剑、蕃麻在提取硬质纤维后的废弃物对环境的污染，几乎做到了零排放。

Description

剑、蕃麻鲜叶汁制备叶绿素、叶蛋白、饲料添加剂的方法

技术领域

本发明涉及一种叶绿素、叶蛋白、饲料添加剂的生产方法，尤其是一种利用剑、蕃麻鲜叶汁制备叶绿素、叶蛋白、饲料添加剂的方法。

背景技术

剑麻(Sisa1)属龙舌兰科，一种多年生肉质旱生的草本植物。广泛种植于广东、广西、福建、海南的国营农场。蕃麻(Agave americana variegata)产于云南、四川，均为野生。这对剑(蕃)麻叶片的综合利用提供了优越的条件。目前由于纤维的价值攀升，越来越多的农民也加入了剑(蕃)麻种植的队伍。目前，广东、广西可供利用的湿麻渣有100多万吨。

麻渣是指剑(蕃)麻鲜叶片经刮麻机提取硬质纤维后，剩下的麻碎、麻肉、麻皮、麻汁的混合物。一般地，农场工人和农民目前仅将提取纤维后剩下的麻渣堆沤半年后，待农闲时再施肥于麻田。在堆沤的过程中，流出的麻汁、麻水严重污染环境。麻汁、麻水流经鱼塘，鱼死，鱼塘连蚊虫都不能存活；流经农田，稻谷长叶不长谷。另外，由于麻渣的堆沤，场地散发出腐烂的臭味，空气的质量恶劣。

叶绿素普遍存在于自然界绿色植物体中。被广泛用于食品、化妆品的着色剂、脱臭剂，在医药上可用来治疗传染性肝炎、胃及十二指肠溃疡、慢性肾炎及急性胰腺炎。目前国内叶绿素的工业制备是用蚕沙(蚕虫的粪屎)提取。利用蚕沙制备叶绿素仍有诸多不便，如：原料分散于农户，受制于天气和季节等。

叶蛋白是以新鲜的青绿色植物茎叶为原料压榨取汁经蛋白质的分离、干燥制得。蛋白质是生命活动的重要物质基础，在人体和动物代谢生长过程中起着重要的作用，随着世界人口剧增，人们生活水平不断提高，人类对蛋白的需求越来越大。我国人多地少，仅饲料蛋白每年缺少1000万吨，严重制约着饲料工业和养殖业的发展。作为人用叶蛋白，较禽畜肉类比，它的优点是不含胆固醇，且含脂肪、糖极低。食用叶蛋白可和饮用牛奶媲美。我国叶蛋白的研究起步较迟，目前以牧草苜蓿为原料研究居多，以学术研究居多，未见商品流通于市场，亦未见用剑(蕃)麻鲜叶汁提取叶蛋白的报导。

剑(蕃)麻鲜叶汁制备其它相关活性物目前的有关文献报导如下：

1、【题名】剑麻总皂甙制备工艺研究【作者】马超、丁怡、王伟、王卫华、邢东明、杜力军【机构】清华大学生物科学与技术系【刊名】中国中药杂志.2005，30(5).-391-393【文摘】东一号剑麻Agave sisalana form Dong NO.1是龙舌兰属植物的一个变种，是从国外引种并在中国南方栽培成功的一种龙舌兰麻，是用于生产硬质纤维的重要原料。该种植物叶片抽去纤维的液汁经自然发酵后，其滤渣中含有大量的皂甙成分，主要为dongsaponin A，B，C，D，E[1，2]。

2、【题名】高纯度剑麻皂素分离技术【作者】宋克平、张乃汉、杜日建、庞玉宁、高世武【机构】广西南宁制药企业集团公司【刊名】木薯精细化工.2000，7(3).-29-32【关键词】剑麻皂素盐酸羟胺分离技术甾体激素分离工艺【文摘】剑麻皂素是主要合成甾体激素的重要原料。常规的生产工艺只能使成品含量达到85％。盐酸羟胺分离技术通过除去不溶于水与乙醇的肟化物，可将剑麻皂素中的替可吉宁含量提高到93％。工业生产的剑麻皂素替可吉宁含量也达到93％以上。

3、【题名】我国利用剑麻皂素合成甾体药物的研究进展【作者】韩广甸、马兆扬【机构】北京东方华亚手性药物研究所【刊名】中国医药工业杂志.2002，33(9)-459-464【文摘】综述了我国利用剑麻皂素为原料合成甾体药物的进展，如口服避孕药双炔失碳酯，骨骼肌松弛药呱库溴铵，哺乳动物性信息素雄甾烯酮和雄甾烯醇，麝香雄甾类成分雄甾二醇，蛋白同化激素，抗心律失常药，抗肿瘤药环硫雄醇，皮质激素氢化可的松、地塞米松及倍他米松等。

4、【题名】剑麻-植物蛋白酶的新资源【刊名】福建轻纺.2003(3).-29-29【关键词】剑麻植物蛋白酶应用研究脱毛脱胶

中国专利也公开了一些以剑(蕃)麻的废渣为原料提取多种活性成分及利用的方法，如：

1、【申请(专利)号】CN1847245A【名称】利用剑麻麻渣制备叶绿素铜钠及果胶的方法【申请(专利权)人】广西大学【摘要】本发明公开了一种综合利用剑麻渣的工艺方法，该方法把提取纤维后的湿麻渣挤压，用乙醇浸泡提取，经过滤得到用于制备叶绿素的提取液及制备果胶的提取渣。提取液回收乙醇后，用乙酸乙酯萃取得到叶绿素。叶绿素与硫酸铜反应后经氢氧化钠皂化得到叶绿素铜钠。而提取渣，先用超声波水洗、稀盐酸酸洗及灭酶，再用0.4％盐酸溶液水解；水解液经铁盐或铜盐盐析、脱盐、脱色及干燥最后得到果胶。本发明实现了剑麻综合利用，大大提高了剑麻的经济价值并减少了剑(蕃)麻提取纤维过程的废弃物，使环境得到改善。

2、【申请(专利)号】CN1332015C【名称】剑麻柄发酵制备蒸馏酒配方及工艺【申请(专利权)人】桂林工学院【摘要】本发明公开了一种剑麻柄发酵制备蒸馏酒的配方及工艺。配方为剑麻柄30～40％，活性干酵母4％～5％，生香活性干酵母1～2％，砂糖糖浆15～20％，SO2-50毫克/升，水40～50％。工艺主要为：将剑麻柄，切块；蒸煮，冷却后切碎，榨汁；用砂糖糖浆调整成分总糖达15～20％，用柠檬酸调剑麻汁PH值为3.5～4.5，然后加入50毫克/升的SO2；再接种酿酒活性干酵母和生香活性干酵母；温度保持28～30℃，进行发酵；然后蒸馏；在酒中加入土陶片，密封，在阴凉处陈酿半年；用虹吸法吸取上清液，过滤；调配；检验、装瓶后即为剑麻酒成品。本发明利用剑麻柄等废弃物发酵制酒，达到综合利用剑麻柄等废弃物的目的。

3、【申请(专利)号】CN93107668.4【名称】提取分离高含量替可吉宁工艺方法【申请(专利权)人】广西壮族自治区南宁制药企业集团公司【摘要】本发明是利用盐酸羟胺盐在碱性条件下，分离提纯替可吉宁的工艺方法，采用剑麻为原料，将其去纤维叶渣压榨叶汁，经自然发酵沉淀、干燥得剑麻干渣，加硫酸水解，水洗，皂化，乙醇提取，脱色并过滤，其特征在于：滤液加碱调至PH＝7～8，再加入盐酸羟胺盐回流反应，浓缩，冷却，结晶，干燥，得含量为93％以上的替可吉宁成品。该工艺方法比水合肼法更为简便，毒性及污染少，不需增加设备投资，成本低，易于大规模工业化生产。

4、【申请(专利)号】CN91111358.4【名称】合成蛋白同化激素，17β-羟基一17α一甲基雄甾烷(3，2-C)一吡唑方法【申请(专利权)人】广西壮族自治区南宁制药企业集团公司【摘要】本发明是采用从去纤维的剑麻废渣中提取的替可吉宁为原料，合成蛋白同化激素17β-羟基一17α一甲基雄甾烷(3，2-C)一吡唑的方法。该工艺只需7步：即替可吉宁裂解氧化得烯醇酮，再羟胺反应生成肟化产物，经重排水解、与格氏试剂反应、氧化、缩合、再环合得到目的产物。工艺路线简短，原料来源广，总收率可达10％，是一条理想的工业化合成路线。

5、【申请(专利)号】CN03116135.9【申请(专利权)人】中国科学院上海药物研究所；上海特化医药科技有限公司【摘要】本发明公开了替告皂甙元即剑麻皂素的提取工艺，采用从剑麻废渣中取汁，经微生物发酵、酸水解、皂化的同时去除色素和酸性树脂。提取是在酸性条件下去蜡脱色、浓缩析晶，所得粗品用水合肼、一价氢氧化物纯化，冷却结晶，烘干得纯的替告皂甙元。该方法增加了产品的收率，提高产品质量，缩短了生产周期，适合工业生产。

6、【申请(专利)号】CN03156363.5【名称】剑麻提取物及其制备方法和用途【申请(专利权)人】清华大学【摘要】剑麻提取物及其制备方法和用途，涉及一种以剑麻为原料制备的含有多种活性成分的中药提取物及其用途。本发明经过分离提取，得到含有30-80％的总皂甙提取物。经实验研究表明，剑麻提取物具有调血脂的作用。对于脂代谢紊乱及糖尿病餐后高脂均有明显的作用。具体的说，该提取物可在制备治疗高血脂症、糖尿病餐后高脂及由此引起的疾病的药物中应用。在治疗上述疾病时，以剑麻提取物为活性成分，单独使用或与其他药物配合制备成在临床上可以使用的各种不同剂型的药物。

7、【申请(专利)号】CN200310110407.1【名称】一种剑(蕃)麻甾体皂素的生产方法【申请(专利权)人】滕明星【地址】湖南省慈利县零阳镇军民路涂家岗巷22号【摘要】一种剑(蕃)麻甾体皂素的生产方法，涉及到一种从剑(蕃)麻的根、茎、叶中提取所含甾体皂素的生产工艺和方法。其特征是将剑(蕃)麻粉碎至8-20mm颗粒拌水和发酵酶制剂在常温下发酵24-96小时。将发酵干物质用水和添加剂(盐酸和丙酮、硫酸和二甲苯、烧碱和丙酮)水解。解决了干物质水解后胶质物与水解物粘结分离困难的难题，提高了皂素的收得率，使提取后水解物残渣皂素残留量在0.3％以下。

上述文献除了从剑(蕃)麻渣中压取鲜麻汁、经天然微生物发酵、水解、提取制备剑(蕃)麻皂素用作为甾体激素类的药物生产外，也有提取总皂甙直接作为药物的应用。利用剑(蕃)麻皂素，目前工业上只能作为蛋白同化激素类药物的合成，未能广泛用于皮质激素类药物的生产。由于蛋白同化激素类药物的产量较少，皮质激素类药物的产量较大，因此剑(蕃)麻皂素的应用目前局限性很大。而直接提取总皂甙成分作为药物仍未被工业化应用，因而麻汁、麻水仍在严重地污染着我国南方的大片土地，计有100万吨左右。利用剑(蕃)麻鲜叶汁提取叶绿素为我国的叶绿素工业提供了又一条原料集中、不受季节限制的原料来源。在用剑(蕃)麻鲜叶汁提取叶绿素的同时，析出了叶蛋白。我国叶蛋白的研究目前多在牧草苜蓿上，未见工业化生产的报导亦未见商品供应市场。

提取剑麻蛋白酶相关的文献报导有：

1、【题名】东一号剑麻蛋白酶分离纯化及特性研究【作者】徐凤彩、卢顺舵、廖毅、李明启【刊名】华南农业大学学报14(1)1993：133-139【关键词】东一号剑麻巯基蛋白酶。

2、【题名】剑麻蛋白酶——一种新发现的巯基蛋白酶【作者】孙崇荣、柴常星、沈家柏等【机构】复旦大学、广西亚热带作物研究所【刊名】科学通报1980(3)138-140。

3、【题名】剑麻蛋白酶的亲和层析分离及酶活性基因的研究【作者】孙崇荣、叶启腾等【刊名】复旦学报(自然科学版)1981.12月，20(4)377-381。

4、【题名】剑麻蛋白酶的分离纯化及其部分特性的研究【作者】许志强等【机构】华南农业大学农业生物系【刊名】植物学报1993，35(3)171-178。

从剑(蕃)麻鲜叶汁中提取叶蛋白未见报导。但其它植物制取叶蛋白的报导摘选如下：

1、【题名】107种植物叶蛋白产量及其蛋白质含量比较【作者】宋葆华、李法曾、贺新强、樊守金、倪陈凯【机构】山东师范大学逆境植物重点实验室【刊名】植物资源与环境1999，8(4)52-54【摘要】绿色叶片已成为世界上最大的蛋白质来源。利用新鲜的植物茎叶提取叶蛋白，作为蛋白来源补充人类食品和动物饲料蛋白，已引起世界各国的重视。我国植物资源种类丰富，是提取植物叶蛋白的宝库。作者对山东省常见107种饲料植物茎叶的叶蛋白产量及其蛋白质含量进行了分析比较，旨在筛选出叶蛋白产量、叶蛋白中的蛋白质含量及蛋白质产量均较高的植物种类，为植物叶蛋白饲料资源的开发利用提供基础资料。

2、【题名】苜蓿叶蛋白的分离及性质研究【作者】刘晓颖、姚红谊、张媛媛【机构】安徽大学生物系、安徽省生物研究所、合肥制药厂【刊名】安徽大学学报1994(3)90-94【摘要】本文讨论了用苜蓿叶子作材料分离叶蛋白浓缩物的方法，并研究了这种蛋白浓缩物中蛋白质、脂类及几种无机元素的含量。分析了蛋白组分及其相对含量，从而确定叶蛋白浓缩物用于食品和词料的营养价值。

3、【题名】苜蓿叶蛋白提取后副产品的开发和利用【作者】薛琳、田丽萍、刘青广【机构】石河子大学生命科学学院【刊名】江西饲料2006(2)18-19【摘要】本文对苜蓿提取叶蛋白后的副产品--残渣和棕色液的营养成分进行了分析，对其开发利用价值进行了初步的探讨，从而为提高苜蓿潜在营养价值和经济附加值开辟一条新的途径。

4、【题名】叶蛋白提取方法研究【作者】杨丽娥、胡雪华、安渊、徐莹【机构】上海交通大学农业与生物学院【刊名】上海交通大学学报(农业科学版)2003(21)67-70【摘要】以紫花苜蓿、苦荬菜为材料，研究不同PH条件下热提法和乳酸发酵酸法对叶蛋白得率的影响。结果表明：提取液PH为3时，叶蛋白得率最高。紫花苜蓿叶蛋白得率分别为18.99％和13.48％。苦荬菜叶蛋白得率分别为27.16％和27.96％。此外，还研究了苜蓿叶蛋白色泽与提取液温度的关系，为叶蛋白用于食品工业提供科学依据。

发明内容

本发明的目的，是提供一种利用剑、蕃麻叶片提取硬质纤维后的麻碎、麻肉、麻汁，经压榨得的鲜叶汁提取叶绿素、叶蛋白及饲料添加剂的方法，既解决了我国叶绿素工业生产的不便及蛋白质的缺口，又解决了剑、蕃麻加工过程对环境的污染。

本发明的实现方法步骤如下：

(1)把剑麻或蕃麻叶片刮取硬质纤维后的麻渣即麻碎、麻肉、麻皮，用压榨机压榨得鲜叶汁；

(2)用乙醇、汽油或乙酸乙酯加入鲜叶汁中充分搅拌，静置，分为三层，将上、中、下层过滤，滤渣合并，用蒸馏水及乙醇洗涤、烘干即得叶蛋白；

将中层和上层所得滤液合并得叶绿素提取液，将叶绿素提取液于真空下回收乙醇、汽油或乙酸乙酯，得糊状叶绿素(叶绿素镁)；

下层滤液，经回收乙醇后，浓缩，即得饲料添加剂。

利用剑、蕃麻鲜叶汁制备叶绿素，可用混合溶剂：①乙醇-汽油(溶剂汽油)或酯类化合物，②丙酮-汽油(溶剂汽油)或酯类化合物，③甲醇-汽油(溶剂汽油)或酯类化合物。

利用剑、蕃麻鲜叶汁制备叶蛋白，可采用有机溶剂法、加热法、酸碱度法、发酵法、盐析法、超滤法、电浓缩法等。

利用剑、蕃麻鲜叶汁制备叶绿素、叶蛋白后的黄色液体用于制备饲料添加剂。

本办法能大大提高剑(蕃)麻叶片的经济效益。能将严重污染环境的麻汁麻水加以利用，又能照顾农民利用麻渣堆沤后施肥于麻田的习惯。同时提取叶绿素时，悬浮于水层上油层下的白色沉淀为叶蛋白，滤此油层，滤液即得叶绿素提取液而滤渣为叶蛋白。从橙黄的水层中，回收乙醇，得橙黄色液，该橙黄色液体含有丰富的叶黄素，β-胡萝卜素及多种维生素、糖类。经浓缩后，作为饲料添加剂，能有效地改善家禽、肉、蛋的质量和产量。是一个天然的肉、蛋着色剂。

本发明的实质性特点和显著的技术进步是：

1、利用剑、蕃麻叶片，提取硬质纤维后的废料，制备叶绿素、叶蛋白、饲料添加剂，大大提高剑、蕃麻叶片的经济效益。它为我国的叶绿素工业提供了一个原料基地集中、不受季节影响的叶绿素来源。叶蛋白为一个优良的蛋白质，它能大大地缓解我国乃至世界蛋白质短缺的缺口，目前我国饲料工业缺口1000万吨蛋白质。

2、本发明立足于剑、蕃麻叶片提取纤维后、主要污染环境的叶汁的利用，因而从根本上解决了剑(蕃)麻加工过程中对环境的污染，几乎可以做到零排放。又能照顾到农民将麻渣堆沤后还肥于田的习惯。

3、本发明的工艺及设备简单，便于工业化生产。所用的有机溶剂，回收工艺及设备成熟。所用的溶剂可以反复套用，大大地降低成本。

具体实施方式

实施例1：

(1)把鲜剑麻叶片刮取纤维后，取湿鲜麻渣经压榨机压榨后，得鲜叶汁。用双层绢布过滤，备用。

(2)取1000ml鲜叶汁置于3000ml的容器中，加入95％乙醇700ml，充分搅拌，加入汽油(市售93#)500ml，充分搅拌。分别置于2个1000ml的分液漏斗中，充分静置，约4小时以上。

(3)分液漏斗中的溶液分为三层。下层黄色液体，称水层，中层悬浮于水层之上，上层之下，称灰白沉淀层，上层呈墨绿式，称油层。将水层、灰白沉淀层、油层，分别过滤，三层滤渣合并，并用蒸馏水100ml，洗涤抽干；用95％的乙醇70ml浸泡滤饼4小时，抽干，于90～100℃烘箱中烘干得叶蛋白12～17克。

(4)油层减压回收乙醇及汽油，得糊状叶绿素50～70克。

(5)水层减压回收乙醇后，用绢布过滤，滤渣集中处理。滤液真空浓缩，当抽样检验，叶黄素及β-胡萝卜素达到标准时，即移到配料烧杯中，放冷，包装，即得饲料添加剂。

实施例2：

(1)把鲜蕃麻叶片刮取纤维后，取湿鲜麻渣经压榨机压榨后，得鲜叶汁。

用双层绢布过滤，备用。

(2)取760ml鲜叶汁置于2000ml的容器中，加入95％乙醇360ml，充分搅拌，加入醋酸乙酯300ml，充分搅拌。分别置于2个500ml的分液漏斗中，充分静置，约4小时以上。

(3)分液漏斗中的溶液分为三层。下层黄色液体，称水层，中层悬浮于水层之上，于上层之下，称灰白沉淀层，上层呈墨绿式，称油层。将水层、灰白沉淀层、油层，分别过滤，三层滤渣合并，并用蒸馏水70ml，洗涤抽干，并用95％的乙醇50ml浸泡滤饼3小时，抽干，于60～70℃烘箱中烘干得叶蛋白10.8克。

(4)油层减压回收乙醇及汽油，得糊状叶绿素40～60克。

(5)水层减压回收乙醇后，用绢布过滤，滤渣集中处理。滤液真空浓缩，当抽样检验，叶黄素及β-胡萝卜素达到标准时，即移到配料烧杯中，放冷，包装，即得饲料添加剂。

Claims (1)

1.一种剑、蕃麻鲜叶汁制备叶绿素、叶蛋白及饲料添加剂的方法，其特征是：

(1)把剑麻或蕃麻叶片刮取硬质纤维后的麻渣，用压榨机压榨得鲜叶汁，利用鲜叶汁制备叶绿素、叶蛋白及饲料添加剂；

(2)用乙醇与汽油或乙醇与乙酸乙酯的混合物加入鲜叶汁中充分搅拌，静置，分为三层，将上、中、下层过滤，滤渣合并，用蒸馏水及乙醇洗涤、烘干即得叶蛋白；

将中层和上层所得滤液合并得叶绿素提取液，将叶绿素提取液于真空下回收乙醇、汽油或乙醇、乙酸乙酯，得糊状叶绿素；

下层滤液，经回收乙醇后，浓缩，即得饲料添加剂。