一种低聚叶绿素、抑制叶绿素自聚的方法技术

本发明专利技术属于新材料技术领域，公开了一种低聚叶绿素，所述低聚叶绿素为由2～4个叶绿素分子组成。同时，本发明专利技术还公开了该低聚叶绿素的制备方法。本发明专利技术的低聚叶绿素有利于被微胶囊所包覆。所包覆。

【技术实现步骤摘要】
一种低聚叶绿素、抑制叶绿素自聚的方法


[0001]本专利技术属于新材料领域，具体涉及一种低聚叶绿素、抑制叶绿素自聚的方法。

技术介绍

[0002]螺旋藻因其含多种营养成分和有多种健康益处而可被用作食品和膳食补充剂，这些营养成分中就包含叶绿素。螺旋藻在自然界中存量巨大且尚未被充分利用，是一类丰富的资源储备，具有良好的潜在应用前景。然而，螺旋藻自身独有的不良气味、口感味道以及含有可能会引起部分人群发生过敏反应的物质却限制了其进一步的发展利用，因此提取螺旋藻中含有的有益天然物质是扩大螺旋藻利用的直接有效方法。
[0003]叶绿素广泛存在于高等植物的叶片和果实中，呈现明亮的绿色，是植物进行光合作用的主要色素，它对于植物的生长具有不可忽视的作用。近年来有关叶绿素对人体健康有益的研究趋势逐渐火热，叶绿素的功效值得去关注。目前已知叶绿素对人体有降低胆固醇、排毒、改善便秘、抗衰老、抗炎症、抗菌以及抗癌防突变的功能。叶绿素作为一种常见的天然色素，储存量巨大且随处可见，而随着人们经济水平的提高以及对健康的追求使得叶绿素具有十分广阔的市场前景。然而，叶绿素并不是一个稳定的结构，在光照条件下叶绿素会变成激发态。此时叶绿素会失去电子导致其氧化性大大提高，去争夺其他物质的电子，例如水，而这会让其本身变得极不稳定，该过程被称为叶绿素的光解。正是因为叶绿素的稳定性差、水溶性极差的性质限制了它们的实际应用，如何更高效的利用叶绿素使其对人体健康有益成为一道难题。
[0004]微胶囊技术是将稳定性和水溶性的化合物做为壁材单独或结合使用，以达到封装敏感化合物或化学物质等核心基质的一种技术手段。蛋白质(乳清蛋白、大豆蛋白、明胶等)、多糖(阿拉伯胶、麦芽糊精、改性淀粉和壳聚糖等)和脂质(磷脂等)通常被选为封装活性化合物的常见壁材料。而根据不同的芯材，选择适当的壁材对其进行封装以达到最好的封装效果成为该项技术的关键。
[0005]叶绿素在被壁材于水溶剂中封装时，往往会发生自聚集的现象。这种现象的产生一般与壁材的性质无关，而与叶绿素本身的结构属性有着直接的关联。叶绿素在极性有机溶剂中，由于包含的OH基团可与叶绿素结构组成中的中心镁原子相互作用，再与吡咯环氮同时形成氢键以及金属配位键。该种分子间的相互作用力会使叶绿素单体之间相互聚集形成高聚叶绿素，且这一现象在极性溶剂中，如含水溶剂中，是自发进行的，但这种高聚叶绿素对于微胶囊封装而言是不利的。高聚叶绿素的粒径较大，这会导致制备的叶绿素微胶囊体粒径变大，表面出现较大的孔洞，此类缺陷会显著降低微胶囊体的稳定性和生物利用率。
[0006]在现有技术中，并未有人关注过叶绿素的聚合度，在本项目的研究过程中发现，有机溶剂的极性是叶绿素聚合度的重要影响因素，但是想要达到低聚合度的目的，无论怎么调整有机溶剂进行提取都无法实现目标；
[0007]高压脉冲电场(Pulsed electric fields,PEF)技术是一项新兴的非热加工技术，其原理是应用足够强度的短脉冲高压电来处理食品物料，通过增加细胞的细胞膜渗透性，
来杀灭食品中的微生物或者提高从食品物料中获得有益成分的效率。
[0008]根据检索，高压脉冲电场技术主要用于细胞破壁，以提高细胞内容物的溶出性。
[0009]CN111329055A公开了一种簕菜酵素的制备方法，包括以下步骤：S1.称取簕菜，清洗后离心去水分，加入无菌水后倒入磨浆机中磨浆，所述无菌水的添加量是簕菜总重量的8～12％，过80～120目，得簕菜浆液；S2.往步骤S1得到的簕菜浆液中加入乙醇溶液，所述乙醇溶液的添加量为簕菜浆液总体积的6～8倍，高压脉冲电场处理8～10h，过滤，滤渣备用，将滤液进行真空精馏，回收乙醇，得簕菜叶绿素提取液；S3.将步骤S2得到的簕菜叶绿素提取液和滤渣通过无菌管道输送到发酵罐，同时接入混合菌种，所述混合菌种由卷曲乳杆菌、德氏乳杆菌乳亚种、格氏乳杆菌、约氏乳杆菌和唾液乳杆菌按1:1:1:1:1的比例混合组成，接入的混合菌种的总体积是簕菜浆液总体积的1/1000；
[0010]S4.将益生元加入步骤S3的发酵罐中，搅拌均匀，发酵4～5周，所述发酵条件为：混合菌种接种后第一周，温度设置为33～35℃，混合菌种接种后第二周开始温度设置为28
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32℃，得发酵液；
[0011]S5.将步骤S4得到的发酵液进行负高压脉冲处理3～5min，装瓶，即得
[0012]其说明书记载：在对簕菜进行叶绿素提取时，采用电场场强为30～40kV/cm，频率为4～6Hz的特定高压脉冲电场处理，可以大大提高簕菜叶绿素的提取率。其具体的原理为：本专利技术提供的特定高压脉冲电场处理可以加快簕菜浆液内分子的运动，提高叶绿素的溶出度，同时其还可以降低簕菜浆液的颗粒度，增大颗粒与乙醇溶度的接触面积，从而提高绿叶素的溶出度。然而采用高于或低于该专利技术提供的电场场强处理和脉冲均不能提高叶绿素的溶出度；
[0013]发酵后将发酵液再经过负脉冲高压为
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10～
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5kV，频率为2～4Hz的特定负高压脉冲处理，可以大大提高绿叶素的稳定性。其具体的原理为：本专利技术提供的特定负高压脉冲处理可以使发酵液能够迅速的离解出带电离子，而且该负脉冲电场使得发酵液中的正电荷朝向内部流动，而负电荷将聚集于发酵液的表面，这样不仅可以防止发酵液中叶绿素分子失去卟啉环中的镁成为去镁叶绿素，提高叶绿素的稳定性。
[0014]CN103653125A公开了一种天然菊花脑活性饮品的生产方法，关键在于通过烫漂、乙酸锌与抗坏血酸组合护色，抑制了酶促氧化和脱镁叶绿素的形成，保持了新鲜菊花脑的天然绿色；通过生物酶法破壁，促进了活性物质的释放，提高了产品的营养与活性功能；采用高压脉冲电场杀菌，有效保留了菊花脑生物活性成分，减少了酚类物质氧化与活性损失。本专利技术采用双极正负脉冲OSU
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4L实验室规模脉冲处理器(美国俄亥俄州立大学制作)，可以有效杀灭菊花脑饮品中大肠杆菌和致病菌，使其达到商业无菌，产品不含任何防腐剂，具有菊花脑特有的清香味，保质期达6个月以上。
[0015]其说明书记载：采用双极正负脉冲OSU
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4L实验室规模脉冲处理器的主要目的是为了杀菌。
[0016]CN110799655A提供了加工生甘蔗汁的方法，包括：将甘蔗汁的pH降低至基本上消除微生物活性的pH；从甘蔗汁中分离叶绿素；从甘蔗汁中分离直径大于0.5微米的颗粒；通过巴氏灭菌使甘蔗汁中的多酚氧化酶(PPO)变性；从甘蔗汁中分离所变性的多酚氧化酶。
[0017]其说明书记载：其中所述巴氏灭菌包括下述中的一个或多个：
[0018]a)热巴氏灭菌；
[0019]b)脉冲电场(PEF)巴氏灭菌；
[0020]c)高压巴氏灭菌。
[0021]可见，该方案是采用脉冲电场进行杀菌操作。
[0022]CN114364688A提供了用于从植物材料制备和纯化蛋白质的工艺以及包含所述蛋白质的组合物和用途，其说明书本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低聚叶绿素，其特征在于，所述低聚叶绿素为由2～4个叶绿素分子组成。2.一种抑制叶绿素自聚的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：采用醇类溶剂从植物的细胞中提取叶绿素得到浆液，将浆液加入到非极性有机溶剂中，得到含叶绿素的有机溶液；步骤2：使用双极高压脉冲电场对有机溶液进行处理，形成聚合度小于或等于4的低聚叶绿素；所述双极高压脉冲电场的电场强度为1～10kV/cm，脉宽为20～40μs，频率为10～100Hz；脉冲个数为10～300个。3.根据权利要求2所述的抑制叶绿素自聚的方法，其特征在于，采用双极高压脉冲电场处理时间为10～60min；步骤2的处理温度为20～40℃。4.根据权利要求2所述的抑制叶绿素自聚的方法，其特征在于，所述浆液和非极性有机溶剂的体积比为1:4～6。5.根据权利要求2所述的抑制叶绿素自聚的方法，其特征在于，所述非极性有机溶液为正己烷或苯。6.根据权利要求5所述的抑制叶绿素自聚的方法，其特征在于，所述步骤1具体为：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智宏，黄鑫，陈嘉琳，马海乐，王博，高献礼，覃宇悦，齐向辉，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：