全 文 ：从 蚕 砂 中提 取 叶绿素 制备 叶绿 素
铜 钠盐 的工 艺研究
广 州 市 食 品 工 业 研 究 所
吕泽伦 谢 勤 张 红 周兰新 方展瑞
叶绿素 (C h lo ro p抓 l)是地球上分布最广的天然色素之一 , 主要存在于绿色植物中 , 蚕
。 ’ 一 )亦含有大鼠的叶绿素 , 其含量一般在 0 . 幼一 1 . 79 肠 , 不同地区 , 不同蚕龄的蚕砂 、 其叶绿
素含量有所不 同 。
1 8 1 8年 国外 已开始 了对叶绿素 的研究 , 在长期研究应用实践中 , 人们发现把叶绿素分子
中的 M g汁除去 , 换上C u 升制成叶绿素铜钠盐 , 具有特殊的稳定性 , 由此 开辟了叶绿素在不 同
领域的广泛应用 。 我国于 1 9 8 2年 6月频布 了食用级叶绿素铜钠盐的国家标准 ( G B 3 2 6 2一 8 2 ) ,
它是我 国食品工业允许使用的唯一绿色色素 。 目前 , 叶绿素铜钠盐 已广泛应用于食品 、 制药
及臼用化工等行业 , 国内曾有不少地方生产过这种产品 , 但因质量 、 成本等原 因 、 未能大量
和长期生产 , 现在 , 只有山东 、 杭州两家叶绿素广生产的产品质量较高。
一、 国内外采用的制备工艺比较
经大量的资料查询和通过国际联机检索得知 , 国外使用的典型工艺如下 :
了 泣厂 进料几
原料 ( 植物牙卜子 ) 一- ) 粉碎一连续复合浸提一今复合皂化 ,一钾洗涤一酸化一铜代、 出渣
` -争洗涤一~ 》 成盐一一 ) 喷雾干燥
国内典型工艺有两矛}, : 一种为先皂化后铜代 , 一种为先铜代后皂化
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` 、 蚕砂一浸提一 .皂化一过滤一酸化一铜代一去杂一成盐 - 今干燥 。I 、 蚕砂一浸提一酸化一铜代一去杂一皂化一洗涤一令成盐一干燥 。可 以发现国外流行的工艺适用于大规模连续生产 , 设备大型 , ` 不大符合国 内情况 。 而 国
内工艺 , 着眼于投资小 、 更适合于间断生产 , 但在浸提 、 除杂 、 干燥等工艺上仍有不足的地
方 。
二 、 关键工艺的探索
实践中我们发现在工艺方面有几个值得探索的问题 。
( 1 ) 原料的选择和前处理
这一步往往被忽略 , 事实上不 同产地的蚕砂 、 叶绿素含量差异很大 , 制成品的质量亦存
在很大差别 , 据认为 , 南方尤其是华南地区 , 因日照长而强 , 桑叶中叶绿素在含量和分子结
DOI : 10. 13982 /j . mfst . 1673 -9078. 1991. 01. 002
构方面同其它产地有较大差异 , 其对产品的质量影响很大 。
材料处理方面 , 蚕砂的水分含量尤为重要 , 水份含量的多少对浸提率 ( 浸膏重量 / 蚕砂
干重 ) 、 浸膏中杂质含量 ( 铜 钠盐重量 / 浸膏重量 ) 、 浸提时间等都有极大的影响 。 水份含
量太低 、 不利于浸出 , 浸提时间长 , 能耗增加 , 不仅影响浸膏质最且得率低 ; 水份含量太
高 , 浸膏杂质 ( 如多糖类 ) 会明显增加 。 给后续工艺带来困难 。 实践证时 , 水份含量控制在
1 5一 30 肠较为合适、
( 2 ) 皂化条件的选择
国内皂化多采用 N a O H和 乙醇 , 我们发现选用 K O H和甲醇要优于前者 。 这是因为 K O H
活性高于 N a O H , 甲醇的沸点又低于乙醇 , 这样使用 K O H和甲醇就使皂化条件大为温和 (特
别是皂化温度下降 , 时间缩短 ) , 这对产 品质量 , 尤其对克服未铜代的叶绿素高温下不稳定
性质的缺陷是有益的 。 另外 , 皂化产物中有甲醇副产物 , 使用甲醇作介质给后续溶剂回收带
来方便 。
( 3 ) 铜代是制备铜钠盐的关键
铜代反应存在四个主要影响因素 : 叶绿素浓度 、 溶液酸碱度 、 铜代温度 、 反应时间 。 由
于铜代反应速度 比皂化反应要快得多 , 因此时间不是主要矛盾 。 铜代过程须在酸性条件下进
行 , 但 P H过低 ( < 1 ) 会增加叶绿素铜酸解离出 c u 科的趋势 , 不利于铜代的彻底 。 事实上控
制 P H的关键是在不产生 C u ( O H ) : 和 M g ( O H ) : 的沉淀为界限 ; 铜代温度升高会促进铜
代的进行 , 但过高 ( 超过 80 ℃ ) 对叶绿素酸分子会产生降解作用 , 应掌握在时间许可的条件
下温度越低越好 ; 反应中叶绿素的浓度一般控制在 3 肠左右 , 过低浪费人力 、 物力和时间 ,
过高不利于铜代的彻底和加大后续去杂的困难 。
( 4 ) 制备工艺中最后一个较关键 的步骤是精制 ( 去杂 ) , 主要是去除包裹在叶绿素铜
酸中的无机离子 、 腊质 、 游离醇等 。 由于叶绿素 _铜酸既不溶于水又不溶于大多数有机溶剂 。
以往工艺多利甩此性质 , 用水和有机溶剂 ( 如石油醚等 ) 进行充分洗涤 。 事实证明这并非最
有效的方法 , 我们实践中总结了一种洗涤次数少 , 溶剂消耗低 , 十分有效的 “ 液一液 ” 常温
常压单相洗涤法 。
三 、 总 结
通过实践 , 我们认为 , 叶绿素铜钠盐制备工艺仍有许多值得改左生的地方 , 尤其在综合利
用 ( 植酸 、 果胶副产品的制备 ) 和产品的情制技术值得进一步提高 。
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