本发明涉及一种蚕沙叶绿素锌钠盐的制备方法，属于食品添加剂技术领域。
背景技术：
我国蚕业相当发达，仅广西区每年就有上百万吨蚕沙产生，但是蚕农对蚕沙利用程度不够，甚至是随意丢弃，严重污染环境，容易滋生对家蚕有害的细菌、病毒，这对蚕业发展会造成不利的影响。如果能将蚕沙中叶绿素提取出来加工利用，不仅能延长蚕业的产业链，增加蚕农的收入，而且能减少环境污染，有利于我国蚕业健康、可持续地发展。
近年来，人们对食品添加剂的安全性越来越重视，希望食品中使用的添加剂最好是天然的、安全无毒的。特别是对于食用色素，釆用化学方法合成色素的使用越来越受到限制。叶绿素作为一种天然色素，虽然具有良好的着色性能、天然无毒，但是其不溶于水，在光照和受热的条件下容易发生分解而变色；在酸性条件下也不稳定，镁离子从卟啉环中脱落形成脱镁叶绿素，脱镁叶绿素不稳定且呈褐色，影响叶绿素的使用。为提高叶绿素稳定性，扩大其使用范围，一般采用将铜金属离子取代中心镁离子的做法。但基于铜离子的毒理性，叶绿素铜钠盐在美国和日本等发达国家禁止使用，因此人们开始寻求叶绿素改性的其它方法。而锌是人体必需的微量元素，是人体内多种酶的组成成分，参与体内各种新陈代谢活动，直接影响人体免疫力。缺锌会影响儿童的生长和智力发育。目前，有用无机锌作为食品添加剂，如硫酸锌，其对消化道有较强剌激性，且吸收利用率低，除容易
引起呕吐、腹浑等不良反应外还可能引起肠炎也有有机锋作为食品添加剂，如葡萄糖酸锌，其对消化道刺激性小，但吸收利用低。叶绿素锌钠盐对消化道刺激性小，且人体对锌的需求远大于铜，因此研究叶绿素碎钠盐、将其作为食品添加剂更有意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对食用色素叶绿素铜钠盐中铜离子的安全性，和锌元素难吸收的问题，本发明提供一种蚕沙叶绿素锌钠盐的制备方法。本发明采用蚕沙为原料，经加热灭酶，过滤除杂，再通过稀酸处理转化为水溶性果胶提取液和蚕沙残渣，将提取液通过大孔吸附树脂脱色，将蚕沙残渣与色素提取液在酸性条件下用氯化锌取代叶绿素中心的镁离子，生成锌代叶绿素，再经皂化后用石油醚萃取酸化、成盐，制得叶绿素锌钠盐。本发明制备的叶绿素锌钠盐对消化道刺激性小，易被人体吸收。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）称取30~50g蚕沙，置于阴凉处风干，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的蚕沙粉末与200~300mL去离子水混合，加热沸腾3~5min，冷却至室温，静置30~40min，去除上层悬浮的杂质，过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈无色，将滤渣置入烘箱，在50~60℃下干燥1~2h，得除杂处理的蚕沙粉末；
（2）称取20~30g上述除杂处理的蚕沙粉末，加入500~750mL质量浓度为0.5~0.6%硫酸溶液，并将其置于700~720W微波炉中加热至60~70℃，加热4~5min，过滤，得果胶提取液和蚕沙残渣，备用；
（3）称取5~10g S-8型大孔吸附树脂，用质量浓度为5%氯化钠溶液和5%碳酸钠溶液浸泡树脂5~8h，过滤，用去离子水洗涤树脂至洗涤液呈无色，再用质量浓度为5%盐酸溶液浸泡树脂2~4h，过滤，用去离子水洗涤树脂至洗涤液pH呈中性，得预处理大孔吸附树脂；
（4）将上述预处理大孔吸附树脂装入过滤柱，用质量浓度为95%乙醇溶液自上往下流动清洗过滤柱，至乙醇与水混合不呈白色混浊液后，用去离子水洗涤过滤柱5~8次，将上述步骤（2）制备的果胶提取液自上往下通过过滤柱4~5次后，用80~100mL质量浓度为95%的乙醇溶液洗涤过滤柱3~5次，将洗涤液合并得色素提取液；
（5）将上述步骤（2）的蚕沙残渣，置入上述色素提取液中，在50~60℃恒温水浴下静置1~2h，过滤，除去滤渣，用质量浓度为10%盐酸溶液调节pH至2~3，加入3~5mL质量浓度为10%氯化锌乙醇溶液，在50~60℃恒温水浴下，加热20~30min后，减压蒸馏至有膏状沉淀析出，过滤，用去离子水洗涤沉淀3~5次，得锌代叶绿素糊；
（6）向上述锌代叶绿素糊加入100~120mL质量浓度为95%乙醇溶液， 10~15mL质量浓度为10%氢氧化钠溶液，在55~60℃恒温水浴下，加热搅拌1~2h后，冷却，加入120~150mL石油醚混合至石油醚层成绿色，分离上层清液，将上层清液加入300~320mL去离子水中，用质量浓度为10%盐酸溶液调节pH至2~3，过滤，将滤渣用50~60mL丙酮溶解，加入质量浓度为10%氢氧化钠溶液调节pH至11~12，过滤，将滤渣置于80~85℃烘箱中干燥，得叶绿素锌钠盐。
本发明的使用方法：将本发明制备的叶绿素锌钠盐添加到果蔬汁、果肉饮料、果汁（味）饮料、碳酸饮料、配制酒、冰淇淋、冰棍、果冻、糕点上彩装、饼干、糖果中，一般用量为0.2~1‰，每天服用可增加人体锌的摄取率5~12%。
本发明的有益技术效果是：
（1）本发明制备的叶绿素锌钠盐提取率为2.28%，叶绿素锌钠盐为墨绿色结晶；
（2）本发明的制备方法简单易行，成本低廉。
具体实施方式
称取30~50g蚕沙，置于阴凉处风干，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的蚕沙粉末与200~300mL去离子水混合，加热沸腾3~5min，冷却至室温，静置30~40min，去除上层悬浮的杂质，过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈无色，将滤渣置入烘箱，在50~60℃下干燥1~2h，得除杂处理的蚕沙粉末；称取20~30g上述除杂处理的蚕沙粉末，加入500~750mL质量浓度为0.5~0.6%硫酸溶液，并将其置于700~720W微波炉中加热至60~70℃，加热4~5min，过滤，得果胶提取液和蚕沙残渣，备用；称取5~10g S-8型大孔吸附树脂，用质量浓度为5%氯化钠溶液和5%碳酸钠溶液浸泡树脂5~8h，过滤，用去离子水洗涤树脂至洗涤液呈无色，再用质量浓度为5%盐酸溶液浸泡树脂2~4h，过滤，用去离子水洗涤树脂至洗涤液pH呈中性，得预处理大孔吸附树脂；将上述预处理大孔吸附树脂装入过滤柱，用质量浓度为95%乙醇溶液自上往下流动清洗过滤柱，至乙醇与水混合不呈白色混浊液后，用去离子水洗涤过滤柱5~8次，将上述制备的果胶提取液自上往下通过过滤柱4~5次后，用80~100mL质量浓度为95%的乙醇溶液洗涤过滤柱3~5次，将洗涤液合并得色素提取液；将上述的蚕沙残渣，置入上述色素提取液中，在50~60℃恒温水浴下静置1~2h，过滤，除去滤渣，用质量浓度为10%盐酸溶液调节pH至2~3，加入3~5mL质量浓度为10%氯化锌乙醇溶液，在50~60℃恒温水浴下，加热20~30min后，减压蒸馏至有膏状沉淀析出，过滤，用去离子水洗涤沉淀3~5次，得锌代叶绿素糊；向上述锌代叶绿素糊加入100~120mL质量浓度为95%乙醇溶液， 10~15mL质量浓度为10%氢氧化钠溶液，在55~60℃恒温水浴下，加热搅拌1~2h后，冷却，加入120~150mL石油醚混合至石油醚层成绿色，分离上层清液，将上层清液加入300~320mL去离子水中，用质量浓度为10%盐酸溶液调节pH至2~3，过滤，将滤渣用50~60mL丙酮溶解，加入质量浓度为10%氢氧化钠溶液调节pH至11~12，过滤，将滤渣置于80~85℃烘箱中干燥，得叶绿素锌钠盐。
实例1
称取30g蚕沙，置于阴凉处风干，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的蚕沙粉末与200mL去离子水混合，加热沸腾3min，冷却至室温，静置30min，去除上层悬浮的杂质，过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈无色，将滤渣置入烘箱，在50℃下干燥1h，得除杂处理的蚕沙粉末；称取20g上述除杂处理的蚕沙粉末，加入500mL质量浓度为0.5%硫酸溶液，并将其置于700W微波炉中加热至60℃，加热4min，过滤，得果胶提取液和蚕沙残渣，备用；称取5g S-8型大孔吸附树脂，用质量浓度为5%氯化钠溶液和5%碳酸钠溶液浸泡树脂5h，过滤，用去离子水洗涤树脂至洗涤液呈无色，再用质量浓度为5%盐酸溶液浸泡树脂2h，过滤，用去离子水洗涤树脂至洗涤液pH呈中性，得预处理大孔吸附树脂；将上述预处理大孔吸附树脂装入过滤柱，用质量浓度为95%乙醇溶液自上往下流动清洗过滤柱，至乙醇与水混合不呈白色混浊液后，用去离子水洗涤过滤柱5次，将上述制备的果胶提取液自上往下通过过滤柱4次后，用80mL质量浓度为95%的乙醇溶液洗涤过滤柱3次，将洗涤液合并得色素提取液；将上述的蚕沙残渣，置入上述色素提取液中，在50℃恒温水浴下静置1h，过滤，除去滤渣，用质量浓度为10%盐酸溶液调节pH至2，加入3mL质量浓度为10%氯化锌乙醇溶液，在50℃恒温水浴下，加热20min后，减压蒸馏至有膏状沉淀析出，过滤，用去离子水洗涤沉淀3次，得锌代叶绿素糊；向上述锌代叶绿素糊加入100mL质量浓度为95%乙醇溶液，10mL质量浓度为10%氢氧化钠溶液，在55℃恒温水浴下，加热搅拌1h后，冷却，加入120mL石油醚混合至石油醚层成绿色，分离上层清液，将上层清液加入300mL去离子水中，用质量浓度为10%盐酸溶液调节pH至2，过滤，将滤渣用50mL丙酮溶解，加入质量浓度为10%氢氧化钠溶液调节pH至11，过滤，将滤渣置于80℃烘箱中干燥，得叶绿素锌钠盐。
本发明的使用方法：将本发明制备的叶绿素锌钠盐添加到果蔬汁、果肉饮料、果汁（味）饮料、碳酸饮料、配制酒、冰淇淋、冰棍、果冻、糕点上彩装、饼干、糖果中，一般用量为0.2‰，每天服用可增加人体锌的摄取率5%。
实例2
称取40g蚕沙，置于阴凉处风干，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的蚕沙粉末与250mL去离子水混合，加热沸腾4min，冷却至室温，静置35min，去除上层悬浮的杂质，过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈无色，将滤渣置入烘箱，在55℃下干燥1.5h，得除杂处理的蚕沙粉末；称取25g上述除杂处理的蚕沙粉末，加入600mL质量浓度为0.55%硫酸溶液，并将其置于710W微波炉中加热至65℃，加热4min，过滤，得果胶提取液和蚕沙残渣，备用；称取8g S-8型大孔吸附树脂，用质量浓度为5%氯化钠溶液和5%碳酸钠溶液浸泡树脂6h，过滤，用去离子水洗涤树脂至洗涤液呈无色，再用质量浓度为5%盐酸溶液浸泡树脂3h，过滤，用去离子水洗涤树脂至洗涤液pH呈中性，得预处理大孔吸附树脂；将上述预处理大孔吸附树脂装入过滤柱，用质量浓度为95%乙醇溶液自上往下流动清洗过滤柱，至乙醇与水混合不呈白色混浊液后，用去离子水洗涤过滤柱6次，将上述制备的果胶提取液自上往下通过过滤柱4次后，用90mL质量浓度为95%的乙醇溶液洗涤过滤柱4次，将洗涤液合并得色素提取液；将上述的蚕沙残渣，置入上述色素提取液中，在55℃恒温水浴下静置1.5h，过滤，除去滤渣，用质量浓度为10%盐酸溶液调节pH至3，加入4mL质量浓度为10%氯化锌乙醇溶液，在55℃恒温水浴下，加热25min后，减压蒸馏至有膏状沉淀析出，过滤，用去离子水洗涤沉淀4次，得锌代叶绿素糊；向上述锌代叶绿素糊加入110mL质量浓度为95%乙醇溶液，12mL质量浓度为10%氢氧化钠溶液，在58℃恒温水浴下，加热搅拌1.5h后，冷却，加入100mL石油醚混合至石油醚层成绿色，分离上层清液，将上层清液加入310mL去离子水中，用质量浓度为10%盐酸溶液调节pH至3，过滤，将滤渣用55mL丙酮溶解，加入质量浓度为10%氢氧化钠溶液调节pH至12，过滤，将滤渣置于82℃烘箱中干燥，得叶绿素锌钠盐。
本发明的使用方法：将本发明制备的叶绿素锌钠盐添加到果蔬汁、果肉饮料、果汁（味）饮料、碳酸饮料、配制酒、冰淇淋、冰棍、果冻、糕点上彩装、饼干、糖果中，一般用量为0.5‰，每天服用可增加人体锌的摄取率8%。
实例3
称取50g蚕沙，置于阴凉处风干，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的蚕沙粉末与300mL去离子水混合，加热沸腾5min，冷却至室温，静置40min，去除上层悬浮的杂质，过滤，用去离子水洗涤滤渣至洗涤液呈无色，将滤渣置入烘箱，在60℃下干燥2h，得除杂处理的蚕沙粉末；称取30g上述除杂处理的蚕沙粉末，加入750mL质量浓度为0.6%硫酸溶液，并将其置于720W微波炉中加热至70℃，加热5min，过滤，得果胶提取液和蚕沙残渣，备用；称取10g S-8型大孔吸附树脂，用质量浓度为5%氯化钠溶液和5%碳酸钠溶液浸泡树脂8h，过滤，用去离子水洗涤树脂至洗涤液呈无色，再用质量浓度为5%盐酸溶液浸泡树脂4h，过滤，用去离子水洗涤树脂至洗涤液pH呈中性，得预处理大孔吸附树脂；将上述预处理大孔吸附树脂装入过滤柱，用质量浓度为95%乙醇溶液自上往下流动清洗过滤柱，至乙醇与水混合不呈白色混浊液后，用去离子水洗涤过滤柱8次，将上述制备的果胶提取液自上往下通过过滤柱5次后，用100mL质量浓度为95%的乙醇溶液洗涤过滤柱5次，将洗涤液合并得色素提取液；将上述的蚕沙残渣，置入上述色素提取液中，在60℃恒温水浴下静置2h，过滤，除去滤渣，用质量浓度为10%盐酸溶液调节pH至3，加入5mL质量浓度为10%氯化锌乙醇溶液，在60℃恒温水浴下，加热30min后，减压蒸馏至有膏状沉淀析出，过滤，用去离子水洗涤沉淀5次，得锌代叶绿素糊；向上述锌代叶绿素糊加入120mL质量浓度为95%乙醇溶液，15mL质量浓度为10%氢氧化钠溶液，在60℃恒温水浴下，加热搅拌2h后，冷却，加入150mL石油醚混合至石油醚层成绿色，分离上层清液，将上层清液加入320mL去离子水中，用质量浓度为10%盐酸溶液调节pH至3，过滤，将滤渣用60mL丙酮溶解，加入质量浓度为10%氢氧化钠溶液调节pH至12，过滤，将滤渣置于85℃烘箱中干燥，得叶绿素锌钠盐。
本发明的使用方法：将本发明制备的叶绿素锌钠盐添加到果蔬汁、果肉饮料、果汁（味）饮料、碳酸饮料、配制酒、冰淇淋、冰棍、果冻、糕点上彩装、饼干、糖果中，一般用量为1‰，每天服用可增加人体锌的摄取率12%。