以留蘭香為原料製備天然葉綠素及其產品的方法
2023-06-28 13:49:31
專利名稱：以留蘭香為原料製備天然葉綠素及其產品的方法
技術領域：
本發明涉及一種葉綠素製備方法，特別是以留蘭香為原料製備天然葉綠素及其產品的方法。
背景技術：
留蘭香(Mentha spicata L.)，別名綠薄荷、花香菜，青薄荷，屬唇形科薄荷屬多年生芳香類宿根草本植物。薄荷屬包括約30多個種、140多個變種。我國栽培的薄荷主要是亞洲薄荷、椒樣薄荷、香檸檬薄荷、留蘭香等4種，其中留蘭香和亞洲薄荷性狀相近，栽培面積較大。留蘭香是珍貴的香料植物，植株成熟後，有一股濃濃的香氣，富含揮髮油，其主要成分為薄荷酮、薄荷醇等，廣泛應用於高級化妝品、高檔食品、口腔衛生用品、菸草等行業；在醫藥上廣泛用於防腐、消炎、鎮痛、止癢、健胃等方面。留蘭香精油在國際市場十分走俏。
我國是薄荷腦和薄荷油的生產和出口大國，是世界三大薄荷生產加工國之一，我國生產薄荷油最高的年份產量約達6000t。在我國北方地區留蘭香鮮草一年可收割2茬，畝產鮮草約3000-4000公斤，每畝產油約10公斤，有很好的開發價值。
從留蘭香中提取製備葉綠素銅、葉綠素鋅的研究，在國內外尚末見報導。目前，生產留蘭香精油後的留蘭香下腳料主要用於漚肥或以垃圾扔掉。為提高留蘭香原料的利用率、增加產品附加值和經濟效益，我們開展了留蘭香綜合加工利用研究，從提取揮髮油後的下腳料中研製出天然葉綠素及葉綠素銅和葉綠素鋅產品。本發明中的葉綠素銅和葉綠素鋅屬天然色素並具有一定的藥用及生理功效作用，即有著色、補鋅和生理功效雙重作用，使用安全，廣泛用於醫藥、食品、化妝品等行業。
食用色素是以食品著色為目的的食品添加劑，分為合成和天然兩大類。合成色素對人體健康有一定的危害，因此，天然色素尤其是既有著色又有生理功效作用的天然色素越來越被人類所重視。本發明不但提高了留蘭香綜合利用率，增加產品附加值，研製出的產品還有利於人體健康，因此，意義重大。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種以留蘭香為原料製備天然葉綠素及其產品的方法。其目的是提供一種用新原料來製備天然葉綠素的方法，既提高留蘭香原料利用率、又增加產品附加值，同時，研製出的產品出率高、安全、無毒副作用，且具有著色、補鋅和生理功效雙重作用，顏色鮮綠、色澤純正、光、熱穩定性好。
為了實現上述目的本發明是這樣實現的以留蘭香為原料製備天然葉綠素的方法，它包括下述工藝步驟以留蘭香為原料，用乙醇浸提，經浸提、過濾、濃縮，得葉綠素浸膏。
以留蘭香為原料製備油溶葉綠素銅或葉綠素鋅膏狀產品的方法，它包括下述工藝步驟以留蘭香為原料，以乙醇為溶劑，經浸提、過濾、濃縮，精製得葉綠素浸膏，將葉綠素浸膏皂化，取出皂化液，調弱酸性，加鋅或銅鹽進行置換反應，將置換液過濾，濃縮濾液，經純化製得油溶葉綠素銅或葉綠素鋅二種膏狀產品。
以留蘭香為原料製備水溶葉綠素銅或葉綠素鋅膏狀產品的方法，它包括下述工藝步驟以留蘭香為原料，以乙醇為溶劑，經浸提、過濾、濃縮，得葉綠素浸膏。將葉綠素浸膏皂化，取出皂化液，調弱酸性，加鋅或銅鹽進行置換反應，將置換液過濾，濃縮濾液，經純化製得油溶葉綠素銅或葉綠素鋅二種膏狀產品。將油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅用乳化劑處理製得水溶葉綠素銅或葉綠素鋅二種膏狀產品。
以留蘭香為原料製備水溶葉綠素銅鈉鹽或葉綠素鋅鈉鹽粉末狀產品的方法，它包括下述工藝步驟以留蘭香為原料，以乙醇為溶劑，經浸提、過濾、濃縮，得葉綠素浸膏。將葉綠素浸膏皂化，取出皂化液，調弱酸性，加鋅或銅鹽進行置換反應，將置換液過濾，濃縮濾液，經純化製得油溶葉綠素銅或葉綠素鋅二種膏狀產品。將油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅用純鹼乙醇溶液溶解，經成鹽反應後，噴霧乾燥製得水溶葉綠素銅鈉鹽或葉綠素鋅鈉鹽二種粉末狀產品。
所述工藝中的留蘭香原料為提取留蘭香精油後的留蘭香下腳料的幹製品。
所述工藝中的浸提溶劑為95％乙醇，料液比1∶3-4，浸提溫度50-60℃，時間2-3小時，萃取2-3次；浸提液過濾分熱過濾和冷過濾二步，濃縮為減壓濃縮，溫度控制在45-50℃之間。
所述工藝中置換條件為乙醇濃度80-85％，PH3.5-4.5，按料液重量的5％加入乙酸銅或乙酸鋅，溫度50-60℃，時間0.5-1小時，攪拌。
所述工藝中皂化條件為按100克葉綠素浸膏與300毫升5％NaoH的90-95％乙醇溶液混合，溫度55-65℃，時間1-1.5小時。
所述工藝中乳化劑為自配複合乳化劑，其配比為Tween80∶司盤60∶單甘酯＝6∶1∶1，油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅與乳化劑比為1∶5，溫度70℃，時間20分鐘。
所述工藝中成鹽反應是加入5％碳酸鈉的95％乙醇溶液。
本發明的優點效果如下1.以提取留蘭香精油後的下腳料為原料製備葉綠素，既提高留蘭香原料利用率又增加產品附加值。
2.以留蘭香為原料研製出的葉綠素鋅或葉綠素銅產品屬天然食用色素，與化學合成色素相比，安全、無毒副作用。同時具有補鋅和生理功效雙重作用。
3.以留蘭香為原料研製出的葉綠素鋅或葉綠素銅產品，顏色鮮綠，色澤純正，光、熱穩定性好，可廣泛應用於食品、飲料、醫藥、化妝品等領域，有很好的開發價值。
4.所述工藝中的浸提液過濾分熱過濾和冷過濾二步，可去除熱濾後濾液經冷卻析出的雜質，提高葉綠素浸膏純度。
5.所述工藝中成鹽反應是加入5％碳酸鈉的95％乙醇溶液，有利於提高產品純度和安全性。
6.所述工藝中將油溶葉綠素銅或葉綠素鋅用乳化劑處理，乳化劑為自配複合乳化劑，其配比為Tween80∶司盤60∶單甘酯＝6∶1∶1，油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅與乳化劑比為1∶5。乳化後的水溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅二種產品，在酸性、中性、鹼性條件下水溶效果皆好，應用範圍廣泛。
7.本發明專利生產工藝高效，一套生產線設備可生產出油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅、水溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅和水溶粉末狀葉綠素銅鈉鹽或葉綠素鋅鈉鹽6種產品。
8.本發明專利為綠色天然食品著色劑開闢了一個新的原料來源。為留蘭香深加工和綜合利用提供了一種新方法，增加了產品附加值。對促進留蘭香產業的發展、增加農民收入具有重要作用，並且有顯著的經濟效益和社會效益。
9.本發明製備工藝中膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅色素出率大於5％。製備工藝中粉末狀葉綠素銅或葉綠素鋅色素出率大於1.2％。質量符合國家GB3262-82產品標準。
下面結合具體實施方式
對本發明做進一步詳細說明。
實施例1製備葉綠素浸膏的工藝稱取幹留蘭香下腳料1000克，切碎，加入4000毫升95％乙醇，在60℃下浸提3小時，反覆提取2次，熱濾和冷後過濾，合併2次濾液，50℃減壓濃縮，得墨綠色葉綠素浸膏。
製備油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的葉綠素浸膏100克與300毫升5％NaoH90％乙醇溶液在55-65℃下皂化1.5小時，將乙醇濃度調整到80％，皂化液調中性，加入20克乙酸銅或乙酸鋅，再調PH到4，在60℃條件下置換1小時，過濾，將濾液減壓濃縮，得油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅。
製備水溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的1克油溶膏狀葉綠素銅或鋅加入5克複合乳化劑，在70℃下攪拌20分鐘，得水溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅。
製備粉末狀水溶葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的5克油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅，用乙醇溶解，用5％碳酸鈉的95％乙醇溶液調PH9-10，成鹽反應後，過濾，濃縮，用無離子水熱溶調勻，噴霧乾燥得粉末狀水溶葉綠素銅鈉鹽或葉綠素鋅鈉鹽。
實施例2製備葉綠素浸膏的工藝稱取幹留蘭香下腳料1000克，切碎，加入3000毫升95％乙醇，在50℃下浸提2小時，反覆提取3次，熱濾和冷後過濾，合併3次濾液，45℃減壓濃縮，得葉綠素浸膏。
製備油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的葉綠素浸膏100克與300毫升5％NaoH95％乙醇溶液在65℃下皂化1小時，將乙醇濃度調整到85％，皂化液調中性，加入20克乙酸銅或乙酸鋅，再調PH到4.5，在55℃條件下置換1小時，過濾，將濾液減壓濃縮，得油溶膏狀葉綠素鋅或葉綠素銅。
製備水溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的1克油溶膏狀葉綠素銅或鋅加入5克複合乳化劑，在70℃下攪拌20分鐘，得水溶膏狀葉綠素銅或鋅。複合乳化劑為自配複合乳化劑，其配比為Tween80∶司盤60∶單甘酯＝6∶1∶1。
製備粉末狀水溶葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的5克油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅，用乙醇溶解，用5％碳酸鈉的95％乙醇溶液調PH10，成鹽反應後，過濾，濃縮，用無離子水熱溶調勻，噴霧乾燥得粉末狀水溶葉綠素銅鈉鹽或葉綠素鋅鈉鹽。
實施例3製備葉綠素浸膏的工藝稱取幹留蘭香下腳料1000克，切碎，加入3500毫升95％乙醇，在65℃下浸提2.5小時，反覆提取2-3次，熱濾和冷後過濾，合併濾液，45℃減壓濃縮，得葉綠素浸膏。
製備油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的葉綠素浸膏100克與300毫升5％NaoH92％乙醇溶液在60℃下皂化1小時，將乙醇濃度調整到83％，皂化液調中性，加入20克乙酸銅或乙酸鋅，再調PH到5，在50℃條件下置換0.5小時，過濾，將濾液減壓濃縮，得油溶膏狀葉綠素鋅或葉綠素銅。
製備水溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的1克油溶膏狀葉綠素銅或鋅加入5克複合乳化劑，在70℃下攪拌20分鐘，得水溶膏狀葉綠素銅或鋅，複合乳化劑可以為自配複合乳化劑，其配比為Tween80∶司盤60∶單甘酯＝6∶1∶1。
製備粉末狀水溶葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的5克油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅，用乙醇溶解，用5％碳酸鈉的95％乙醇溶液調PH10，成鹽反應後，過濾，濃縮，用無離子水熱溶調勻，噴霧乾燥得粉末狀水溶葉綠素銅鈉鹽或葉綠素鋅鈉鹽。
實施例4製備葉綠素浸膏的工藝稱取幹留蘭香下腳料1000克，切碎，加入3750毫升95％乙醇，在45℃下浸提3小時，反覆提取2-3次，熱濾和冷後過濾，合併2次濾液，48℃減壓濃縮，得葉綠素浸膏。
製備油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的葉綠素浸膏100克與300毫升5％NaoH95％乙醇溶液在55℃下皂化1小時，將乙醇濃度調整到85％，皂化液調中性，加入20克乙酸銅或乙酸鋅，再調PH到4.5，在60℃條件下置換0.8小時，過濾，將濾液減壓濃縮，得油溶膏狀葉綠素鋅或葉綠素銅。
製備水溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的1克油溶膏狀葉綠素銅或鋅加入5克複合乳化劑，在70℃下攪拌20分鐘，得水溶膏狀葉綠素銅或鋅，複合乳化劑可以為自配複合乳化劑，其配比為Tween80∶司盤60∶單甘酯＝6∶1∶1。
製備粉末狀水溶葉綠素銅或葉綠素鋅的工藝取按上述工藝方法製得的5克油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅，用乙醇溶解，用5％碳酸鈉的95％乙醇溶液調PH10，成鹽反應後，過濾，濃縮，用無離子水熱溶調勻，噴霧乾燥得粉末狀水溶葉綠素銅鈉鹽或葉綠素鋅鈉鹽。
權利要求
1.以留蘭香為原料製備天然葉綠素的方法，它包括下述工藝步驟以留蘭香為原料，以乙醇為溶劑，經浸提、過濾、濃縮，得葉綠素浸膏。
2.以留蘭香為原料製備天然葉綠素產品的方法，它包括下述工藝步驟以留蘭香為原料，以乙醇為溶劑，經浸提、過濾、濃縮，精製得葉綠素浸膏，將葉綠素浸膏皂化，取出皂化液，調弱酸性，加鋅或銅鹽進行置換反應，將置換液過濾，濃縮濾液，經純化製得油溶葉綠素銅或葉綠素鋅二種膏狀產品。
3.以留蘭香為原料製備天然葉綠素產品的方法，它包括下述工藝步驟以留蘭香為原料，以乙醇為溶劑，經浸提、過濾、濃縮，得葉綠素浸膏。將葉綠素浸膏皂化，取出皂化液，調弱酸性，加鋅或銅鹽進行置換反應，將置換液過濾，濃縮濾液，經純化製得油溶葉綠素銅或葉綠素鋅二種膏狀產品。將油溶葉綠素銅或葉綠素鋅用乳化劑處理，得水溶葉綠素銅或葉綠素鋅二種膏狀產品。
4.以留蘭香為原料製備天然葉綠素產品的方法，它包括下述工藝步驟以留蘭香為原料，以乙醇為溶劑，經浸提、過濾、濃縮，得葉綠素浸膏。將葉綠素浸膏皂化，取出皂化液，調弱酸性，加鋅或銅鹽進行置換反應，將置換液過濾，濃縮濾液，經純化製得油溶葉綠素銅或葉綠素鋅二種膏狀產品。將油溶葉綠素銅或葉綠素鋅用純鹼乙醇溶液溶解，經成鹽反應後，噴霧乾燥製得水溶葉綠素銅鈉鹽或葉綠素鋅鈉鹽二種粉末狀產品。
5.根據權利要求4所述的製備葉綠素產品的方法，其特徵在於所述工藝中成鹽反應是加入5％碳酸鈉的95％乙醇溶液。
6.根據權利要求3或4所述的製備葉綠素產品的方法，其特徵在於所述工藝中乳化劑為自配複合乳化劑，其配比為Tween80∶司盤60∶單甘酯＝6∶1∶1，油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅與乳化劑比為1∶5，溫度70℃，時間20分鐘。
7.根據權利要求2、3或4所述的製備葉綠素產品的方法，其特徵在於所述工藝中皂化條件為按100克葉綠素浸膏與300毫升5％NaoH的90-95％乙醇溶液混合，溫度55-65℃，時間1-1.5小時。
8.根據權利要求2、3或4所述的製備葉綠素產品的方法，其特徵在於所述工藝中置換條件為乙醇濃度80-85％，PH3.5-4.5，按料液重量的5％加入乙酸銅或乙酸鋅，溫度50-60℃，時間0.5-1小時，攪拌。
9.根據權利要求1、2、3或4所述的製備葉綠素的方法，其特徵在於所述工藝中的留蘭香原料為以提取留蘭香精油後的留蘭香下腳料的幹製品為原料。
10.根據權利要求1、2、3或4所述的製備葉綠素的方法，其特徵在於所述工藝中的浸提溶劑為95％乙醇，料液比1∶3-4，浸提溫度50-60℃，時間2-3小時，萃取2-3次；浸提液過濾分熱過濾和冷過濾二步，濃縮為減壓濃縮，溫度控制在45-50℃之間。
全文摘要
本發明公開了一種葉綠素製備方法，特別是以留蘭香為原料製備天然葉綠素及其產品的方法。它包括下述工藝步驟以留蘭香為原料，用乙醇浸提，經浸提、過濾、濃縮，精製得葉綠素浸膏。本發明工藝利用一套設備生產出油溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅、水溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅和水溶粉末狀葉綠素銅鈉鹽或葉綠素鋅鈉鹽6種產品。其中水溶膏狀葉綠素銅或葉綠素鋅在酸性、中性及鹼性條件下都可應用，拓寬了葉綠素的應用範圍。本發明產品顏色鮮綠，色澤純正，光、熱穩定性好，安全、無毒副作用，屬天然色素，可廣泛應用於食品、飲料、醫藥、化妝品等領域。本發明為綠色天然食品著色劑開闢了一個新的原料來源，為留蘭香綜合加工利用提供了一種新方法。
文檔編號C07D487/22GK1827620SQ200610046239
公開日2006年9月6日 申請日期2006年4月5日 優先權日2006年4月5日
發明者張華 , 姜福林, 魯明, 於淼, 章振波, 章娜, 石太淵, 吳興壯, 王建國, 張曉黎 申請人:遼寧省農業科學院食品與加工研究所, 遼陽新特現代農業園區