本發(fā)明涉及一種蠶沙葉綠素鋅鈉鹽的制備方法，屬于食品添加劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國蠶業(yè)相當(dāng)發(fā)達(dá)，僅廣西區(qū)每年就有上百萬噸蠶沙產(chǎn)生，但是蠶農(nóng)對蠶沙利用程度不夠，甚至是隨意丟棄，嚴(yán)重污染環(huán)境，容易滋生對家蠶有害的細(xì)菌、病毒，這對蠶業(yè)發(fā)展會造成不利的影響。如果能將蠶沙中葉綠素提取出來加工利用，不僅能延長蠶業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，增加蠶農(nóng)的收入，而且能減少環(huán)境污染，有利于我國蠶業(yè)健康、可持續(xù)地發(fā)展。

近年來，人們對食品添加劑的安全性越來越重視，希望食品中使用的添加劑最好是天然的、安全無毒的。特別是對于食用色素，釆用化學(xué)方法合成色素的使用越來越受到限制。葉綠素作為一種天然色素，雖然具有良好的著色性能、天然無毒，但是其不溶于水，在光照和受熱的條件下容易發(fā)生分解而變色；在酸性條件下也不穩(wěn)定，鎂離子從卟啉環(huán)中脫落形成脫鎂葉綠素，脫鎂葉綠素不穩(wěn)定且呈褐色，影響葉綠素的使用。為提高葉綠素穩(wěn)定性，擴(kuò)大其使用范圍，一般采用將銅金屬離子取代中心鎂離子的做法。但基于銅離子的毒理性，葉綠素銅鈉鹽在美國和日本等發(fā)達(dá)國家禁止使用，因此人們開始尋求葉綠素改性的其它方法。而鋅是人體必需的微量元素，是人體內(nèi)多種酶的組成成分，參與體內(nèi)各種新陳代謝活動，直接影響人體免疫力。缺鋅會影響兒童的生長和智力發(fā)育。目前，有用無機鋅作為食品添加劑，如硫酸鋅，其對消化道有較強剌激性，且吸收利用率低，除容易

引起嘔吐、腹渾等不良反應(yīng)外還可能引起腸炎也有有機鋒作為食品添加劑，如葡萄糖酸鋅，其對消化道刺激性小，但吸收利用低。葉綠素鋅鈉鹽對消化道刺激性小，且人體對鋅的需求遠(yuǎn)大于銅，因此研究葉綠素碎鈉鹽、將其作為食品添加劑更有意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對食用色素葉綠素銅鈉鹽中銅離子的安全性，和鋅元素難吸收的問題，本發(fā)明提供一種蠶沙葉綠素鋅鈉鹽的制備方法。本發(fā)明采用蠶沙為原料，經(jīng)加熱滅酶，過濾除雜，再通過稀酸處理轉(zhuǎn)化為水溶性果膠提取液和蠶沙殘渣，將提取液通過大孔吸附樹脂脫色，將蠶沙殘渣與色素提取液在酸性條件下用氯化鋅取代葉綠素中心的鎂離子，生成鋅代葉綠素，再經(jīng)皂化后用石油醚萃取酸化、成鹽，制得葉綠素鋅鈉鹽。本發(fā)明制備的葉綠素鋅鈉鹽對消化道刺激性小，易被人體吸收。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）稱取30~50g蠶沙，置于陰涼處風(fēng)干，加入粉碎機粉碎，過200目篩，將過篩后的蠶沙粉末與200~300mL去離子水混合，加熱沸騰3~5min，冷卻至室溫，靜置30~40min，去除上層懸浮的雜質(zhì)，過濾，用去離子水洗滌濾渣至洗滌液呈無色，將濾渣置入烘箱，在50~60℃下干燥1~2h，得除雜處理的蠶沙粉末；

（2）稱取20~30g上述除雜處理的蠶沙粉末，加入500~750mL質(zhì)量濃度為0.5~0.6%硫酸溶液，并將其置于700~720W微波爐中加熱至60~70℃，加熱4~5min，過濾，得果膠提取液和蠶沙殘渣，備用；

（3）稱取5~10g S-8型大孔吸附樹脂，用質(zhì)量濃度為5%氯化鈉溶液和5%碳酸鈉溶液浸泡樹脂5~8h，過濾，用去離子水洗滌樹脂至洗滌液呈無色，再用質(zhì)量濃度為5%鹽酸溶液浸泡樹脂2~4h，過濾，用去離子水洗滌樹脂至洗滌液pH呈中性，得預(yù)處理大孔吸附樹脂；

（4）將上述預(yù)處理大孔吸附樹脂裝入過濾柱，用質(zhì)量濃度為95%乙醇溶液自上往下流動清洗過濾柱，至乙醇與水混合不呈白色混濁液后，用去離子水洗滌過濾柱5~8次，將上述步驟（2）制備的果膠提取液自上往下通過過濾柱4~5次后，用80~100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇溶液洗滌過濾柱3~5次，將洗滌液合并得色素提取液；

（5）將上述步驟（2）的蠶沙殘渣，置入上述色素提取液中，在50~60℃恒溫水浴下靜置1~2h，過濾，除去濾渣，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至2~3，加入3~5mL質(zhì)量濃度為10%氯化鋅乙醇溶液，在50~60℃恒溫水浴下，加熱20~30min后，減壓蒸餾至有膏狀沉淀析出，過濾，用去離子水洗滌沉淀3~5次，得鋅代葉綠素糊；

（6）向上述鋅代葉綠素糊加入100~120mL質(zhì)量濃度為95%乙醇溶液， 10~15mL質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液，在55~60℃恒溫水浴下，加熱攪拌1~2h后，冷卻，加入120~150mL石油醚混合至石油醚層成綠色，分離上層清液，將上層清液加入300~320mL去離子水中，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至2~3，過濾，將濾渣用50~60mL丙酮溶解，加入質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至11~12，過濾，將濾渣置于80~85℃烘箱中干燥，得葉綠素鋅鈉鹽。

本發(fā)明的使用方法：將本發(fā)明制備的葉綠素鋅鈉鹽添加到果蔬汁、果肉飲料、果汁（味）飲料、碳酸飲料、配制酒、冰淇淋、冰棍、果凍、糕點上彩裝、餅干、糖果中，一般用量為0.2~1‰，每天服用可增加人體鋅的攝取率5~12%。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備的葉綠素鋅鈉鹽提取率為2.28%，葉綠素鋅鈉鹽為墨綠色結(jié)晶；

（2）本發(fā)明的制備方法簡單易行，成本低廉。

具體實施方式

稱取30~50g蠶沙，置于陰涼處風(fēng)干，加入粉碎機粉碎，過200目篩，將過篩后的蠶沙粉末與200~300mL去離子水混合，加熱沸騰3~5min，冷卻至室溫，靜置30~40min，去除上層懸浮的雜質(zhì)，過濾，用去離子水洗滌濾渣至洗滌液呈無色，將濾渣置入烘箱，在50~60℃下干燥1~2h，得除雜處理的蠶沙粉末；稱取20~30g上述除雜處理的蠶沙粉末，加入500~750mL質(zhì)量濃度為0.5~0.6%硫酸溶液，并將其置于700~720W微波爐中加熱至60~70℃，加熱4~5min，過濾，得果膠提取液和蠶沙殘渣，備用；稱取5~10g S-8型大孔吸附樹脂，用質(zhì)量濃度為5%氯化鈉溶液和5%碳酸鈉溶液浸泡樹脂5~8h，過濾，用去離子水洗滌樹脂至洗滌液呈無色，再用質(zhì)量濃度為5%鹽酸溶液浸泡樹脂2~4h，過濾，用去離子水洗滌樹脂至洗滌液pH呈中性，得預(yù)處理大孔吸附樹脂；將上述預(yù)處理大孔吸附樹脂裝入過濾柱，用質(zhì)量濃度為95%乙醇溶液自上往下流動清洗過濾柱，至乙醇與水混合不呈白色混濁液后，用去離子水洗滌過濾柱5~8次，將上述制備的果膠提取液自上往下通過過濾柱4~5次后，用80~100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇溶液洗滌過濾柱3~5次，將洗滌液合并得色素提取液；將上述的蠶沙殘渣，置入上述色素提取液中，在50~60℃恒溫水浴下靜置1~2h，過濾，除去濾渣，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至2~3，加入3~5mL質(zhì)量濃度為10%氯化鋅乙醇溶液，在50~60℃恒溫水浴下，加熱20~30min后，減壓蒸餾至有膏狀沉淀析出，過濾，用去離子水洗滌沉淀3~5次，得鋅代葉綠素糊；向上述鋅代葉綠素糊加入100~120mL質(zhì)量濃度為95%乙醇溶液， 10~15mL質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液，在55~60℃恒溫水浴下，加熱攪拌1~2h后，冷卻，加入120~150mL石油醚混合至石油醚層成綠色，分離上層清液，將上層清液加入300~320mL去離子水中，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至2~3，過濾，將濾渣用50~60mL丙酮溶解，加入質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至11~12，過濾，將濾渣置于80~85℃烘箱中干燥，得葉綠素鋅鈉鹽。

實例1

稱取30g蠶沙，置于陰涼處風(fēng)干，加入粉碎機粉碎，過200目篩，將過篩后的蠶沙粉末與200mL去離子水混合，加熱沸騰3min，冷卻至室溫，靜置30min，去除上層懸浮的雜質(zhì)，過濾，用去離子水洗滌濾渣至洗滌液呈無色，將濾渣置入烘箱，在50℃下干燥1h，得除雜處理的蠶沙粉末；稱取20g上述除雜處理的蠶沙粉末，加入500mL質(zhì)量濃度為0.5%硫酸溶液，并將其置于700W微波爐中加熱至60℃，加熱4min，過濾，得果膠提取液和蠶沙殘渣，備用；稱取5g S-8型大孔吸附樹脂，用質(zhì)量濃度為5%氯化鈉溶液和5%碳酸鈉溶液浸泡樹脂5h，過濾，用去離子水洗滌樹脂至洗滌液呈無色，再用質(zhì)量濃度為5%鹽酸溶液浸泡樹脂2h，過濾，用去離子水洗滌樹脂至洗滌液pH呈中性，得預(yù)處理大孔吸附樹脂；將上述預(yù)處理大孔吸附樹脂裝入過濾柱，用質(zhì)量濃度為95%乙醇溶液自上往下流動清洗過濾柱，至乙醇與水混合不呈白色混濁液后，用去離子水洗滌過濾柱5次，將上述制備的果膠提取液自上往下通過過濾柱4次后，用80mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇溶液洗滌過濾柱3次，將洗滌液合并得色素提取液；將上述的蠶沙殘渣，置入上述色素提取液中，在50℃恒溫水浴下靜置1h，過濾，除去濾渣，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至2，加入3mL質(zhì)量濃度為10%氯化鋅乙醇溶液，在50℃恒溫水浴下，加熱20min后，減壓蒸餾至有膏狀沉淀析出，過濾，用去離子水洗滌沉淀3次，得鋅代葉綠素糊；向上述鋅代葉綠素糊加入100mL質(zhì)量濃度為95%乙醇溶液，10mL質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液，在55℃恒溫水浴下，加熱攪拌1h后，冷卻，加入120mL石油醚混合至石油醚層成綠色，分離上層清液，將上層清液加入300mL去離子水中，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至2，過濾，將濾渣用50mL丙酮溶解，加入質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至11，過濾，將濾渣置于80℃烘箱中干燥，得葉綠素鋅鈉鹽。

本發(fā)明的使用方法：將本發(fā)明制備的葉綠素鋅鈉鹽添加到果蔬汁、果肉飲料、果汁（味）飲料、碳酸飲料、配制酒、冰淇淋、冰棍、果凍、糕點上彩裝、餅干、糖果中，一般用量為0.2‰，每天服用可增加人體鋅的攝取率5%。

實例2

稱取40g蠶沙，置于陰涼處風(fēng)干，加入粉碎機粉碎，過200目篩，將過篩后的蠶沙粉末與250mL去離子水混合，加熱沸騰4min，冷卻至室溫，靜置35min，去除上層懸浮的雜質(zhì)，過濾，用去離子水洗滌濾渣至洗滌液呈無色，將濾渣置入烘箱，在55℃下干燥1.5h，得除雜處理的蠶沙粉末；稱取25g上述除雜處理的蠶沙粉末，加入600mL質(zhì)量濃度為0.55%硫酸溶液，并將其置于710W微波爐中加熱至65℃，加熱4min，過濾，得果膠提取液和蠶沙殘渣，備用；稱取8g S-8型大孔吸附樹脂，用質(zhì)量濃度為5%氯化鈉溶液和5%碳酸鈉溶液浸泡樹脂6h，過濾，用去離子水洗滌樹脂至洗滌液呈無色，再用質(zhì)量濃度為5%鹽酸溶液浸泡樹脂3h，過濾，用去離子水洗滌樹脂至洗滌液pH呈中性，得預(yù)處理大孔吸附樹脂；將上述預(yù)處理大孔吸附樹脂裝入過濾柱，用質(zhì)量濃度為95%乙醇溶液自上往下流動清洗過濾柱，至乙醇與水混合不呈白色混濁液后，用去離子水洗滌過濾柱6次，將上述制備的果膠提取液自上往下通過過濾柱4次后，用90mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇溶液洗滌過濾柱4次，將洗滌液合并得色素提取液；將上述的蠶沙殘渣，置入上述色素提取液中，在55℃恒溫水浴下靜置1.5h，過濾，除去濾渣，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至3，加入4mL質(zhì)量濃度為10%氯化鋅乙醇溶液，在55℃恒溫水浴下，加熱25min后，減壓蒸餾至有膏狀沉淀析出，過濾，用去離子水洗滌沉淀4次，得鋅代葉綠素糊；向上述鋅代葉綠素糊加入110mL質(zhì)量濃度為95%乙醇溶液，12mL質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液，在58℃恒溫水浴下，加熱攪拌1.5h后，冷卻，加入100mL石油醚混合至石油醚層成綠色，分離上層清液，將上層清液加入310mL去離子水中，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至3，過濾，將濾渣用55mL丙酮溶解，加入質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至12，過濾，將濾渣置于82℃烘箱中干燥，得葉綠素鋅鈉鹽。

本發(fā)明的使用方法：將本發(fā)明制備的葉綠素鋅鈉鹽添加到果蔬汁、果肉飲料、果汁（味）飲料、碳酸飲料、配制酒、冰淇淋、冰棍、果凍、糕點上彩裝、餅干、糖果中，一般用量為0.5‰，每天服用可增加人體鋅的攝取率8%。

實例3

稱取50g蠶沙，置于陰涼處風(fēng)干，加入粉碎機粉碎，過200目篩，將過篩后的蠶沙粉末與300mL去離子水混合，加熱沸騰5min，冷卻至室溫，靜置40min，去除上層懸浮的雜質(zhì)，過濾，用去離子水洗滌濾渣至洗滌液呈無色，將濾渣置入烘箱，在60℃下干燥2h，得除雜處理的蠶沙粉末；稱取30g上述除雜處理的蠶沙粉末，加入750mL質(zhì)量濃度為0.6%硫酸溶液，并將其置于720W微波爐中加熱至70℃，加熱5min，過濾，得果膠提取液和蠶沙殘渣，備用；稱取10g S-8型大孔吸附樹脂，用質(zhì)量濃度為5%氯化鈉溶液和5%碳酸鈉溶液浸泡樹脂8h，過濾，用去離子水洗滌樹脂至洗滌液呈無色，再用質(zhì)量濃度為5%鹽酸溶液浸泡樹脂4h，過濾，用去離子水洗滌樹脂至洗滌液pH呈中性，得預(yù)處理大孔吸附樹脂；將上述預(yù)處理大孔吸附樹脂裝入過濾柱，用質(zhì)量濃度為95%乙醇溶液自上往下流動清洗過濾柱，至乙醇與水混合不呈白色混濁液后，用去離子水洗滌過濾柱8次，將上述制備的果膠提取液自上往下通過過濾柱5次后，用100mL質(zhì)量濃度為95%的乙醇溶液洗滌過濾柱5次，將洗滌液合并得色素提取液；將上述的蠶沙殘渣，置入上述色素提取液中，在60℃恒溫水浴下靜置2h，過濾，除去濾渣，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至3，加入5mL質(zhì)量濃度為10%氯化鋅乙醇溶液，在60℃恒溫水浴下，加熱30min后，減壓蒸餾至有膏狀沉淀析出，過濾，用去離子水洗滌沉淀5次，得鋅代葉綠素糊；向上述鋅代葉綠素糊加入120mL質(zhì)量濃度為95%乙醇溶液，15mL質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液，在60℃恒溫水浴下，加熱攪拌2h后，冷卻，加入150mL石油醚混合至石油醚層成綠色，分離上層清液，將上層清液加入320mL去離子水中，用質(zhì)量濃度為10%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至3，過濾，將濾渣用60mL丙酮溶解，加入質(zhì)量濃度為10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至12，過濾，將濾渣置于85℃烘箱中干燥，得葉綠素鋅鈉鹽。

本發(fā)明的使用方法：將本發(fā)明制備的葉綠素鋅鈉鹽添加到果蔬汁、果肉飲料、果汁（味）飲料、碳酸飲料、配制酒、冰淇淋、冰棍、果凍、糕點上彩裝、餅干、糖果中，一般用量為1‰，每天服用可增加人體鋅的攝取率12%。