CN104387498B - 从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的工艺方法 - Google Patents

从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的工艺方法 Download PDF

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本发明公开了从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的工艺方法。具体工艺步骤如下：（1）将新鲜的豆腐柴叶和打浆剂混合打浆；（2）将豆腐柴浆离心沉淀或过滤残渣和提取剂混合，离心或过滤，合并上清液或滤液得到叶绿素提取液，同时得到离心沉淀物或过滤残渣；（3）将离心沉淀物或过滤残渣经洗涤、干燥即得豆腐柴粗果胶；（4）叶绿素提取液经皂化、萃取和铜离子取代，即制得叶绿素铜钠盐。本发明方法不仅能提高粗果胶得率30%以上，更主要的是能耗下降90%以上，同时还能得到叶绿素及叶绿素铜钠盐产品，可极大地提高豆腐柴利用水平。

Description

从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的工 艺方法
技术领域
本发明属于生物制品的提取制备技术领域，涉及豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素及叶绿素铜钠盐的加工工艺方法。
背景技术
果胶是多糖类物质，广泛存在于高等植物的果、根、叶等组织中的多糖类化合物，对组织起软化胶粘等作用。利用果胶在钙离子或高浓度糖低PH下能生成很好的胶冻这一性质，可将其作为胶凝剂、增稠剂、乳化剂、稳定剂、脱水剂广泛应用于食品、化工、医药等工业。目前改革开放后我国食品工业蓬勃发展，对果胶需求大，每年需求量约1500吨，其中大部分要从国外进口，国内产品供不应求，亟需开发高产新品种，有关产品开发市场潜力很大。
叶绿素铜钠盐又名绿菲林，是一种蓝黑色粉末，无臭或略带特殊气味，由叶绿素通过皂化、铜代、酸化等一系列化学反应而形成。叶绿素铜钠盐是我国规定的几种天然色素之一，是我国食品工业中唯一允许使用的天然绿色色素，以其鲜亮的绿色及杀菌、除臭等功能应用于食品、罐头、酒类的着色剂及医药等方面。由于人们的生活水平的提高，对食品的安全性越来越重视，而与人工合成色素相比，天然色素具有较大的安全性，因此其发展将有广阔的前景。
豆腐柴（Premna microhylla）系马鞭草科木本小灌木，其叶含半乳糖醛酸类果胶，含量达干叶重的35.5%，鲜叶含果胶7.0~16.5%，鲜叶含叶绿素1.5~3.0‰，用以生产果胶、叶绿素及叶绿素铜钠盐，成本低廉，具有很大的经济价值和十分广阔的应用前景。
目前豆腐柴果胶虽然已有提取方法报道，但其应用的是烘干后提取，由于豆腐柴含水率高，烘干后提取不仅能耗高，同时叶绿素在烘干过程中被破坏，不能实现同时得到果胶和叶绿素加工产品，另外，干燥后果胶的得率也大大下降。
发明内容
为了进一步提高豆腐柴利用水平、降低能耗，本发明提供一种从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的工艺方法。
从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的具体工艺步骤如下：
（1）将新鲜的豆腐柴和打浆剂混合打浆，得到豆腐柴浆；
（2）将豆腐柴浆离心或过滤，将离心沉淀或过滤残渣和叶绿素提取剂混合，然后再次离心或过滤，合并两次离心上清液或滤液即为叶绿素提取液，同时还得到离心沉淀物或过滤残渣；
（3）将离心沉淀物或过滤残渣经果胶洗涤剂洗涤、干燥即得豆腐柴果胶，所述豆腐柴果胶为白色或白中带少许绿色的粉末，无异臭，对石蕊试剂呈酸性，为低甲氧基果胶，主要成分为多糖类物质，多糖结构单元主要为果胶酸；
（4）叶绿素提取液经浓缩、皂化、铜离子取代和去杂等工序，即制得叶绿素铜钠盐，所述叶绿素铜钠盐为墨绿色，色价>568（E1% 1cm405nm）,pH值范围为8.5～11.0。
本发明的有益技术效果体现在下述几个方面：
1、本发明利用豆腐柴生产豆腐柴果胶和叶绿素铜钠盐开拓了豆腐柴应用领域；
2、本发明的工艺方法是从新鲜豆腐柴中提取得到豆腐柴果胶和叶绿素并制备叶绿素铜钠盐，不需要常规果胶制备方法中将新鲜豆腐柴干燥及对大量水提液进行浓缩干燥，其能耗远远小于常规果胶的制备方法，能耗下降90%以上，并且能同时得到叶绿素并进一步加工叶绿素铜钠盐。本发明提高粗果胶得率30%以上，可极大地提高豆腐柴利用水平；
本发明的工艺方法与常规工艺方法（水提工艺）具体区别见下表：
由上表可见，在加工能耗相当的情况下，常规水提工艺的果胶提取率小于50%，本发明的果胶提取率大于90%；常规水提工艺的得不到豆腐柴叶绿素铜钠盐，本发明能得到副产品豆腐柴叶绿素铜钠盐；
3、本发明的豆腐柴果胶具有低甲氧基果胶性质，凝胶效果良好，可作为胶凝剂、增稠剂、乳化剂、稳定剂、脱水剂广泛应用于食品、化工、医药等工业。本发明的豆腐柴叶绿素铜钠盐是一种优良的天然绿色色素，可广泛用于食品、药品和化妆品，具有广泛的用途；
4、与一般果胶提取工艺相比，本发明工艺不需要一般果胶提取工艺中的水提设备和高压过滤设备，浓缩设备也不需要很高的负压，因此按本发明工艺方法生产的产品成本低，工艺简便、工艺稳定、生产设备投资可大可小，生产灵活，适合多种规模的企业投资。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地描述。
实施例1：
从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的具体操作步骤如下：
1、豆腐柴打浆
将1千克新鲜的豆腐柴与200毫升打浆剂混合（混合比为重量体积比1:0.2），然后用电动打浆机打浆，过20目筛，去除难以过筛的纤维组织，得到豆腐柴浆。所述打浆剂由水、甲醇和丙酮按体积比0.1：0.1：0.1配制而成；
2、制备叶绿素提取液
将豆腐柴浆在转速10000转/分钟条件下，离心分离10分钟，得离心上清液500毫升，离心沉淀物400克。在此沉淀物中加入40毫升叶绿素提取剂，料液重量体积比为1:0.1，混合1分钟后进行过滤，得滤液40毫升，合并滤液和离心上清液共得到叶绿素提取液540毫升；同时还得到过滤残渣400克。叶绿素提取剂由乙醇、丙酮和石油醚按体积比0.1：0.1：0.05配制而成；
3、豆腐柴胶的获得
将步骤（2）的过滤残渣用40毫升果胶洗涤剂洗涤1次，将固体部分在30℃干燥到含水率7%，得到170克豆腐柴果胶，得率为17.0%。果胶洗涤剂由水、甲醇和丙酮按体积比0.1：0.1：0.1混合均匀组成；
该豆腐柴果胶其特征为：色泽为白色或白中带少许绿色的粉末，无异臭，对石蕊试剂呈酸性，为低甲氧基果胶。主要成分为多糖类物质，多糖结构单元主要为果胶酸；
4、制备豆腐柴叶绿素铜钠盐
按如下工艺流程制备：
①粗叶绿素去杂：将540毫升叶绿素提取液在20℃条件下浓缩到20毫升（叶绿素含量10%），加入10毫升石油醚（体积比1:0.5）萃取去除去蜡、胡萝卜素和油脂，得到初步纯化的叶绿素溶液20毫升；
②叶绿素皂化：用浓度1%的氢氧化钠乙醇液调上述叶绿素溶液的pH值到10，于50℃皂化20min，然后加入10毫升石油醚（体积比1:0.5）萃取去除不皂化物，得到20毫升叶绿素皂化液；
③铜离子取代：将叶绿素皂化液用硫酸调pH值至6，加入2毫升（体积比为1：0.1）浓度10%的硫酸铜溶液，接着用硫酸调pH值至1，然后50℃保温30min，用浓度1%的氢氧化钠溶液调pH值到4.5，转速10000转/分钟条件下离心分离10分钟，得到沉淀物4.0克，即豆腐柴粗叶绿素铜钠盐4.0克；
④粗叶绿素铜钠盐去杂：将粗豆腐柴叶绿素铜钠盐用4.0毫升水洗涤1次，接着加入4毫升溶剂溶解，溶剂由丙酮和乙醇按0.1：0.1的体积比混合而成（湿的粗豆腐柴叶绿素铜钠盐与溶剂的重量体积比1：1），然后过滤去除不溶物，用浓度1%的氢氧化钠乙醇液调pH值到11，收集沉淀，用4毫升乙醇洗涤1次，干燥后得豆腐柴叶绿素铜钠盐成品3.2克。
豆腐柴叶绿素铜钠盐为墨绿色，色价>568(E1% 1cm405nm)，pH值 8.5，质量符合叶绿素铜钠盐国家标准GB 26406-2011。
实施例2：
从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的具体操作步骤如下：
1、豆腐柴打浆
将1千克新鲜的豆腐柴与1000毫升打浆剂（按重量体积比1.0:1.0）混合，然后用电动打浆机打浆，过100目筛，去除难以过筛的纤维组织。打浆剂由水、乙醇和丙酮按体积比1：2：1配制组成；
2、制备叶绿素提取液
将豆腐柴浆减压抽滤，得滤液1500毫升，滤渣300克。在此滤渣中加入180毫升（料液重量体积比为1:0.6）叶绿素提取剂，混合30分钟后进行过滤，得滤液180毫升，合并两次滤液共得到叶绿素提取液1680毫升；同时还得到过滤残渣300克。叶绿素提取剂由乙醇、丙酮和石油醚按体积比2：1：0.5混合组成；
3、豆腐柴胶的获得
将步骤（2）得到的过滤残渣用150毫升洗涤剂洗涤3次，将固体部分在120℃干燥到含水率6%，得到180克豆腐柴果胶，得率为18.0%。洗涤剂由水、乙醇和丙酮按体积比0.5：2：1混合均匀组成；
该豆腐柴果胶为白色或白中带少许绿色的粉末，无异臭，对石蕊试剂呈酸性，为低甲氧基果胶。主要成分为多糖类物质，多糖结构单元主要为果胶酸；
4、制备豆腐柴叶绿素铜钠盐
按如下工艺流程制备：
①粗叶绿素去杂：将1680毫升叶绿素提取液在100℃条件下浓缩到6毫升，使叶绿素含量为50%，加入12毫升石油醚（体积比1:2）萃取去除去蜡、胡萝卜素和油脂，得到初步纯化的叶绿素溶液6毫升；
②叶绿素皂化：用浓度10%的氢氧化钠乙醇液调节初步纯化的叶绿素溶液的pH值到13，于80℃皂化40min，然后加入12毫升石油醚（体积比1:2）萃取去除不皂化物，得到叶绿素皂化液6毫升；
③铜离子取代：将叶绿素皂化液用硫酸调pH值至8，加入6毫升（体积比为1：1）浓度30%的硫酸铜溶液，接着用硫酸调pH值至3，然后70℃保温120min，用浓度10%的氢氧化钠溶液调pH值到5.0，转速10000转/分钟条件下离心分离10分钟，得到的沉淀物4.5，即湿重4.5克的豆腐柴粗叶绿素铜钠盐；
④ 粗叶绿素铜钠盐去杂：将粗豆腐柴叶绿素铜钠盐用9毫升水分2次洗涤，接着加入13.5毫升溶剂溶解（湿的叶绿素铜钠盐与溶剂的重量体积比1：3），溶剂由丙酮和乙醇按体积比0.1：1混合而成。然后过滤去除不溶物，用浓度10%的氢氧化钠乙醇液调pH值到13，收集沉淀，用13.5毫升乙醇分3次洗涤，干燥后得豆腐柴叶绿素铜钠盐成品3.5克。
豆腐柴叶绿素铜钠盐为墨绿色，色价>568(E1% 1cm405nm)，pH值 11.0，质量符合叶绿素铜钠盐国家标准GB 26406-2011。
实施例3：
从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的具体操作步骤如下：
1、豆腐柴打浆
将1千克新鲜的豆腐柴与500毫升打浆剂（重量体积比为1:0.5）混合，然后用电动打浆机打浆，过60目筛，得到豆腐柴浆。打浆剂由水、乙醇（或甲醇）和丙酮按体积比0.5：1.0：0.5混合而成；
2、叶绿素提取
将豆腐柴浆减压抽滤，得滤液900毫升，滤渣400克。在此滤渣中加入120毫升叶绿素提取剂（料液重量体积比为1:0.3），混合15分钟后进行过滤，得滤液120毫升，合并两次滤液共得到叶绿素提取液1020毫升，还得到过滤残渣400克。叶绿素提取剂由乙醇、丙酮和石油醚按体积比1：0.5：0.25配制而成；
3、豆腐柴胶的获得
将过滤残渣用80毫升洗涤剂分2次洗涤，洗涤剂由水、乙醇和丙酮按体积比0.25：1：0.5混合均匀组成；将固体部分在80℃干燥到含水率6%，得到180克豆腐柴粗果胶，得率为18.0%；
该豆腐柴粗果胶为白色或白中带少许绿色的粉末，无异臭，对石蕊试剂呈酸性，为低甲氧基果胶。主要成分为多糖类物质，多糖结构单元主要为果胶酸；
4、豆腐柴叶绿素铜钠盐制备
按如下工艺流程制备：
①粗叶绿素去杂：将1020毫升叶绿素提取液在60℃条件下浓缩到12毫升（叶绿素含量在25%），加入12毫升石油醚（体积比1:1）萃取去除去蜡、胡萝卜素和油脂，得到初步纯化的叶绿素溶液12毫升；
②叶绿素皂化：用浓度5%的氢氧化钠乙醇液调节初步纯化的叶绿素溶液的pH值到12，于70℃皂化30min，然后加入12毫升石油醚（体积比1:1）萃取去除不皂化物，得到叶绿素皂化液12毫升；
③铜离子取代：将叶绿素皂化液用硫酸调pH值至7，加入6毫升（体积比为1：0.5）浓度20%的硫酸铜溶液，接着用硫酸调pH值至2，然后60℃加热60min，用浓度5%的氢氧化钠溶液调pH值到4.4，转速10000转/分钟条件下离心分离10分钟，得到的沉淀物，即得湿重4.6克的豆腐柴叶粗绿素铜钠盐；
④粗叶绿素铜钠盐去杂：将粗豆腐柴叶绿素铜钠盐用6.9毫升水，分2次洗涤，接着加入9.2毫升溶剂溶解（湿的叶绿素铜钠盐与溶剂的重量体积比1：2），溶剂由丙酮和乙醇按体积比0.1：0.8混合而成。然后过滤去除不溶物，用浓度5%的氢氧化钠乙醇液调pH值到12，收集沉淀，用9.2毫升乙醇分2次洗涤，干燥后得豆腐柴叶绿素铜钠盐成品3.4克。
豆腐柴叶绿素铜钠盐为墨绿色，色价>568(E1% 1cm405nm)， pH值10.5，质量符合叶绿素铜钠盐国家标准GB 26406-2011。

Claims (4)

1.从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的工艺方法，其特征在于具体工艺操作步骤如下：
(1)豆腐柴打浆
将新鲜的豆腐柴叶和打浆剂按重量体积比1.0：0.2～1.0混合，打浆，过20～100目筛，去除难以过筛的纤维组织，得到豆腐柴浆；
(2)制备叶绿素提取液
将豆腐柴浆离心或过滤后，将离心沉淀物或过滤残渣和叶绿素提取剂按重量体积比1.0：0.1～0.6混合，混合1～30分钟后进行离心或过滤，合并两次离心上清液或滤液，即得到叶绿素提取液，同时还得到离心沉淀物或过滤残渣；
(3)制得豆腐柴果胶
将步骤(2)的过滤残渣按1:0.1～0.5重量体积比加果胶洗涤剂洗涤1～3次，将固体部分在30～120℃干燥到含水率8％以下，即得豆腐柴果胶；所述豆腐柴果胶的色泽为白色或白中带少许绿色的粉末，无异臭，对石蕊试剂呈酸性，为低甲氧基果胶，主要成分为多糖类物质，多糖结构单元主要为果胶酸；
(4)豆腐柴叶绿素铜钠盐制备
按如下工艺流程制备：
(4.1)粗叶绿素去杂：将叶绿素提取液在20～100℃条件下浓缩成叶绿素含量在10～50％的液体，按体积比1:0.5～2加入石油醚萃取去除去蜡、胡萝卜素和油脂，得到初步纯化的叶绿素溶液；
(4.2)叶绿素皂化：在初步纯化的叶绿素提取液中，加浓度1～10％氢氧化钠的甲醇或乙醇溶液至pH值为10～13，于50～80℃皂化20～40min，然后按体积比1:0.5～2加石油醚萃取去除不皂化物，得到叶绿素皂化液；
(4.3)铜离子取代：将叶绿素皂化液用盐酸或硫酸调pH值至6～8，按体积比为1：0.1～1加入浓度10％～30％的硫酸铜溶液，接着用盐酸或硫酸调pH值至1～3，然后在温度50～70℃保温30～120min，用1～10％氢氧化钠溶液调pH值到4以上，离心或过滤分出沉淀，即得粗豆腐柴叶绿素铜钠盐；
(4.4)粗叶绿素铜钠盐去杂：将粗豆腐柴叶绿素铜钠盐按1:1～2(重量体积比)加水洗涤1～2次，按粗豆腐柴叶绿素铜钠盐与溶剂的重量体积比1：1～3，在粗豆腐柴叶绿素铜钠盐中加入溶剂；所述溶剂由丙酮和乙醇按体积比0.1：0.1～1混合而成；过滤或离心去除不溶物，用浓度1～10％的氢氧化钠甲醇或氢氧化钠乙醇液调pH值到11～13，收集沉淀，按1:1～3重量体积比加乙醇洗涤1～3次，干燥后即得豆腐柴叶绿素铜钠盐；
豆腐柴叶绿素铜钠盐为墨绿色，色价>568E1％ 1cm405nm，pH值8.5～11.0。
2.根据权利要求1所述的从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的工艺方法，其特征在于：所述打浆剂由水、乙醇或甲醇、丙酮，按体积比0.1～1：0.1～2：0.1～1混合均匀组成。
3.根据权利要求1所述的从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的工艺方法，其特征在于：所述的叶绿素提取剂由乙醇、丙酮和石油醚，按体积比0.1～2：0.1～1：0.05～0.5混合均匀组成。
4.根据权利要求1所述的从豆腐柴中同时制备豆腐柴果胶和豆腐柴叶绿素铜钠盐的工艺方法，其特征在于：所述的果胶洗涤剂由水、乙醇或甲醇、丙酮，按体积比0.1～0.5：0.1～2：0.1～1混合均匀组成。
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