CN101390975A - 柑橘活性成分的萃取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柑橘活性成分的萃取方法，该方法是将柑橘果皮或未成熟的柑橘果实干燥粉碎后用超临界流体作为萃取介质进行萃取。用本发明方法萃取的柑橘活性成分纯度高，萃取过程无污染产生，并且工艺简单，还能有针对性的提取其中的活性物质辛弗林等生物碱。为柑橘活性成分的提取利用提供了一种新的方法。

Description

柑橘活性成分的萃取方法

技术领域

本发明涉及一种柑橘活性成分的萃取方法。

背景技术

柑橘除作为水果食用外，其果实中含有一定的活性成分。吖啶酮生物碱是其中一类重要的生物活性物质。芸香科柑橘类植物是天然吖啶酮的主要来源。至今已从柑橘类植物中分离得到20多种吖啶酮生物碱，目前在柑橘果实中含量较高的生物碱主要有辛弗林(synephrine)和N-甲基酪胺(N-ethylyramine)。辛弗林具有提高新陈代谢、增加热量消耗、提高能量水平、氧化脂肪、减肥的生理功能。因此，辛弗林常用为减肥药物中的活性成分，此外它们在抗癌、抗肿瘤、抗病毒、抗疟疾和抗白血病等方面也有重要作用，被广泛应用于药品、保健食品和化妆品工业，市场需求量不断增大。传统的柑橘活性成分提取多采用是溶剂提取法，其主要工序包括：浸提、过滤、蒸发浓缩、重结晶、干燥、分离等，常用的浸提剂有水、乙醇、丙酮等；浸提后的粗提物再经沉降分离法、过滤分离法、离心分离法等分离纯化。这种提取方法工艺复杂，流程长，提取的产品纯度低，此外还存在一些其它缺点，如：多数萃取用有机溶剂不利于健康或有害，后续溶剂分离困难，溶剂残留不可避免，特别是对含淀粉、糖和其它粘性物质较多的原料，从产物中完全除去有机溶剂相当困难；提取温度高、时间长，对光、热不稳定的物质易受破坏，产品质量难以控制；提取步骤多、流程长、生产效率低、产物损失大；溶剂与原料用量比大，提取釜的空间利用率极低、能耗大，对外界排放大量的废液、废渣，从而对环境造成严重污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单，萃取过程无污染产生，提取物纯度高的柑橘活性成分的萃取方法

本发明提供的这种柑橘活性成分的萃取方法是将柑橘果皮或未成熟的柑橘果实干燥粉碎后用超临界流体作为萃取介质进行萃取。

柑橘果皮或未成熟的柑橘果实干燥粉碎后的粒度为20～70目。所述萃取介质为超临界CO₂。超临界流体萃取过程可用超声波进行强化。

本发明用超临界流体萃取柑橘的活性成分，用无毒、无残留的超临界流体作提取介质，并在接近室温的条件下萃取，通过改变温度或压力使溶质在超临界流体中的溶解度发生改变，从而高选择性提取和分离高质量产品。超临界流体萃取特别是超临界CO₂提取具有如下一些优点：CO₂价廉易得又无色、无味、无毒，且通常条件下为气体，无溶剂残留问题；超临界萃取通常是在低温下完成，整个提取分离过程在暗场中进行，能最大程度地保持各组分的原有特性；溶解在超临界CO₂中的溶质可以很容易通过减压的方法进行分离，并且萃取产物不断被移走，萃取过程在连续状态下进行，操作步骤少，流程简单；超临界CO₂具有相对低的粘度和高的扩散系数，从而产生较快的萃取，并且超临界CO₂的溶解能力可以通过改变温度和压力来进行控制，因此可以达到很高的选择性；CO₂只对溶质起作用，不改变溶质之外的任何成分或原料基体，不会产生任何新的“三废”物质，对环境保护极为有利，用纯CO₂提取后的料渣，还能进行综合利用。因此用本发明方法萃取的柑橘活性成分纯度高，萃取过程无污染产生，并且工艺简单，还能有针对性的提取其中的活性物质辛弗林等生物碱。为柑橘活性成分的提取利用提供了一种新的方法。

附图说明

图1是本发明提取方法与传统溶剂提取法提取物中辛弗林纯度的比较图。

具体实施方式

实施例一：

设备：

1、江苏南通华安超临界萃取有限公司生产的HA231-50-06超临界萃取装置。

2、烘干机和粉碎机。

萃取介质：超临界CO₂

夹带剂：乙醇

工艺参数为萃取温度35℃、萃取压力15MPa、流体流量2L·h^-1、乙醇夹带剂用量占萃取介质总重量的2％、萃取时间5h。

萃取步骤如下：

1、将柑橘未成熟果实烘干并粉碎至20～70目；

2、装料，将步骤1获得的柑橘粉末装入超临界萃取装置的萃取釜中；

3、将超临界萃取装置的工艺参数调至设定工艺参数(萃取温度35℃、萃取压力15MPa，并将超临界CO₂及夹带剂乙醇的流量控制在每小时2升，乙醇占总萃取介质的2％)；

4、开始萃取

5、萃取完成后，降低萃取釜压力，取出废渣，得到萃取液。

辛弗林提取率为10.8％

实施例二：设备和萃取步骤同实施例一，工艺参数为萃取温度60℃、萃取压力40MPa、流体流量12L·h^-1、乙醇夹带剂用量占萃取介质总重量的12％、萃取时间5h。此条件下，辛弗林提取率为20.5％。

实施例三：设备和萃取步骤同实施例一，在单因素试验的基础上，选择了对萃取过程产生直接影响的萃取温度、萃取压力、流体流量、夹带剂含量进行L₉(3⁴)正交试验，优化超临界CO₂萃取法提取柑橘未成熟果实活性成分辛弗林的工艺，试验参数及结果见表一，萃取时间为5h。

表一：

 

试验编号	萃取温度/℃	萃取压力/MPa	流体流量/L·h-1	夹带剂/％	辛弗林提取率/％
						1	1(40)	1(25)	1(8)	1(8)	22.51
2	1(40)	2(30)	2(10)	2(10)	22.09
						3	1(40)	3(35)	3(12)	3(12)	21.70
4	2(50)	1(25)	2(10)	3(12)	30.46
						5	2(50)	2(30)	3(12)	1(8)	31.10
6	2(50)	3(35)	1(8)	2(10)	29.32

 

7	3(60)	1(25)	3(12)	2(10)	30.97
						8	3(60)	2(30)	1(8)	3(12)	31.32
9	3(60)	3(35)	2(10)	1(8)	27.70
						K1	22.10	27.98	27.83	27.33
K2	30.52	28.50	26.75	27.46
						K3	30.11	26.24	28.15	27.94
R	8.42	2.26	1.40	0.61
						最佳	A2	B2	C3	D3

最终确定超临界CO₂萃取法萃取柑橘未成熟果实活性成分的最佳工艺参数为：萃取温度50℃、萃取压力30MPa、流体流量12L·h^-1、夹带剂含量为12％。在此工艺条件之下，进行验证实验，萃取时间5h，实验结果为辛弗林的提取率可达35.8％。

实施例四：

使用江苏南通华安超临界萃取有限公司生产的HA231-50-06超临界萃取装置进行柑橘活性成分的提取，在超临界CO₂萃取法萃取柑橘未成熟果实中活性成分工艺的基础上进行超声强化，得到超声强化超临界CO₂萃取的最佳工艺条件：超声功率250W、萃取温度45℃、萃取压力20MPa、流体流量9L·h^-1、夹带剂含量12％、萃取时间4.5h。以上述条件下进行试验，结果表明，辛弗林提取率达到43.9％。

操作成本较高是超临界流体萃取技术不能得到很好推广的因素之一。通过超声强化超临界CO₂萃取与超临界CO₂萃取的最优工艺条件进行比较可知，通过超声波的强化作用，不仅产物的提取率有了一定程度的提高，更为重要的是萃取温度、萃取压力、夹带剂用量、流体流速等工艺参数均有不同程度的降低，萃取时间也可缩短，这样就降低了萃取过程的操作成本。因此，超声强化超临界CO₂萃取是一种极具实用价值的技术。

本发明的工艺参数可以在以下范围内任意选取：萃取温度35℃～60℃、萃取压力15MPa～40MPa、流体流量2～12L·h^-1、乙醇夹带剂用量占萃取介质总重量的2～12％、萃取时间1～6h，设备的超声强化的功率为0～300W。

从图1可以看出，传统溶剂萃取法提取物中辛弗林的含量为4.6％，而超临界流体萃取法提取物中辛弗林的含量为44.7％，超声强化超临界流体萃取法提取物中辛弗林的含量为51.2％，本发明技术所得提取物中辛弗林的纯度远高于传统溶剂法，这样可显著降低辛弗林纯化的成本。

Claims (7)

1、一种柑橘活性成分的萃取方法，其特征在于将柑橘果皮或未成熟的柑橘果实干燥粉碎后用超临界流体作为萃取介质进行萃取。

2、根据权利要求1所述的柑橘活性成分的萃取方法，其特征在于柑橘果皮或未成熟的柑橘果实干燥粉碎后的粒度为20～70目。

3、根据权利要求1所述的柑橘活性成分的萃取方法，其特征在于所述萃取介质为超临界CO₂。

4、根据权利要求1或3所述的柑橘活性成分的萃取方法，其特征在于超临界流体萃取过程中用超声波进行强化。

5、根据权利要求4所述的柑橘活性成分的萃取方法，其特征在于所述萃取介质中加有乙醇夹带剂。

6、根据权利要求5所述的柑橘活性成分的萃取方法，其特征在于萃取温度35℃～60℃、萃取压力15MPa～40MPa、流体流量2～12L·h^-1、乙醇夹带剂用量占萃取介质总重量的2～12％、萃取时间1～6h。

7、根据权利要求3所述的柑橘活性成分的萃取方法，其特征在于超声强化的功率为0～300W。

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