一种提升叶绿素得率的环保型萃取方法与流程
- 国知局
- 2024-06-20 11:01:51
本发明属于萃取,具体地说,涉及一种提升叶绿素得率的环保型萃取方法。
背景技术:
1、叶绿素是植物、藻类和一些细菌中广泛存在的天然色素,对光合作用起着关键的作用。由于其独特的结构和功能,叶绿素在食品、药品、化妆品和生物科学研究等领域具有广泛的应用价值。传统的叶绿素提取方法通常采用有机溶剂,但这些方法存在环境污染和安全隐患的问题,并且叶绿素得率相对较低。因此,开发环保型的叶绿素萃取方法,提高叶绿素的得率,具有重要意义。
2、超临界流体萃取
3、超临界流体萃取是一种环保型的叶绿素提取方法。超临界流体(如二氧化碳)具有较高的溶解能力和较低的粘度,可用于高效提取叶绿素。相比传统的有机溶剂,超临界流体具有较低的毒性和挥发性,对环境更友好。超临界流体萃取方法不仅可以提高叶绿素的得率,还能保持叶绿素的活性和稳定性。
4、微波辅助提取
5、微波辅助提取是一种快速、高效且节能的叶绿素提取方法。微波辐射可以促进叶绿素的释放和溶解,加速提取过程。与传统的加热方法相比,微波辅助提取不仅能够显著缩短提取时间,还能降低溶剂的使用量。此外,微波辅助提取还可以提高叶绿素的得率,并保持其活性和稳定性。
6、高压萃取
7、高压萃取是一种利用高压条件下的物理力学作用来提取叶绿素的方法。高压萃取可以提高叶绿素的溶解度,缩短提取时间,并减少溶剂的使用。高压萃取方法通过改变溶剂的物理性质,促进叶绿素的释放和溶解。此外,高压条件下的萃取还能够保持叶绿素的活性和稳定性。
8、离子液体萃取
9、离子液体是一类具有特殊性质的盐类液体,具有低蒸汽压和良好的溶解性能。离子液体萃取方法在叶绿素提取中显示出潜力。离子液体可以高效提取叶绿素,并且由于其可循环使用的特性,减少了溶剂的消耗和环境污染。此外,离子液体还能够保持叶绿素的活性和稳定性。
10、提升叶绿素得率的环保型萃取方法对于实现高效、可持续和环保的叶绿素提取具有重要意义。超临界流体萃取、微波辅助提取、高压萃取和离子液体萃取等方法在提高叶绿素得率和减少对环境的影响方面显示出了潜力。然而,这些方法还需要进一步的研究和优化,以实现更高效、可持续和经济的叶绿素提取过程。
11、在未来的研究中,可以考虑以下方向:
12、优化提取条件:进一步研究和优化超临界流体萃取、微波辅助提取、高压萃取和离子液体萃取的操作参数,如温度、压力、时间和溶剂浓度等,以提高叶绿素得率和提取效果。
13、新型溶剂的研发:探索开发更环保、低毒性的溶剂,以替代传统的有机溶剂。这些新型溶剂应具有较高的溶解能力,同时对环境和人体健康无害。
14、工艺集成和能量回收:考虑将不同的叶绿素提取方法进行工艺集成,以提高整体的叶绿素得率,并探索能量回收和废物处理的方法,实现能源和资源的可持续利用。
15、叶绿素的后处理:研究叶绿素的纯化、稳定性改善扩展。通过纯化和改善叶绿素的稳定性,可以提高其在食品、药品和化妆品等领域的应用效果。
16、综上所述,提升叶绿素得率的环保型萃取方法是当前研究的热点之一。超临界流体萃取、微波辅助提取、高压萃取和离子液体萃取等方法在提高叶绿素得率和减少对环境的影响方面显示出了潜力。未来的研究应该聚焦于优化提取条件、开发新型溶剂、工艺集成和能量回收,以及叶绿素的后处理扩展。这些努力将为实现高效、可持续和经济的叶绿素提取方法奠定基础,推动叶绿素在多个领域的应用和市场发展。
技术实现思路
1、1、要解决的问题
2、针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种提升叶绿素得率的环保型萃取方法,涉及的萃取技术在叶绿素提取中具有较高的得率和良好的光照稳定性,适用于工业制备。
3、2、技术方案
4、为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
5、一种提升叶绿素得率的环保型萃取方法,包括以下步骤:
6、(1)预处理:准备植物叶片,加入液氮,研磨成粉末,密封于4℃冰箱中保存;
7、(2)第一次萃取:选择步骤(1)液氮研磨处理后的粉末与萃取a剂,转移至萃取罐中,萃取后得到第一料液;
8、(3)第一次固液分离:选择步骤(2)中第一次萃取处理后的第一料液,进行过滤,取溶液留存;
9、(4)第二次萃取:选择步骤(4)第一次固液分离后的溶液与萃取b剂,转移至萃取罐中,萃取后得到第二料液;
10、(5)第二次固液分离:选择步骤(4)中第二次萃取处理后的第二料液,进行过滤,取溶液留存;
11、(6)离心处理:选择步骤(5)第二次固液分离后的溶液,转移至高速离心机中,离心后取上清液;
12、(7)低温喷雾干燥:选择步骤(6)离心处理后的上清液,转移至低温喷雾干燥器中,制得粉末。
13、所述的提升叶绿素得率的环保型萃取方法中,步骤(1)中粉末的粒径为200目。
14、所述的提升叶绿素得率的环保型萃取方法中,步骤(2)中粉末与萃取a剂之间的质量比为(1-3):(50-70);
15、步骤(2)中萃取a剂,以重量份计,包括以下原料:
16、
17、步骤(2)中萃取的温度为30℃-40℃;
18、步骤(2)中萃取的时间为2h-6h。
19、所述的提升叶绿素得率的环保型萃取方法中,步骤(3)中过滤的孔径为400目;
20、步骤(3)中过滤的温度为4℃。
21、所述的提升叶绿素得率的环保型萃取方法中,步骤(4)中第一次固液分离后的溶液与萃取b剂之间的质量比为(2-5):(100-200);
22、步骤(4)中萃取b剂,以重量份计,包括以下原料:
23、
24、步骤(4)中萃取的温度为40℃-50℃;
25、步骤(4)中萃取的时间为2h-6h。
26、所述的提升叶绿素得率的环保型萃取方法中,步骤(5)中过滤的孔径为1200目;
27、步骤(5)中过滤的温度为4℃。
28、所述的提升叶绿素得率的环保型萃取方法中,步骤(6)中离心的温度为4℃;
29、步骤(6)中离心的转速为12000rpm。
30、所述的提升叶绿素得率的环保型萃取方法中,步骤(7)中上清液经超临界二氧化碳处理再进行低温喷雾干燥。
31、所述的提升叶绿素得率的环保型萃取方法中,超临界处理的参数条件如下:
32、萃取压力为2mpa-5mpa、萃取时间为3h-6h、夹带剂为100ml 90%乙醇,萃取温度为45℃。
33、所述的提升叶绿素得率的环保型萃取方法中,步骤(7)中低温喷雾干燥的方式为真空冷冻干燥,其中真空冷冻干燥的温度为-50℃,其中真空冷冻干燥的时间为24h。
34、3、有益效果
35、相比于现有技术,本发明的有益效果为:
36、本发明中的超临界二氧化碳萃取技术对于叶绿素含量和光照稳定性的测定效果都表现良好,满足工业制备的需求。在提取过程中添加邻苯二甲酸二丁酯的有机溶剂可以与叶绿素发生相互作用,增加叶绿素的溶解度和稳定性,提高叶绿素的得率。而添加碱性物质碳酸钠有助于叶绿素的释放和提取,保护叶绿素免受光照引起的氧化和降解。添加草酸作为络合剂可以增加叶绿素的溶解度和提取效率,并在一定程度上保护叶绿素免受光照引起的氧化和降解。添加氯化铜作为氧化剂可以促使叶绿素的释放和提取,但对叶绿素的光照稳定性产生负面影响。超临界二氧化碳萃取技术具有较高的溶解能力和渗透性,能够有效地提取叶绿素,达到较高的叶绿素得率。此外,超临界二氧化碳的非极性特性有助于减少光照引起的叶绿素氧化反应,提高叶绿素的光照稳定性。综上所述,超临界二氧化碳萃取技术在叶绿素提取中具有较高的得率和良好的光照稳定性,适用于工业制备。
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