香蕉叶制取叶绿素铜钠盐工艺研究

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1、香蕉叶制取叶绿素铜钠盐工艺研究林秀兰，郑德勇，高君强(福建林学院林产工业系，福建　南平　353001)摘要：试验研究了以香蕉叶为原料制取叶绿素铜钠的工艺步骤，通过正交试验找出较佳工艺条件：用75%乙醇在60℃萃取，5%NaOH溶液皂化30min，20%CuSO4溶液铜化20min，2%NaOH溶液成盐.所得香蕉叶叶绿素铜钠产品符合GB3262-82标准，得率0.65%～0.70%（以鲜蕉叶计）.关键词：香蕉叶；叶绿素；叶绿素铜钠　　近20a研究表明，合成色素中不少品种具有不同程度的毒性和致癌性，长期食用将严重危及人类的健康，因此对天然食用色素的开

2、发研究成了引人注目的课题，特别是以农林副作物和果蔬类作为原料的天然无害色素.　　叶绿素铜钠是联合国粮农组织、世界卫生组织（FAO/WHO）和我国食品添加剂标准委员会批准使用的一种天然食用色素，叶绿素铜钠以其固有的鲜亮绿色性，较叶绿素对光、热有较好的稳定性及其特有的杀菌除臭性能而被广泛用于食品、医药卫生和日用化学工业，同时又是一种价值很高（3.2万日元/kg）前景广阔的出口创汇商品之一［1］.　　在国外，前苏联有用松树嫩枝叶生产叶绿酸钠和脱镁叶绿素；日本、美国有用苜蓿生产叶绿素铜钠的报道［2］.在我国，生产叶绿素铜钠一直以蚕砂为原料，有文献报道过周

3、维纯、马自超、李严巍等分别对松叶、竹叶、苎麻叶色素进行过系列研究［3～5］，利用香蕉叶提制色素的研究未见报道.为充分利用农副可再生资源,变废为宝，开拓天然色素生产新原料，对香蕉叶制取叶绿素铜钠工艺进行研究.　　香蕉(MusaparadioiacaLi.var.sapientumO.Kze)属芭蕉科芭蕉属，单子叶高大常绿草本植物，我国粤、桂、闽、台、滇、川等地均有大面积栽培.据不完全统计，全国种植面积约20万hm2.香蕉叶大，呈椭圆形.从萌芽起计算总叶数为60～70片，长势旺盛的植株、开花时青叶保存数为10～15片，一般植后10～14个月挂果，收果

4、时还保留5～7片绿叶［6］.当采果后，剩余的香蕉茎、叶等副产品便弃之不用，其数量可观，体积庞大，由于含水量大，腐烂时间长，既占土地又招虫害，既影响蕉园环境又造成二次污染，若能开发利用，变废为宝，意义深远.1　材料与方法1.1　试验材料　　试验用香蕉叶：取自福建省漳州市天宝五峰林场香蕉园.除去发黄和霉变的叶子，经洗净、晾干、切碎、杀酶、烘干、粉碎、过筛，取粒径2～5mm，含水率≤16%作为试验材料备用.试验用试剂：乙醇：食用级；丙酮、乙酸乙酯均为分析纯；HCl,NaOH,CuSO4.5H2O为化学纯.1.2　叶绿素铜钠提制方法　　称取一定重量原料在

5、改制的索氏抽提器中用有机溶剂萃取、过滤，滤液用ZFQ85A型旋转蒸发仪真空浓缩、回收有机溶剂，接着加定量碱液使叶绿素皂化，形成水溶性衍生物，并用溶剂萃取、分离不皂化物，在酸性条件下，使皂化物与加入的铜盐螯合成叶绿素铜酸，烘干后再与碱反应成盐，最后经真空干燥即得墨绿色带金属光泽、有特殊胺味的叶绿素铜钠成品.其工艺步骤如下：　　　　　　　　有机溶剂　　　　NaOH　 溶剂　　HCl　CuSO4　　　　NaOH                                         ↓                      ↓       

6、 ↓      ↓          ↓           ↓　香蕉叶→预处理→萃取→浓缩→皂化→分离→调酸→铜化→过滤→成盐→干燥→产品2　结果分析　图1　不同溶剂对叶绿素得率的影响　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　　图2　不同乙醇浓度对叶绿素得率

7、的影响　Figure2　TheeffectofthedifferentconcentrationofethanolontheyieldofChlorophyll2.1　工艺条件选择　　根据萃取机理和反应原理分析，影响叶绿素铜钠得率和质量指标的关键是萃取、皂化、铜化和成盐反应.下面分别对各工序的主要工艺条件进行探讨：2.1.1　萃取剂的选择　根据原料的特性，选择能溶解叶绿素且在食品添加剂生产中允许使用的溶剂，如乙醇、丙酮、乙酸乙酯及其各种混合比的溶剂，在相同条件下进行萃取比较试验.萃取液用721分光光度计在535nm波长下进行检测（试验得叶绿素在波

8、长535nm处有最大吸光度）.不同溶剂对叶绿素得率的影响结果见图1和图2.从图1可见：任一溶剂的叶绿素萃取均随时间增大而增大，萃取20h