香蕉葉制取葉綠素銅鈉鹽工藝研究

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1、香蕉葉制取葉綠素銅鈉鹽工藝研究林秀蘭，鄭德勇，高君強(qiáng)(福建林學(xué)院林產(chǎn)工業(yè)系，福建　南平　353001)摘要：試驗(yàn)研究了以香蕉葉為原料制取葉綠素銅鈉的工藝步驟，通過正交試驗(yàn)找出較佳工藝條件：用75%乙醇在60℃萃取，5%NaOH溶液皂化30min，20%CuSO4溶液銅化20min，2%NaOH溶液成鹽.所得香蕉葉葉綠素銅鈉產(chǎn)品符合GB3262-82標(biāo)準(zhǔn)，得率0.65%～0.70%（以鮮蕉葉計(jì)）.關(guān)鍵詞：香蕉葉；葉綠素；葉綠素銅鈉　　近20a研究表明，合成色素中不少品種具有不同程度的毒性和致癌性，長(zhǎng)期食用將嚴(yán)重危及人類的健康，因此對(duì)天然食用色素的開

2、發(fā)研究成了引人注目的課題，特別是以農(nóng)林副作物和果蔬類作為原料的天然無害色素.　　葉綠素銅鈉是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）和我國(guó)食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)批準(zhǔn)使用的一種天然食用色素，葉綠素銅鈉以其固有的鮮亮綠色性，較葉綠素對(duì)光、熱有較好的穩(wěn)定性及其特有的殺菌除臭性能而被廣泛用于食品、醫(yī)藥衛(wèi)生和日用化學(xué)工業(yè)，同時(shí)又是一種價(jià)值很高（3.2萬日元/kg）前景廣闊的出口創(chuàng)匯商品之一［1］.　　在國(guó)外，前蘇聯(lián)有用松樹嫩枝葉生產(chǎn)葉綠酸鈉和脫鎂葉綠素；日本、美國(guó)有用苜蓿生產(chǎn)葉綠素銅鈉的報(bào)道［2］.在我國(guó)，生產(chǎn)葉綠素銅鈉一直以蠶砂為原料，有文獻(xiàn)報(bào)道過周

3、維純、馬自超、李嚴(yán)巍等分別對(duì)松葉、竹葉、苧麻葉色素進(jìn)行過系列研究［3～5］，利用香蕉葉提制色素的研究未見報(bào)道.為充分利用農(nóng)副可再生資源,變廢為寶，開拓天然色素生產(chǎn)新原料，對(duì)香蕉葉制取葉綠素銅鈉工藝進(jìn)行研究.　　香蕉(MusaparadioiacaLi.var.sapientumO.Kze)屬芭蕉科芭蕉屬，單子葉高大常綠草本植物，我國(guó)粵、桂、閩、臺(tái)、滇、川等地均有大面積栽培.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)種植面積約20萬hm2.香蕉葉大，呈橢圓形.從萌芽起計(jì)算總?cè)~數(shù)為60～70片，長(zhǎng)勢(shì)旺盛的植株、開花時(shí)青葉保存數(shù)為10～15片，一般植后10～14個(gè)月掛果，收果

4、時(shí)還保留5～7片綠葉［6］.當(dāng)采果后，剩余的香蕉莖、葉等副產(chǎn)品便棄之不用，其數(shù)量可觀，體積龐大，由于含水量大，腐爛時(shí)間長(zhǎng)，既占土地又招蟲害，既影響蕉園環(huán)境又造成二次污染，若能開發(fā)利用，變廢為寶，意義深遠(yuǎn).1　材料與方法1.1　試驗(yàn)材料　　試驗(yàn)用香蕉葉：取自福建省漳州市天寶五峰林場(chǎng)香蕉園.除去發(fā)黃和霉變的葉子，經(jīng)洗凈、晾干、切碎、殺酶、烘干、粉碎、過篩，取粒徑2～5mm，含水率≤16%作為試驗(yàn)材料備用.試驗(yàn)用試劑：乙醇：食用級(jí)；丙酮、乙酸乙酯均為分析純；HCl,NaOH,CuSO4.5H2O為化學(xué)純.1.2　葉綠素銅鈉提制方法　　稱取一定重量原料在

5、改制的索氏抽提器中用有機(jī)溶劑萃取、過濾，濾液用ZFQ85A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀真空濃縮、回收有機(jī)溶劑，接著加定量堿液使葉綠素皂化，形成水溶性衍生物，并用溶劑萃取、分離不皂化物，在酸性條件下，使皂化物與加入的銅鹽螯合成葉綠素銅酸，烘干后再與堿反應(yīng)成鹽，最后經(jīng)真空干燥即得墨綠色帶金屬光澤、有特殊胺味的葉綠素銅鈉成品.其工藝步驟如下：　　　　　　　　有機(jī)溶劑　　　　NaOH　?溶劑　　HCl　CuSO4　　　　NaOH?????????????????????????????????????????↓??????????????????????↓???????

6、?↓??????↓??????????↓???????????↓　香蕉葉→預(yù)處理→萃取→濃縮→皂化→分離→調(diào)酸→銅化→過濾→成鹽→干燥→產(chǎn)品2　結(jié)果分析　圖1　不同溶劑對(duì)葉綠素得率的影響　Figure1　TheeffectofthedifferentkindofsolventsontheyieldofChlorophyllin　注：1-乙醇　2-85%乙醇　3-乙醇：丙酮=1∶1　4-乙醇：乙酸乙酯=1∶1　5-丙酮：乙酸乙酯=1∶1　6-丙酮　7-乙醇：丙酮：乙酸乙酯=1∶1∶1　8-HCL∶85%乙醇=1∶4　　圖2　不同乙醇濃度對(duì)葉綠素得率

7、的影響　Figure2　TheeffectofthedifferentconcentrationofethanolontheyieldofChlorophyll2.1　工藝條件選擇　　根據(jù)萃取機(jī)理和反應(yīng)原理分析，影響葉綠素銅鈉得率和質(zhì)量指標(biāo)的關(guān)鍵是萃取、皂化、銅化和成鹽反應(yīng).下面分別對(duì)各工序的主要工藝條件進(jìn)行探討：2.1.1　萃取劑的選擇　根據(jù)原料的特性，選擇能溶解葉綠素且在食品添加劑生產(chǎn)中允許使用的溶劑，如乙醇、丙酮、乙酸乙酯及其各種混合比的溶劑，在相同條件下進(jìn)行萃取比較試驗(yàn).萃取液用721分光光度計(jì)在535nm波長(zhǎng)下進(jìn)行檢測(cè)（試驗(yàn)得葉綠素在波

8、長(zhǎng)535nm處有最大吸光度）.不同溶劑對(duì)葉綠素得率的影響結(jié)果見圖1和圖2.從圖1可見：任一溶劑的葉綠素萃取均隨時(shí)間增大而增大，萃取20h