一種提取蠶沙中有效成分的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及萃取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提取蠶沙中有效成分的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 蠶沙是桑蠶采食桑葉后的排泄物，顏色墨綠，呈六菱形顆粒狀，顆粒大小根據(jù)蠶眠 期不同而不同，小則如細(xì)沙，大則似綠豆，直徑2~5mm。蠶沙含有豐富的營養(yǎng)成分和活性成 分，具有祛風(fēng)除濕、清熱明目、活血定痛、鎮(zhèn)靜安神等功能。
[0003] 中國養(yǎng)蠶歷史悠久，不僅是世界蠶業(yè)的發(fā)源地，還是蠶業(yè)資源的主產(chǎn)國，一直以 "絲綢之路"而聞名世界。蠶沙是養(yǎng)蠶過程中的副產(chǎn)物，產(chǎn)量相當(dāng)豐富，僅全國五大蠶區(qū)干蠶 沙的年產(chǎn)量就達(dá)1〇〇萬t以上。蠶沙主要被用作農(nóng)田肥料或直接被丟棄，未能得到充分開發(fā) 利用，造成環(huán)境污染和資源浪費。
[0004] 隨著科技的快速發(fā)展，國內(nèi)外學(xué)者對蠶沙的研究不斷深入，人們越來越認(rèn)識到蠶 沙的巨大開發(fā)價值。蠶在生長過程中會大量采食桑葉并快速排空，桑葉中的諸多營養(yǎng)、活性 成分未經(jīng)完全吸收而被排泄，致使蠶沙中蓄積有豐富的營養(yǎng)活性物質(zhì)。蠶沙中含粗蛋白 13.03 %~13.6 %，粗脂肪 1.84 %~3.7 %，鈣2.78 %~3.2 %，磷0.24 %~0.82 %，粗纖維 12.5 %~17.37 %，可溶性無氮物36.2 %~48.7 %，灰分12.6 %~17.75 %。除此之外，蠶沙 中還含有豐富的銅、鐵、鋅等微量元素，以及類腎上腺皮質(zhì)激素，VA、VB、VC、VD、VE，煙酸、生 物堿、葉黃素、葉綠素、類胡蘿卜素、葉蛋白、果膠、植物醇等活性成分。蠶沙可以作為活性成 分提取較為經(jīng)濟(jì)的原料來源。目前，蠶沙活性提取物已廣泛應(yīng)用于食品、飲料、化妝品、醫(yī)藥 等行業(yè)，具有巨大的開發(fā)價值。蠶沙與畜牧業(yè)中苜蓿、米糠、麥麩等重要的飼料原料比較，營 養(yǎng)價值均高于后者，可作為新型飼料原料進(jìn)行替代。
[0005] 提高蠶沙經(jīng)濟(jì)價值的方法有很多，提取葉綠素就是其中之一。而目前有關(guān)從蠶沙 中提取葉綠素的工藝研究有很多，但不淪是哪種工藝，對開發(fā)蠶沙來說提取效率、適合工業(yè) 化大規(guī)模生產(chǎn)是關(guān)鍵。傳統(tǒng)"索氏提取法"，雖然技術(shù)成熟，適合大規(guī)模生產(chǎn)，但能耗大、效率 低、污染大，不符合當(dāng)前的"綠色環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展"理念。科研人員以該工藝方案為基礎(chǔ)進(jìn) 行了大量的研究，進(jìn)行了改進(jìn)也根據(jù)科技的進(jìn)步提出許多新技術(shù)。但超臨界流體提取工藝 雖然產(chǎn)品提取純度好，但對設(shè)備要求較高，規(guī)模小不適用于大規(guī)模開發(fā)蠶沙資源。超聲波技 術(shù)提取速度快，操作條件簡單，易于實現(xiàn)但是在大規(guī)模生產(chǎn)上，沒有優(yōu)勢可言，并且聲音污 染嚴(yán)重。
[0006] 因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種提取蠶沙中有效成分的方 法，旨在解決現(xiàn)有提取方法工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長、使用溶劑多及存在環(huán)境污染等問題。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種提取蠶沙中有效成分的方法，其中，包括步驟： A、 稱取粉碎后的蠶沙4.5~5.Og，加入破壁助劑5.00~10.OOmL，得到蠶沙預(yù)處理液； B、 然后對蠶沙預(yù)處理液微波輻射處理60~80s，接著用有機(jī)溶劑在60~80°C下提取20~ 40min，得到提取液； C、 通過一級膜分離方法從提取液中提取果膠，得到果膠和果膠濾液;通過二級膜分離 方法從果膠濾液中提取葉蛋白，得到葉蛋白和葉蛋白濾液;通過三級膜分離方法從葉蛋白 濾液中提取葉綠素，得到葉綠素。
[0009] 所述的提取蠶沙中有效成分的方法，其中，所述步驟A之前還包括步驟:對蠶沙進(jìn) 行軟化處理，所述軟化處理的方法為： 除雜:將蠶沙經(jīng)篩分，除去蠶沙中的泥沙和石灰，篩分后再經(jīng)水洗除去水溶性雜質(zhì)，然 后在陰涼處晾干，待用； 軟化:稱取所需蠶沙，按l〇〇g蠶沙噴灑30mL蒸餾水的量噴灑蒸餾水，并不斷翻動攪拌， 使蠶沙軟化。
[0010] 所述的提取蠶沙中有效成分的方法，其中，所述步驟C中，通過一級膜分離方法從 提取液中提取果膠的過程包括步驟:首先組裝好截留分子量為30萬D的膜組件，在溫度25 °C、入口壓力70kPa、出口壓力30kPa條件下，將提取液輸入到膜組件中，透過膜組件的透過 液從膜組件外側(cè)的出口端流出，得到分子量小于30萬D的果膠溶液;再將分子量小于30萬D 的果膠溶液經(jīng)截留分子量為3萬D的超濾膜處理，得到分子量為3萬~30萬D的果膠溶液和分 子量小于3萬D的果膠濾液，將得到的分子量為3萬~30萬D的果膠溶液放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn) 行濃縮，再經(jīng)過真空干燥，得到果膠。
[0011] 所述的提取蠶沙中有效成分的方法，其中，所述步驟C中，通過二級膜分離方法從 果膠濾液中提取葉蛋白的過程包括步驟:首先組裝好截留分子量為1萬D的膜組件，在25°C、 入口壓力70kPa、出口壓力30kPa條件下，將果膠濾液輸入到膜組件中，透過膜組件的透過液 從膜組件外側(cè)的出口端流出，得到分子量小于1萬D的葉蛋白溶液;將分子量小于1萬D的葉 蛋白溶液經(jīng)截留分子量為0.5萬D的超濾膜處理，得到分子量為0.5萬~1萬D的葉蛋白溶液 和分子量小于〇. 5萬D的葉蛋白濾液，將得到的分子量為0.5萬~1萬D的葉蛋白溶液放入旋 轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進(jìn)行濃縮，再經(jīng)過真空干燥，得到葉蛋白。
[0012] 所述的提取蠶沙中有效成分的方法，其中，所述步驟C中，通過三級膜分離方法從 葉蛋白濾液中提取葉綠素的過程包括步驟:選用截留分子量為30kDa的再生纖維素膜，在 溫度25°C、入口壓力70kPa、出口壓力30kPa條件下，將葉蛋白濾液輸入到再生纖維素膜上， 透過再生纖維素膜的葉綠素溶液，經(jīng)濃縮和真空干燥，得到葉綠素。
[0013] 所述的提取蠶沙中有效成分的方法，其中，還包括步驟:對得到的果膠進(jìn)行鑒定， 所述鑒定的方法包括如下： 稱取果膠lg加水40mL，不斷攪拌，呈粘稠狀液體時，證明得到的是果膠； 稱取果膠lg加水50mL，再加乙醇20mL，不斷攪拌，出現(xiàn)懸浮絮狀沉淀時，證明得到的是 果膠； 在果膠質(zhì)量占比為1%的果膠水溶液中加等體積的乙醇，出現(xiàn)半透明的凝膠沉淀時，證 明得到的是果膠； 在果膠質(zhì)量占比為1 %的果膠水溶液5mL中加2mo1 /L的氫氧化鈉1mL，在室溫下放置 15min，形成透明的凝膠時，證明得到的是果膠。
[0014] 所述的提取蠶沙中有效成分的方法，其中，還包括步驟:采用凱氏半微量定氮法測 定葉蛋白中蛋白質(zhì)的含量。
[0015] 所述的提取蠶沙中有效成分的方法，其中，還包括步驟:利用紫外-可見分光光度 計對得到的葉綠素進(jìn)行定性鑒定。
[0016] 有益效果:本發(fā)明利用各有效成分分子量的不同，采用3級膜分離技術(shù)，可有效地 將大分子物質(zhì)從提取液中分離出來，超濾純化后制備的提取液，避免了后續(xù)過程中各成分 的相互干擾，明顯提高了產(chǎn)品的純度。且本發(fā)明膜分離技術(shù)操作簡便、省時，又節(jié)約了處理 成本，而且純化過程操作簡單，極具工業(yè)應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明一種提取蠶沙中有效成分的方法較佳實施例的流程圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明一種提取蠶沙中有效成分的方法另一較佳實施例的流程圖。
[0019] 圖3為本發(fā)明葉綠素在紫外-可見分光光度計下掃描得到的光吸收譜圖。
【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明提供一種提取蠶沙中有效成分的方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效 果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021] 請參閱圖1，圖1為本發(fā)明一種提取蠶沙中有效成分的方法較佳實施例的流程圖， 如圖所示，其包括步驟： S100、稱取粉碎后的蠶沙4.5~5.0g，加入破壁助劑5.00~10.OOmL，得到蠶沙預(yù)處理液；S200、然后對蠶沙預(yù)處理液微波輻射處理60~80s，接著用有機(jī)溶劑在60~80°C下提取20 ~40min，得到提取液； S300、通過一級膜分離方法從提取液中提取果膠，得到果膠和果膠濾液;通過二級膜分 離方法從果膠濾液中提取葉蛋白，得到葉蛋白和葉蛋白濾液;通過三級膜分離方法從葉蛋 白濾液中提取葉綠素，得到葉綠素。
[0022] 本發(fā)明最后還可測定果膠、葉蛋白及葉綠素的含量。
[0023] 本發(fā)明的主要改進(jìn)之處在于:采用3級膜分離法提取蠶沙中的有效成分，所述有效 成分包括:果膠、葉蛋白和葉綠素等產(chǎn)品。本發(fā)明提取方法克服現(xiàn)有工藝中產(chǎn)品單一，工藝 復(fù)雜，且生產(chǎn)周期長，使用溶劑多，存在環(huán)境污染等問題；另外，本發(fā)明提取時使用微波協(xié) 同，使用混合溶劑，其用量可以減少80%，提取時間也由原來的3-5小時，減少到10-20分鐘， 提取后的提取液采用現(xiàn)代的膜分離技術(shù)，根據(jù)果膠、葉蛋白和葉綠素分子量不同，進(jìn)行分 離、純化、濃縮和干燥處理，從而建立合理的綜合利用蠶沙資源的工藝流程，對進(jìn)行工業(yè)化 生產(chǎn)具有實際的指導(dǎo)作用。
[0024] 請結(jié)合圖2,圖2為本發(fā)明一種提