從木槿葉中同時(shí)制取木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及從木槿葉中同時(shí)制取木槿植物膠和制備木槿葉綠素銅鈉鹽的工藝方法。所用原料為新鮮木槿葉或生產(chǎn)中藥木槿皮的廢棄物的新鮮木槿葉；具體制備步驟是：1.將新鮮木槿葉和打漿劑混合打漿；2.將木槿漿離心沉淀或過濾殘?jiān)吞崛┗旌?，離心或過濾，合并兩次離心上清或?yàn)V液得到木槿葉綠素提取液，同時(shí)得到沉淀物或過濾殘?jiān)?.將沉淀物或過濾殘?jiān)礈?、干燥即得木槿植物膠；4.木槿葉綠素提取液經(jīng)萃取、皂化、銅離子取代和去雜工序，即制得木槿葉綠素銅鈉鹽。本發(fā)明利用木槿葉生產(chǎn)木槿植物膠及木槿葉綠素銅鈉鹽，不僅將生產(chǎn)藥材的廢棄物，變廢為寶，還得到了副產(chǎn)品木槿葉綠素銅鈉鹽，木槿植物膠得率提高30%以上，能耗降低90%以上。
【專利說明】從木槿葉中同時(shí)制取木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物制品的提取制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的加工工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]植物膠是多糖類物質(zhì)，廣泛存在于高等植物的果、根、葉等組織中的多糖類化合物，對(duì)組織起軟化膠粘等作用。利用植物膠可生成很好的膠凍這一性質(zhì)，可將其作為膠凝齊U、增稠劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、脫水劑廣泛應(yīng)用于食品、化工、醫(yī)藥等工業(yè)。植物膠還可以用作石油油井壓裂液的增稠劑、地質(zhì)鉆井沖洗液的絮凝劑、石油煉制的催化劑、選礦作業(yè)的絮凝劑和助濾劑、造紙工業(yè)的添加劑、線稠和紡織上漿印染湖料、陶瓷工業(yè)中的增強(qiáng)劑、電池制造業(yè)中的新型涂料，建筑材料和耐火材料中的粘結(jié)劑等多種用途。目前國(guó)內(nèi)植物膠產(chǎn)品供不應(yīng)求，亟需開發(fā)高產(chǎn)新品種，有關(guān)產(chǎn)品開發(fā)市場(chǎng)潛力很大。另外，木槿植物膠還有洗滌和滋發(fā)功效，因此具有更廣闊的利用前景。
[0003]葉綠素銅鈉鹽又名綠菲林，是一種藍(lán)黑色粉末，無臭或略帶特殊氣味，由葉綠素通過皂化、銅代、酸化等一系列化學(xué)反應(yīng)而形成。葉綠素銅鈉鹽是我國(guó)規(guī)定的幾種天然色素之一，是我國(guó)食品工業(yè)中唯一允許使用的天然綠色色素，以其鮮亮的綠色及殺菌、除臭等功能應(yīng)用于食品、罐頭、酒類的著色劑及醫(yī)藥等方面。由于人們的生活水平的提高，對(duì)食品的安全性越來越重視，而與人工合成色素相比，天然色素具有較大的安全性，因此其發(fā)展將有廣闊的前景。
[0004]木槿(/ZiAi1SCW1S Lina )系錦葵科木本灌木,其花和葉等器官含植物膠,據(jù)《本草拾遺》記載，木槿花煎水洗臉，可美容，葉子汁洗頭具有滋發(fā)功效。實(shí)驗(yàn)顯示，木槿葉子汁液洗頭效果比一些從市場(chǎng)上購(gòu)買的一些洗頭液要好。木槿的枝皮和根皮在中藥中有廣泛的用途，其用途在《本草拾遺》、《本草綱目》和《醫(yī)林纂要》等書籍中都有記載。
[0005]目前木槿植物膠雖然已有提取方法報(bào)道，但其應(yīng)用的是烘干后提取，由于木槿含水率高，烘干后提取不僅能耗高，同時(shí)葉綠素在烘干過程中被破壞，不能實(shí)現(xiàn)同時(shí)得到植物膠和葉綠素銅鈉鹽，另外，干燥后植物膠的得率也大大下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了降低能耗、提高生產(chǎn)效率，本發(fā)明提供一種通過一條工藝流程，從木槿葉中同時(shí)制取木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的工藝方法。
[0007]從木槿葉中同時(shí)制取木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的具體操作步驟如下: 所用主要原料為新鮮木槿葉；
(1)將新鮮木槿葉和打漿劑混合，打漿，去除難以過篩的纖維組織，得到木槿漿；
(2)將木槿漿離心或過濾，在離心沉淀或過濾殘?jiān)屑尤肴~綠素提取劑，混合，離心或過濾，合并兩次離心上清液或?yàn)V液，即得到木槿葉綠素提取液，和沉淀物或過濾殘?jiān)铮? (3)將所述沉淀物或過濾殘?jiān)锝?jīng)果膠洗滌劑洗滌、干燥即得木槿植物膠；木槿植物膠為白色或白中帶少許綠色的粉末，無異臭，其主要成分為多糖類物質(zhì)，多糖含量60?90% ；
(4)將木槿葉綠素提取液通過濃縮、皂化、銅離子取代和去雜工序，得到木槿葉綠素銅鈉鹽；所述木槿葉綠素銅鈉鹽為墨綠色，色價(jià)>568E1%lem405nm，pH值為8.5?11.0。
[0008]本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在下述幾個(gè)方面:
1、木槿葉是生產(chǎn)中藥“木槿皮”的廢棄物，本發(fā)明不僅可直接采集新鮮木槿葉進(jìn)行加工木槿植物膠及木槿葉綠素銅鈉鹽，還可利用生產(chǎn)中藥“木槿皮”的廢棄物木槿葉，來生產(chǎn)木槿植物膠及木槿葉綠素銅鈉鹽，使生產(chǎn)藥材的廢棄物變廢為寶；
2、目前報(bào)道的木槿植物膠加工方法為將葉烘干后用水提取，不僅需要大量能量進(jìn)行鮮葉烘干，同時(shí)水提物在干燥時(shí)又需要大量能量，另外，葉綠素在干燥時(shí)受到破壞，不能得到葉綠素產(chǎn)品，而本發(fā)明的工藝方法從新鮮木槿葉中提取得到木槿植物膠，其能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)植物膠的制備方法，能耗下降90%以上，同時(shí)植物膠得率能提高30%以上，并且能同時(shí)得到木槿葉綠素并可加工成葉綠素銅鈉鹽；該工藝方法可極大地提高木槿利用水平；
3、本發(fā)明的木槿植物膠凝膠效果良好，可作為膠凝劑、增稠劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、脫水劑廣泛應(yīng)用于食品、日用化工、醫(yī)藥等工業(yè)。本發(fā)明的木槿葉綠素銅鈉鹽是一種優(yōu)良的天然綠色色素，可廣泛用于食品、藥品和化妝品，具有廣泛的用途；
4、按本發(fā)明工藝方法生產(chǎn)的產(chǎn)品成本低，工藝簡(jiǎn)便、工藝穩(wěn)定、生產(chǎn)設(shè)備投資可大可小，生產(chǎn)靈活，適合多種規(guī)模的企業(yè)投資。

【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
[0010]實(shí)施例1:
從木槿中同時(shí)制備木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的具體操作步驟如下:
I木槿打漿
將I千克新鮮的木槿葉與200毫升打漿劑混合(重量體積比為1: 0.2)，然后用電動(dòng)打漿機(jī)打漿，過20目篩，去除難以過篩的纖維組織，得到木槿漿。所述打漿劑由水、甲醇和丙酮按體積比0.1:0.1:0.1配制而成；
2制備葉綠素提取液
將木槿漿在轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分鐘條件下，離心分離10分鐘，得離心上清液400毫升，離心沉淀物400克。在400克離心沉淀物中加入40毫升葉綠素提取劑，料液重量體積比為1:0.1，混合I分鐘后進(jìn)行過濾，得濾液40毫升，合并濾液和離心上清液共得到葉綠素提取液440毫升；同時(shí)還得到過濾殘?jiān)?00克。葉綠素提取劑由乙醇、丙酮和石油醚按體積比0.1:0.1:0.05 配制而成；
3木槿膠的獲得
將步驟(2)中的400克過濾殘?jiān)?0毫升果膠洗滌劑洗滌I次，將固體部分在30°C干燥到含水率7%，得到120克木槿植物膠，得率為12.0%。果膠洗滌劑由水、甲醇和丙酮按體積比0.1:0.1:0.1混合均勻組成；
該木槿植物膠的色澤為白色或白中帶少許綠色的粉末，無異臭，主要成分為多糖類物質(zhì)，多糖含量60%; 4制備木槿葉綠素銅鈉鹽按如下工藝流程制備:
①粗葉綠素去雜:將440毫升葉綠素提取液在20°C條件下濃縮到50毫升(葉綠素含量5%)，加入25毫升石油醚(體積比1:0.5)萃取去除去蠟、胡蘿卜素和油脂，得到初步純化的葉綠素溶液50毫升；
②葉綠素皂化:用濃度1%的氫氧化鈉乙醇溶液調(diào)節(jié)初步純化的葉綠素溶液的pH值到10，于50°C皂化20min，然后加入25毫升石油醚(體積比1:0.5)萃取去除不皂化物，得到50毫升葉綠素阜化液；
③銅離子取代:將50毫升葉綠素皂化液用硫酸調(diào)pH值至6，加入5毫升(體積比為
1:0.1)濃度10%的硫酸銅溶液，接著用硫酸調(diào)pH值至1，然后50°C保溫30min，用濃度1%的氫氧化鈉溶液調(diào)PH值到4.5，轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心分離10分鐘，得到沉淀物
5.0克，即粗木槿葉綠素銅鈉鹽5.0克；
④粗葉綠素銅鈉鹽去雜:將5.0克粗木槿葉綠素銅鈉鹽用5.0毫升水洗滌I次，接著加入5毫升溶劑溶解，溶劑由丙酮和乙醇按0.1:0.1的體積比混合而成(濕的粗木槿葉綠素銅鈉鹽與溶劑的重量體積比1:1)，然后過濾去除不溶物，用濃度1%的氫氧化鈉乙醇溶液調(diào)PH值到11，收集沉淀，用5毫升乙醇洗滌I次，干燥后得木槿葉綠素銅鈉鹽成品3.8克。
[0011]木槿葉綠素銅鈉鹽為墨綠色，色價(jià)>568Ewlem405nm，pH值8.5，質(zhì)量符合葉綠素銅鈉鹽國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 26406-2011 ο
[0012]實(shí)施例2:
從木槿中同時(shí)制備木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的具體操作步驟如下:
I木槿打漿
將I千克新鮮的木槿葉與1000毫升打漿劑(重量體積比為1.0:1.0)混合，然后用電動(dòng)打漿機(jī)打漿，過100目篩，去除難以過篩的纖維組織。打漿劑由水、乙醇和丙酮按體積比1:
2:1配制組成；
2制備葉綠素提取液
將木槿漿減壓抽濾，得濾液1400毫升，濾渣300克。在300克濾渣中加入180毫升(料液重量體積比為1: 0.6)葉綠素提取劑，混合30分鐘后進(jìn)行過濾，得濾液180毫升，合并兩次濾液共得到葉綠素提取液1580毫升；同時(shí)還得到過濾殘?jiān)?00克。葉綠素提取劑由乙醇、丙酮和石油醚按體積比2:1:0.5混合組成；
3木槿膠的獲得
將步驟(2)中的300克過濾殘?jiān)?50毫升果膠洗滌劑洗滌3次，將固體部分在120°C干燥到含水率6%，得到130克木槿植物膠，得率為13.0%。果膠洗滌劑由水、乙醇和丙酮按體積比0.5:2:1混合均勻組成；
該木槿植物膠為白色或白中帶少許綠色的粉末，無異臭，主要成分為多糖類物質(zhì)，多糖含量90% ；
制備木槿葉綠素銅鈉鹽按如下工藝流程制備:
①粗葉綠素去雜:將1580毫升葉綠素提取液在100°C條件下濃縮到8毫升，使葉綠素含量為50%，加入16毫升石油醚(體積比1:2)萃取去除去蠟、胡蘿卜素和油脂，得到初步純化的葉綠素溶液8毫升；
②葉綠素皂化:用濃度10%的氫氧化鈉乙醇溶液調(diào)節(jié)初步純化的葉綠素溶液的pH值到13，于80°C皂化40min，然后加入16毫升石油醚(體積比1:2)萃取去除不皂化物，得到葉綠素阜化液8毫升；
③銅離子取代:將8毫升葉綠素皂化液用硫酸調(diào)pH值至8，加入8毫升(體積比為1:1)濃度30%的硫酸銅溶液，接著用硫酸調(diào)pH值至3，然后70°C保溫120min，用濃度10%的氫氧化鈉溶液調(diào)PH值到5.0，轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心分離10分鐘，得到的沉淀物
4.9克，即濕重4.9克的粗木槿葉綠素銅鈉鹽；
④粗葉綠素銅鈉鹽去雜:將濕重4.9克粗木槿葉綠素銅鈉鹽用9.8毫升水分2次洗滌，接著加入14.7毫升溶劑溶解(濕的葉綠素銅鈉鹽與溶劑的重量體積比1:3)，溶劑由丙酮和乙醇按體積比0.1:1混合而成。然后過濾去除不溶物，用濃度10%的氫氧化鈉乙醇溶液調(diào)PH值到13，收集沉淀，用14.7毫升乙醇分3次洗滌，干燥后得木槿葉綠素銅鈉鹽成品
3.9 克。
[0013]木槿葉綠素銅鈉鹽為墨綠色,色價(jià)>568E1%lem405nm,pH值11.0,質(zhì)量符合葉綠素銅鈉鹽國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 26406-2011 ο
[0014]實(shí)施例3:
從木槿中同時(shí)制備木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的具體操作步驟如下:
I木槿打漿
將I千克新鮮的木槿葉與500毫升打漿劑(重量體積比為1:0.5)混合，然后用電動(dòng)打漿機(jī)打漿，過60目篩，得到木槿漿。打漿劑由水、乙醇(或甲醇)和丙酮按體積比0.5:1.0:
0.5混合而成；
葉綠素提取
將木槿漿減壓抽濾，得濾液900毫升，濾渣400克。在400克濾渣中加入120毫升葉綠素提取劑(料液重量體積比為1:0.3)，混合15分鐘后進(jìn)行過濾，得濾液120毫升，合并兩次濾液共得到葉綠素提取液1020毫升，還得到過濾殘?jiān)?00克。葉綠素提取劑由乙醇、丙酮和石油醚按體積比1:0.5:0.25配制而成；
木槿膠的獲得
將400克過濾殘?jiān)?0毫升果膠洗滌劑分2次洗滌，果膠洗滌劑由水、乙醇和丙酮按體積比0.25:1:0.5混合均勻組成；將固體部分在80°C干燥到含水率6%，得到135克木槿植物膠，得率為13.5%；
該木槿植物膠為白色或白中帶少許綠色的粉末，無異臭，主要成分為多糖類物質(zhì)，多糖含量75% ；
木槿葉綠素銅鈉鹽制備按如下工藝流程制備:
①粗葉綠素去雜:將1020毫升葉綠素提取液在60°C條件下濃縮到15毫升(葉綠素含量在25%)，加入15毫升石油醚(體積比1:1)萃取去除去蠟、胡蘿卜素和油脂，得到初步純化的葉綠素溶液15毫升；
②葉綠素皂化:用濃度5%的氫氧化鈉乙醇溶液調(diào)節(jié)葉綠素溶液的pH值到15，于70°C皂化30min，然后加入15毫升石油醚(體積比1:1)萃取去除不皂化物，得到葉綠素皂化液15暈升；
③銅離子取代:將15毫升葉綠素皂化液用硫酸調(diào)pH值至7，加入7.5毫升(體積比為1:0.5)濃度20%的硫酸銅溶液，接著用硫酸調(diào)pH值至2，然后60°C加熱60min，用濃度5%的氫氧化鈉溶液調(diào)pH值到4.4，轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心分離10分鐘，得到的沉淀物，即得濕重5.1克的粗木槿葉綠素銅鈉鹽；
④粗葉綠素銅鈉鹽去雜:將濕重5.1克的粗木槿葉綠素銅鈉鹽用7.6毫升水，分2次洗滌，接著加入10.2毫升溶劑溶解(濕的葉綠素銅鈉鹽與溶劑的重量體積比1:2)，溶劑由丙酮和乙醇按體積比0.1:0.8混合而成。然后過濾去除不溶物，用濃度5%的氫氧化鈉乙醇溶液調(diào)PH值到12，收集沉淀，用10.2毫升乙醇分2次洗滌，干燥后得木槿葉綠素銅鈉鹽成品4.1克。
[0015]木槿葉綠素銅鈉鹽為墨綠色，色價(jià)>568Ewlem405nm，pH值10.5，質(zhì)量符合葉綠素銅鈉鹽國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 26406-2011 ο
【權(quán)利要求】
1.從木槿葉中同時(shí)制取木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的工藝方法，其特征在于:所用主要原料為新鮮木槿葉； (1)將新鮮木槿葉和打漿劑混合，打漿，去除難以過篩的纖維組織，得到木槿漿； (2)將木槿漿離心或過濾，在離心沉淀或過濾殘?jiān)屑尤肴~綠素提取劑，混合，離心或過濾，合并兩次離心上清液或?yàn)V液，即得到木槿葉綠素提取液，同時(shí)得到離心沉淀物或過濾殘?jiān)? (3 )將所述沉淀物或過濾殘?jiān)锝?jīng)果膠洗滌劑洗滌、干燥即得木槿植物膠；木槿植物膠為白色或白中帶少許綠色的粉末，無異臭，其主要成分為多糖類物質(zhì)，多糖含量60?90% ； (4)將木槿葉綠素提取液通過濃縮、皂化、銅離子取代和去雜工序，得到木槿葉綠素銅鈉鹽；所述木槿葉綠素銅鈉鹽為墨綠色，色價(jià))5680-40511111,邱值為8.5?11.0。
2.如權(quán)利要求1所述的從木槿葉中同時(shí)制取木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的工藝方法，其特征在于具體操作步驟如下: (1)木槿打漿 將新鮮木槿葉和打漿劑按重量體積比1.0:0.2?1.0混合，打漿，過20?100目篩，去除難以過篩的纖維組織，得到木槿漿； (2)制備葉綠素提取液 將木槿漿離心或過濾后，將離心沉淀或過濾殘?jiān)腿~綠素提取劑按重量體積比1.0:0.1?0.6混合，混合1?30分鐘后進(jìn)行離心或過濾，合并兩次離心上清液或?yàn)V液，即得到葉綠素提取液，同時(shí)還得到沉淀物或過濾殘?jiān)铮? (3)制得木槿植物膠 將沉淀物或過濾殘?jiān)锇粗亓矿w積比1:0.1?0.5加果膠洗滌劑洗滌1?3次，將固體部分在30?1201干燥到含水率8%以下，即得木槿植物膠；所述木槿植物膠的色澤為白色或白中帶少許綠色的粉末，無異臭，主要成分為多糖類物質(zhì)；多糖含量60?90% ； (4)木槿葉綠素銅鈉鹽制備 按如下工藝流程制備: (4.1)粗葉綠素去雜:將葉綠素提取液在20?1001條件下濃縮成葉綠素含量在5?50%的液體，按體積比1:0.5?2加入石油醚萃取去除去蠟、胡蘿卜素和油脂，得到初步純化的葉綠素溶液； (4.2)葉綠素皂化:在初步純化的葉綠素提取液中，加濃度1?10%的氫氧化鈉乙醇溶液，調(diào)邱值為10?13，于50?801皂化20?400111，然后按體積比1:0.5?2加石油醚萃取去除不皂化物，得到葉綠素皂化液； (4.3)銅離子取代:將葉綠素皂化液用鹽酸或硫酸調(diào)邱值至6?8，按體積比為1:0.1?1加入濃度10%?30%的硫酸銅溶液，接著用鹽酸或硫酸調(diào)邱值至1?3，然后在溫度50?701保溫30?1200111，用濃度1?10%的氫氧化鈉溶液調(diào)邱值到4以上，離心或過濾分出沉淀，即得粗木槿葉綠素銅鈉鹽； (4.4)粗葉綠素銅鈉鹽去雜:將粗木槿葉綠素銅鈉鹽按重量體積比1:1?2加水洗滌1?2次，按粗木槿葉綠素銅鈉鹽與溶劑的重量體積比1:1?3，在粗木槿葉綠素銅鈉鹽中加入溶劑溶解；過濾或離心去除不溶物，用濃度1?10%的氫氧化鈉乙醇溶液調(diào)邱值到11?13，收集沉淀，按重量體積比1:1?3加乙醇洗滌1?3次，干燥，即得木槿葉綠素銅鈉鹽； 木槿葉綠素銅鈉鹽為墨綠色，色價(jià)〉56820-40511111，邱值8.5?11.0，質(zhì)量符合葉綠素銅鈉鹽國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)⑶26406-2011。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從木槿中同時(shí)制備木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的工藝方法，其特征在于:所述打漿劑由水、乙醇或甲醇、丙酮，按體積比0.1?1:0.1?2:0.1?1混合均勻組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從木槿中同時(shí)制備木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的工藝方法，其特征在于:所述的葉綠素提取劑由乙醇、丙酮和石油醚，按體積比0.1?2:0.1?1:0.05?0.5混合均勻組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的從木槿中同時(shí)制備木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的工藝方法，其特征在于:所述的果膠洗滌劑由水、乙醇或甲醇、丙酮，按體積比0.1?0.5:0.1?2:0.1?1混合均勻組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的從木槿中同時(shí)制備木槿植物膠和木槿葉綠素銅鈉鹽的工藝方法，其特征在于:步驟(4.4)中所述溶劑由丙酮和乙醇按體積比0.1:0.1?1混合而成。
【文檔編號(hào)】C08B37/00GK104356247SQ201410614857
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】胡豐林, 陸瑞利 申請(qǐng)人:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)