CN103509028B - 一种叶绿素铜酸及铜钠盐的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种叶绿素铜酸及铜钠盐的制备方法，包括以下具体步骤：取新鲜植物茎叶，加入90%～95%乙醇，打浆提取，压榨取汁；汁液经过180～300目纱布粗滤后，4000～6000rpm高速离心；加5%NaOH溶液调节pH到11～12皂化，减压浓缩回收乙醇；调pH到2～3，加10%CuSO4溶液铜代；抽滤后得到的沉淀先后经过三次温水洗涤和三次低度乙醇溶液洗涤；得到的沉淀可直接烘干，得到叶绿素酮酸固体粉末；洗涤后的沉淀用丙酮溶解；加5%NaOH乙醇溶液调pH10～12，洗出沉淀，抽滤后烘干，得到叶绿素铜钠盐固体粉末。该制备方法的回收率为0.7～1.0%，得到的叶绿素铜钠盐符合GB36406-2011标准的各项要求。该制备方法将浓缩和皂化两大耗时步骤和在一起，大大减少耗时，省去了有机溶剂萃取步骤，简化了工艺，降低了成本。

Description

一种叶绿素铜酸及铜钠盐的制备方法
技术领域
本发明涉及到一种铜酸和铜钠盐的制备工艺方法，特别是涉及到一种生产叶绿素铜酸和铜钠盐的制备工艺方法。
背景技术
叶绿素普遍存在于自然界的植物体中，是较早开发的一种绿色色素，是地球上分布最广的天然色素之一。叶绿素天然无毒，可食用，可广泛用于食品、化妆品的着色剂、脱臭剂等。但是游离的叶绿素不稳定，遇到光、氧、酸和碱等就会瞬间变色，并且叶绿素极难溶于水，这就限制了叶绿素的使用。所以对叶绿素的开发利用主要是将叶绿素制成叶绿素铜钠盐来使用。
叶绿素铜钠盐是叶绿素经过一系列的变化反应而得到的。将叶绿素盐经酸化脱镁，再铜代转化成最终的叶绿素铜钠盐。叶绿素铜钠盐不仅保留了原有的卟啉环结构和对镁离子的络合，维持了原有的色泽，而且叶绿素铜钠盐相比叶绿素的稳定性显著增加，是一种水溶性较好的盐，扩大了叶绿素的适用范围。目前叶绿素铜钠盐的制备主要还是使用传统的制备技术，将叶绿素从绿色植物中提取出，再经过皂化成盐，萃取除杂、浓缩酸化脱镁后进行铜代，得到叶绿素铜酸，用水和醇溶液洗涤纯化后用丙酮溶解，最后再调酸碱成叶绿素铜钠盐。
传统的技术存在一些缺点，如生产周期长，传统技术在皂化一步后要采用有机溶剂反复萃取除杂，萃取中两液体分离需要很长的时间才能分层分离，因此占用了设备和消耗了大量的时间；有机试剂用量大，回收难度大，要用大量的有机溶剂萃取除杂，所需回收及贮存设备多，因此造成消耗大、成本高；收率较低，叶绿素本身就容易分解，再加上有机溶剂萃取也有一定量的损失，这造成了最终收率较低。
发明内容
针对以上存在的一些问题，本发明提供一种生产叶绿素铜酸及铜钠盐的制备工艺方法，该方法缩短了生产周期，减少了有机溶剂的萃取，从而减少了设备用量和投资，叶绿素损失少，提高收率，降低成本。
为了实现本发明的以上目的，本发明采取以下技术方案：
一种叶绿素铜酸及铜钠盐的制备工艺方法，包括以下具体步骤：
1)取新鲜植物茎叶，加一定量CaCO3，打浆，加乙醇溶液浸提，压榨取汁；
2)先用滤布粗滤，后经高速离心，去除废渣；
3)加NaOH溶液调汁液pH，皂化同时减压浓缩；
4)用HCl溶液调节pH，加CuSO4溶液铜代；
5)减压过滤得到沉淀，先用温水洗涤，再用低度乙醇溶液洗涤；
6)沉淀直接烘干，得到叶绿素铜酸固体；
7)沉淀用丙酮溶解，再用NaOH-乙醇溶液调pH；
8)减压过滤得沉淀，烘干，得到叶绿素铜钠盐固体；
其中，步骤1)中CaCO3加入量为植物茎叶重量的0.2％～0.5％，乙醇溶液的浓度为90％～95％；
其中，步骤1)中料液比(W/V)为1:4～1:6，提取温度控制在50～60℃；
其中，步骤2)中粗滤用180～300目纱布，离心转速为4000～6000rpm；
其中，步骤3)中加5％NaOH溶液调节pH到11～12，皂化浓缩温度控制在45～60℃，浓缩到1/4～1/5；
其中，步骤4)中用HCl溶液调节pH到2～3，加10％CuSO4溶液铜代；10％CuSO4溶液加入量为浓缩液体积的1/30～1/50，铜代温度控制在60～75℃，用时1～1.5h；
其中，步骤5)中洗涤水温度控制在40～50℃，洗涤乙醇浓度在40％～50％；
其中，步骤7)中用5％NaOH-乙醇溶液调pH到10～12；
其中，步骤6)和8)中烘干温度控制在60～80℃。
本发明的有益效果：
本发明旨在提供一种叶绿素铜酸及铜钠盐的制备工艺方法，该工艺方法将皂化和浓缩回收提取液两步合为一起，减少了有机溶剂萃取除杂步骤，这极大地减少了耗时，缩短了生产周期，也减少了相关设备的用量和投资，降低了成本；在用乙醇提取叶绿素的时候加入少量CaCO3来减少叶绿素的分解，也减少了萃取时的损失，提高了最终的产品收率；得到的叶绿素铜钠盐符合GB36406-2011标准的各项要求，可作食品添加剂。
附图说明
图1为生产叶绿素铜酸及铜钠盐的制备工艺方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施实例对本发明作进一步详细说明。
实施例1从新鲜鲁梅克斯中制备叶绿素铜酸及铜钠盐。
称取10kg新鲜鲁梅克斯茎叶，加入20gCaCO3，加入90％的乙醇溶液40L，打浆，提取温度控制在50℃。浆液采用带式压榨机进行压榨，收集汁液47.5L，去除废渣。汁液用180目滤布粗滤后，在转速为4000rpm条件下高速离心，去除废渣。用5％NaOH溶液调节pH到11，控制温度在45℃减压浓缩同时进行皂化，得到浓缩皂化液11.5L。皂化液用盐酸调节pH到2，加入10％CuSO4溶液230ml，控制温度在75℃铜代1.0h。减压过滤后，用温度为40℃的去离子水洗涤沉淀三次，后用40％的乙醇溶液洗涤三次。得到的沉淀可直接在温度为60℃下烘干得到叶绿素铜酸固体76.8g。也可以用丙酮溶解后，用5％NaOH-乙醇溶液调pH到10。减压抽滤后，在温度60℃下烘干得到叶绿素铜钠盐78.9g。
实施例2从新鲜菠菜中制备叶绿素铜酸及铜钠盐。
称取10kg新鲜菠菜茎叶，加入40gCaCO3，加入95％的乙醇溶液60L，打浆，提取温度控制在55℃。浆液采用带式压榨机进行压榨，收集汁液67L，去除废渣。汁液用250目滤布粗滤后，在转速为6000rpm条件下高速离心，去除废渣。用5％NaOH溶液调节pH到12，控制温度在50℃减压浓缩同时进行皂化，得到浓缩皂化液13.3L。皂化液用盐酸调节pH到2.7，加入10％CuSO4溶液300ml，控制温度在70℃铜代1.5h。减压过滤后，用温度为45℃的去离子水洗涤沉淀三次，后用50％的乙醇溶液洗涤三次。得到的沉淀可直接在温度为70℃下烘干得到叶绿素铜酸固体91.5g。也可以用丙酮溶解后，用5％NaOH-乙醇溶液调pH到11。减压抽滤后，在温度80℃下烘干得到叶绿素铜钠盐97.6g。
实施例3从新鲜菠菜中制备叶绿素铜酸及铜钠盐。
称取10kg新鲜菠菜茎叶，加入50gCaCO3，加入95％的乙醇溶液50L，打浆，提取温度控制在60℃。浆液采用带式压榨机进行压榨，收集汁液55L，去除废渣。汁液用300目滤布粗滤后，在转速为5000rpm条件下高速离心，去除废渣。用5％NaOH溶液调节pH到12，控制温度在60℃减压浓缩同时进行皂化，得到浓缩皂化液12L。皂化液用盐酸调节pH到3，加入10％CuSO4溶液400ml，控制温度在60℃铜代1.5h。减压过滤后，用温度为50℃的去离子水洗涤沉淀三次，后用50％的乙醇溶液洗涤三次。得到的沉淀可直接在温度为70℃下烘干得到叶绿素铜酸固体82.5g。也可以用丙酮溶解后，用5％NaOH-乙醇溶液调pH到12。减压抽滤后，在温度70℃下烘干得到叶绿素铜钠盐85.6g。

Claims (1)

1.一种叶绿素铜酸及铜钠盐的制备方法，包括以下具体步骤：
1)取新鲜植物茎叶，加一定量CaCO3，打浆，加乙醇溶液浸提，压榨取汁；
2)先用滤布粗滤，后经高速离心，去除废渣；
3)加NaOH溶液调汁液pH，皂化同时减压浓缩；
4)用HCl溶液调节pH，加CuSO4溶液铜代；
5)减压过滤得到沉淀，先用温水洗涤，再用低度乙醇溶液洗涤；
6)沉淀直接烘干，得到叶绿素铜酸固体；
7)沉淀用丙酮溶解，再用NaOH-乙醇溶液调pH；
8)减压过滤得沉淀，烘干，得到叶绿素铜钠盐固体；
步骤1)中CaCO3加入量为植物茎叶重量的0.2％～0.5％，乙醇溶液的浓度为90％～95％；
步骤1)中料液比为1:4～1:6，提取温度控制在50～60℃；
步骤2)中粗滤用180～300目纱布，离心转速为4000～6000rpm；
步骤3)中加5％NaOH溶液调节pH到11～12，皂化浓缩温度控制在45～60℃，浓缩到1/4～1/5；
步骤4)中用HCl溶液调节pH到2～3，加10％CuSO4溶液铜代；10％CuSO4溶液加入量为浓缩液体积的1/30～1/50，铜代温度控制在60～75℃，用时1～1.5h；
步骤5)中洗涤水温度控制在40～50℃，洗涤乙醇浓度在40％～50％；
步骤7)中用5％NaOH-乙醇溶液调pH到10～12；
步骤6)和8)中烘干温度控制在60～80℃。
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