1.本发明涉及一种螺旋藻叶绿素提取及制备擂茶茶底的工艺，属于食品加工技术领域。
背景技术：
2.螺旋藻是大规模工业化生产的微藻之一，也是一种天然食品，被世界卫生组织定为“人类21世纪最佳保健品”和“未来超级营养食品”。藻蓝蛋白是从螺旋藻中提取分离的一种蛋白质，是自然界中唯一一种天然蓝色色素，更重要的是藻蓝蛋白具有抗氧化、对辐射危害有辅助保护功能、增强免疫力、对化学性肝损伤有辅助保护功能、保持皮肤水分并减少干燥的功效。叶绿素是自然界中分布最为广泛的天然色素，具有抗癌、抑菌、抗氧化等功能，但是天然叶绿素的稳定性很差，目前常用人工合成的叶绿素铜钠代替，其含铜量高，存在严重食品安全隐患。螺旋藻中含有丰富的叶绿素，且螺旋藻具有生长迅速、容易培养的特点，有利于保证资源的供应。因此，综合利用螺旋藻天然产物，使其转化为高附加值的产品，广泛应用于食品、医药及保健品等行业是行业发展的趋势。
3.在藻类蛋白的制备方面，专利cn202210931366.5通过纤维素酶对紫菜破壁后加入无水氯化钙沉淀得到上清液，然后浓缩喷粉干燥得到藻蓝蛋白，专利cn202110890584.4通过高压二氧化碳使螺旋藻细胞破碎从而使藻蓝蛋白从螺旋藻中释放出来。专利cn201911397285.6、cn201310378448.2、cn201310592174.7、cn201410409170.5中均是在细胞破碎阶段进行了改进后去除细胞碎片，留下上清液经盐析或者等电点沉淀，然后经纯化后得到藻蓝蛋白。藻蓝蛋白提取作为螺旋藻加工的一个主要方向，其伴随产生了大量藻渣，藻渣中富含以叶绿素为主的多种微藻脂溶性天然产物，然而目前藻渣主要用于饲料，并未实现藻渣的高效高价值利用。
4.在螺旋藻叶绿素的提取方面，专利cn202010942577.x通过对螺旋藻用乙醇进行浸提及用硫酸铜进行一次酸化铜代、过滤及分离、浓缩、皂化、二次酸化铜代、第一次去杂、皂化成盐、干燥、第二次去杂、灭菌、过筛除铁、混合、包装等步骤，得到叶绿素铜钠盐成品。专利cn201410289771.7通过将铜绿微囊藻菌体沸水处理3min后与丙酮混合离心的方法获得叶绿素提取液。专利cn201710650214.7通过简单的纤维素酶对浒苔破壁之后进行有机溶剂提取得到叶绿素。专利cn201910350540.5通过浸泡、酶解、微波和超声对螺旋藻进行处理从而获得了较为纯净的叶绿素。专利cn201810983922.7的主要工作也是停留在对藻细胞壁的破坏上，通过超声波的空化效应及其机械振动进行细胞破碎从而提高叶绿素的提取量。
5.不难看出，上述专利只是停留在螺旋藻其中一种天然物质的提取方面，并未达到螺旋藻加工产业降本增效的要求，而且目前并没有通过螺旋藻同时制备出藻蓝蛋白与叶绿素的一体化工艺的报道，更不用说还对天然叶绿素的稳定性进行了优化提升的工艺报道，而不再是加工成存在食品安全隐患的人工合成叶绿素铜钠。
技术实现要素：
6.针对上述问题，本发明提供了一种螺旋藻叶绿素提取及制备擂茶茶底的工艺。本发明首先创新性地提出了螺旋藻藻蓝蛋白-叶绿素一体化提取工艺，该工艺通过螺旋藻和螺旋藻渣分别提取藻蓝蛋白和叶绿素从而大幅提高螺旋藻的利用率，有效降低了提取成本，并实现对藻渣的废弃物再利用。本发明还开创性的将叶绿素与擂茶茶底融合在一起，既提高了叶绿素的利用效率，又提高了擂茶茶底的营养价值。
7.本发明的第一个目的是提供一种螺旋藻藻蓝蛋白-叶绿素一体化提取工艺，其特征是，
8.1)以nacl溶液为提取介质对螺旋藻粉进行提取，离心收集上清液和藻渣；
9.2)将上清液加入壳聚糖混匀，静置，离心，继续向上清液中加入饱和硫酸铵溶液混匀，离心取沉淀，将沉淀复溶后使用截留分子量为8～10kda的透析袋进行透析，然后经冻干得到藻蓝蛋白粉；
10.3)藻渣加入乙醇提取叶绿素，提取液浓缩以增加叶绿素的稳定性，获得叶绿素浓缩液。
11.优选的，所述步骤1)为：以0.3～0.5mol/l(更优选为0.4mol/l)的nacl溶液为提取介质，将螺旋藻粉充分溶解于其中，然后均质，离心收集上清液和藻渣。
12.优选的，所述步骤2)上清液和壳聚糖的质量比为15～25：1；壳聚糖处理后的上清液和饱和硫酸铵溶液的体积比为1：0.8～1.5。
13.优选的，所述步骤2)的复溶为：将沉淀复溶于pbs缓冲液中。
14.优选的，所述步骤3)的乙醇提取，优先采用超临界co2萃取的方式。
15.本发明还提供了上述方法制备的叶绿素浓缩液在制备擂茶茶底、微藻叶绿素鸡尾酒和做油画的绿色颜料方面的应用。
16.本发明的第二个目的是提供一种制备擂茶茶底的工艺，其特征是，将茶底与叶绿素浓缩液混合，然后低温喷雾干燥得到擂茶茶底。
17.所述茶底为：将九层塔、莳萝、香菜、苦刺、油麦菜和蒜苗洗净，研磨，然后加入粉碎好的花生和芝麻一起加水研磨，煮制杀菌后过滤得到。所述九层塔、莳萝、香菜、苦刺、油麦菜和蒜苗的质量比(鲜重)为3：2.8-3.2：2.8-3.2：1.8-2.2：1.8-2.2：1.8-2.2，优选3：3：3：2：2：2。
18.上述叶绿素浓缩液在制备微藻叶绿素鸡尾酒方面的应用，具体为：取适合做鸡尾酒的酒类原料加入纯净水、雪碧、奶精、果糖，放入均质机中均质，然后加入叶绿素浓缩液干燥后的粉末制得，其中适合做鸡尾酒的酒类原料为朗姆酒、金酒、龙舌兰、威士忌或白兰地。
19.上述叶绿素浓缩液在制备做油画的绿色颜料方面的应用，具体为：将光油、阿拉伯树胶结合剂和叶绿素浓缩液干燥后的粉末混合。
20.上述叶绿素浓缩液可以是采用上述螺旋藻藻蓝蛋白-叶绿素一体化提取工艺制备的叶绿素提取液浓缩后获得的叶绿素浓缩液，也可以直接采用乙醇对螺旋藻藻渣粉进行提取后浓缩获得叶绿素浓缩液。
21.相比于采用活性炭吸附法提取藻蓝蛋白，采用本发明方法提取的藻蓝蛋白更加纯净；相比于盐析法，本发明的方法所用的试剂价格量更少，不造成环境污染，并且进行了单因素实验，相比之前提取藻蓝蛋白的方法更加高效。
22.本发明在擂茶除了加入叶绿素，使其原料更加纯净，其口感更加柔顺，并且加入叶绿素显著的提升了其保健功能。
23.目前对螺旋藻天然物质的提取仅仅停留在其中一种特定的天然物质，而藻蓝蛋白提取后剩余藻渣主要是被用作饲料，甚至直接当成垃圾处理，造成了极大的浪费。相比现有技术，本发明不仅仅通过对藻粉进行藻蓝蛋白提取，并且对藻渣进行了叶绿素提取，有效地利用了藻粉和藻渣，极大地提高了螺旋藻产值，实现降本增效，还能够增加微藻天然产物的食品安全属性，可以有效地提高螺旋藻提取物的附加值。
24.目前叶绿素提取的专利并没有专注于保持叶绿素的天然结构，甚至有专利将人工合成的叶绿素铜钠也归纳为天然色素(cn202111613019.x)，而叶绿素铜钠的铜含量高，长期食用存在严重食品安全隐患。本发明将叶绿素与擂茶茶底融合在一起，既提高了叶绿素的利用效率，又提高了擂茶茶底的营养价值，与叶绿素铜钠相关加工方式比较，具有极其明显的市场接受优越性。
25.总之，本发明通过对螺旋藻和螺旋藻渣进行分别提取藻蓝蛋白和叶绿素大幅提高螺旋藻的利用率，有效降低了提取成本，并实现对藻渣的废弃物再利用。本发将叶绿素与擂茶茶底融合在一起，既提高了叶绿素的利用效率，又提高了擂茶茶底的营养价值。
附图说明
26.图1为螺旋藻藻蓝蛋白-叶绿素一体化提取工艺流程图；
27.图2为超临界二氧化碳和乙醇萃取工艺流程图；
28.图3为叶绿素紫外吸收光谱图(a)和荧光发射光谱图(b)；
29.图4为chl高温稳定性图；
30.图5为擂茶茶底流动性图；
31.图6为擂茶茶底与市售产品脂质含量比较图；
32.图7为擂茶茶底与市售产品蛋白质含量比较图；
33.图8为擂茶茶底与市售产品热量比较图；
34.图9为擂茶茶底与市售产品叶绿素含量比较图；
35.图10为擂茶茶底图片，其中左图为喷雾干燥后的擂茶茶底粉末，右图为喷雾干燥前的擂茶茶底混合液；
36.图11为叶绿素提取液浓缩80倍后提高稳定性图片，其中a图为叶绿素提取液浓缩80倍处理；b图为紫外吸收光谱图；
37.图12为擂茶茶底粉末的工艺流程图。
具体实施方式
38.以下结合实施例和附图来对本发明进行说明。
39.实施例1：螺旋藻藻蓝蛋白-叶绿素一体化提取工艺
40.如图1所示，a步骤是利用乙醇对螺旋藻叶绿素进行提取的传统方法，b为本发明的螺旋藻藻蓝蛋白叶绿素一体化提取的制备工艺。与传统提取叶绿素的方法(a)相比，本发明对螺旋藻的利用率显著提升了。对a、b两种方法提取出来的叶绿素进行荧光性检测，叶绿素提取液在光照下都表现出了明显的红色荧光，说明两种方法都获得了浓度足够高的叶绿
素。
41.其中本发明螺旋藻藻蓝蛋白叶绿素一体化提取的制备工艺具体步骤如下：
42.1、以0.4mol/l的nacl溶液为提取介质，将螺旋藻粉充分溶解于其中使藻体浓度达到2mg/l，然后均质7min(均质压力50～80mpa)，离心收集上清液(8000r/min，10min)和藻渣；
43.2、将上清液与壳聚糖以20：1的质量比混匀，静置5min后离心，继续向上清液中按照体积比1：1的比例加入饱和硫酸铵溶液混匀，4℃过夜后离心取沉淀，将沉淀复溶于等同体积的pbs缓冲液中，然后使用截留分子量为8～10kda的透析袋对经壳聚糖、硫酸铵纯化得到的溶液进行透析，4℃下透析3d且每隔12h更换透析液，后经冻干得到藻蓝蛋白粉。
44.3、超临界二氧化碳和乙醇萃取叶绿素
45.如图2所示，取0.2g的藻渣(干)放入提取筒中，在保持恒定表观密度的情况下将提取筒放入到提取器中，设置温度为50℃。调节微量调节阀直到乙醇和二氧化碳混合气体(体积比1：2)的流量稳定在6.0mmol/min，然后进行一共2h的提取。提取液收集在含有乙醇的收集器中，在叶绿素被提取出来后，将温度调节至40℃，向收集器中以0.45mmol/min的流量通入纯度为100％的氮气将乙醇除去，得到的叶绿素粉末立即进行避光保存。
46.对本发明提取出来的叶绿素进行了光谱分析，如图3所示，图3(a)是对叶绿素进行紫外可见吸收光谱分析，藻渣叶绿素提取液的最大吸收峰位置与纯化后的叶绿素提取液相同，说明了藻渣提取液的主要成分就是叶绿素，图3(b)是利用荧光发射谱对藻渣叶绿素提取液进行品质的分析，可以看出藻渣叶绿素提取液的荧光发射峰位置与纯化后的叶绿素液是一致的，说明了从藻渣中提取出来的叶绿素品质非常好，完全具备了进一步开展纯化、稳定性、产品开发等一系列研究的品质要求。
47.实施例2：擂茶茶底粉末的制备
48.擂茶茶底粉末的工艺流程如图12所示。
49.具体操作步骤：
50.1、取花生30g，芝麻5g，放进70℃烘箱中烘干至恒重，放入粉碎机粉碎后放置于干燥处备用；
51.2、取九层塔、莳萝、香菜各30g，苦刺、油麦菜、蒜苗各20g用清水洗净后放入研钵中进行研磨；
52.3、将粉碎好的花生和芝麻加入研钵中一起研磨后加入300ml饮用水后继续研磨后进行煮制杀菌；
53.4、将处理完成的茶底用纱布过滤两次；
54.5、叶绿素按实施例1的提取办法进行提取后，提取液浓缩八十倍避光保存；
55.6、将茶底与浓缩后的叶绿素以体积比40：1的比例混合后静置冷却。
56.低温喷雾干燥：
57.1、调节喷雾干燥设备的干燥温度为120℃，干燥风量为100l/min，进料速度为650ml/h。将茶底混合液倒入物料罐中经雾化器雾化后进行喷雾干燥；
58.2、将喷雾干燥获得的茶底按照每份30g的量进行封装贮藏。
59.擂茶茶底产品图片如图10所示，其中左图为喷雾干燥后的擂茶茶底粉末，右图为干燥前的茶底混合液。
60.对制备的擂茶茶底粉末进行研究，具体如下：
61.1、叶绿素耐高温性
62.由于制备工艺有煮制杀菌过程，因此需要所提取的叶绿素能在高温下保持结构完整并保证高温下对叶绿素的保护。结果如图4所示，在40-100℃下加热30-60min的情况下，叶绿素含量虽然随着温度的增高而降低，但是在100℃时加热前后的叶绿素质量比达到1:0.4左右，也就是说加热后叶绿素的保留率仍有40％，具有较好的耐高温效果。
63.2、擂茶茶底粘度
64.由于擂茶茶底制作工艺流程中需要将原料喷雾成粉末，由于水和茶底粉末的不同比例会造成流体的不同粘度，会以茶底流动性的差异体现出来，最终消费者能够选择自己所喜爱的比例冲泡。结果如图5所示，水：粉末的比例越高，茶底的粘度就越高，达到消费者能选择自己所喜爱的比例的要求。
65.3、擂茶茶底脂质含量
66.本实施例制备的擂茶茶底与市售产品脂质含量比较如图6所示，擂茶茶底脂质含量明显低于市售产品。
67.4、擂茶茶底蛋白质含量
68.本实施例制备的擂茶茶底与市售产品蛋白质含量比较如图7所示，擂茶茶底蛋白质含量较高。
69.5、擂茶茶底热量
70.本实施例制备的擂茶茶底与市售产品热量比较图如图8所示，擂茶茶底热量明显低于市售产品。
71.6、叶绿素含量
72.本实施例制备的擂茶茶底与市售产品叶绿素含量比较如图9所示，采用浸提法提取叶绿素，用分光光度计以96％的乙醇为空白对照调节波长分别为665nm和649nm精确测定叶绿素含量，其叶绿素含量达到80％以上，相比未添加叶绿素之前，叶绿素含量大幅提升。
73.7、感官评价
74.由30位食品专业研究生组成评定小组，所评选人员需通过食品感官课程的培训，并且在感官评价中不允许任何交流。评定成员从色泽、气味、滋味、口感四个方面进行评价，每组样品做3次平行实验取平均值，评价结果如表1所示。
75.从表1可以看出：本发明擂茶茶底的感官评价好于水井擂茶、油茶和桃花源擂茶。
76.表1擂茶茶底与市售产品感官评价比较
[0077][0078]
8、叶绿素浓缩提高稳定性
[0079]
如图11(a)所示，在经过了高浓度处理后的叶绿素与未经过处理的叶绿素进行了光稳定性的对比，从颜色可以看出经过高浓度处理的叶绿素稳定性显著提升。如图11(b)所示，我们对本发明的叶绿素稳定性进行了进一步的证明，将浓缩了80倍的叶绿素与未作处理的叶绿素进行15天静置的处理后，将浓缩了80倍的叶绿素稀释80倍使其浓度与未作处理的叶绿素保持一致，图中的峰值越高说明叶绿素含量越高。不难看出，经过高浓度处理的叶绿素中的叶绿素含量显著高于未作处理的叶绿素含量。
[0080]
实施例3：藻蓝蛋白加工业废弃物再利用制备叶绿素
[0081]
(1)原料预处理：采用提取完藻蓝蛋白的螺旋藻藻渣，在70℃烘箱中烘干，用粉碎机粉碎后过80目筛，得到藻渣粉；
[0082]
(2)醇提：将藻渣粉与无水乙醇按照1：5的质量比混合进行2h的醇提，得到藻渣醇溶液，期间不断进行搅拌以保证提取充分；
[0083]
(3)离心：将藻渣醇溶液按照8000g的转速离心10min，取上清液得到叶绿素溶液；
[0084]
(4)保存：将离心得到的叶绿素溶液进行浓缩处理增加其稳定性。
[0085]
实施例4：微藻叶绿素鸡尾酒开发(叶绿素浓缩液的应用)
[0086]
(1)鸡尾酒制备工艺：取酒精度40％vol伏特加40ml、纯净水20ml、雪碧50ml、奶精20ml、果糖10g，放入均质机中均质3分钟；
[0087]
(2)将实施例3中从藻渣提取出来的叶绿素浓缩到一定的程度，形成叶绿素浓缩液后用冷冻干燥成固态，用粉碎机将固态的叶绿素粉碎成叶绿素粉末加入到调制好的鸡尾酒中，在均质机中均质1分钟即可，叶绿素的浓度可以根据需要进行添加；
[0088]
(3)制备工艺中的酒不仅仅可以是伏特加，还可以是朗姆酒、金酒、龙舌兰、威士忌、白兰地等，依据自己口味而定。
[0089]
实施例5：天然叶绿素做油画的绿色颜料(叶绿素浓缩液的应用)
[0090]
(1)光油的制备配制：将达玛树脂用粉碎机粉碎成粉状，倒入纱布，取达玛树脂二倍量的松节油于可密封的容器中，将装有纱布的达玛树脂浸泡在松节油里，密封防止松节油挥发。放置两到三天待达玛树脂完全溶解后去除杂质；
[0091]
(2)阿拉伯胶结合剂的配制：把阿拉伯胶树脂用粉碎机粉碎成粉状，装入到容器中，用两倍量的沸水浸泡溶解后过滤除去杂质，然后以6g/l的用量向溶解的阿拉伯树胶溶液加入硼砂搅拌均匀；
[0092]
(3)叶绿素粉的配制：将实施例3中从藻渣提取出来的叶绿素浓缩到一定的程度，形成叶绿素浓缩液后用冷冻干燥成固态，用粉碎机将固态的叶绿素粉碎成叶绿素粉末；
[0093]
(4)将光油、阿拉伯树胶结合剂、叶绿素粉以自己适用的比例混合。