CN101530178A

CN101530178A - 模拟生物流化床式超临界co2流体萃取蜂胶方法

Info

Publication number: CN101530178A
Application number: CN200910030879A
Authority: CN
Inventors: 邵兴军; 丁德华; 毛日文
Original assignee: Jiangsu Jiangdayuan Ecology Biological Technology Co ltd
Current assignee: JIANGSU JIANGDAYUAN ECOLOGICAL BIOLOGICAL TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2029-04-16
Also published as: CN101530178B

Abstract

本发明模拟生物流化床式超临界CO₂流体萃取蜂胶方法，以麸皮(或米糠等)作为生物膜载体与经物理处理后的原胶颗粒在萃取釜模拟流化床式进行网格化充填，再用超临界CO₂流体进行萃取，萃取过程中通过调节流体的温度、压力及流量来调节颗粒床层从静止状态转变为流态化时的最低速度，从而达到临界流化状态，这样通过颗粒与流体间的流化扩散→溶解→分离的循环过程，以获得高品质、高产量的蜂胶提取物。本发明不仅提高了蜂胶提取物的得率，降低成本，同时萃取到了蜂胶中近乎全部的萜烯类化合物和40－50％黄酮类化合物，且产品中不含有机溶剂。

Description

模拟生物流化床式超临界CO2流体萃取蜂胶方法

技术领域

本发明涉及一种蜂胶中有效成分的萃取方法，特别涉及一种模拟生物流化床式超临界CO₂流体萃取蜂胶的方法，属于蜂胶萃取方法的技术领域.

背景技术

蜂胶(propolis)是由蜂群中的工蜂将采自杨树、柳树、松树等植物的幼芽和愈伤组织分泌的树脂状物质与自身的消化腺和蜡腺等腺体分泌物(如蜂蜡及多种消化酶)混合之后形成的一种黏性胶状物。蜂胶成分十分复杂，现已分离并鉴定出来的物质达300多种，其中黄酮类、萜烯类、脂肪族类和芳香族酸及其酯类化合物对人体有着明显的保健功能，如抗菌、消炎、抗病毒、降血糖血脂、增强免疫调节和抗肿瘤作用等。

目前蜂胶产品工业化生产主要是采用有机溶剂浸提，该方法存在着色泽、质量和生产周期长等问题，萃取产物存在溶剂残留，铅含量较高，需进一步加工才能食用。

近来，将超临界CO₂流体萃取的技术应用于蜂胶中，用超临界CO₂流体萃取的技术萃取得到的蜂胶具有色泽淡黄、无溶剂残留、安全健康、杂质少、重金属含量低、工艺流程简单等优点。但到目前为止超临界CO₂流体萃取技术存在提取得率低、黄酮类化合物含量低、生产成本高；萃取中要加入一定量的携带剂，对产品造成一定程度的污染；因蜂胶中含有大量蜂蜡，处理不当甚至造成萃取装置管道堵塞，使萃取不能正常进行等问题。这些问题制约了超临界萃取技术在蜂胶有效成分提取中的推广应用，如何突破这些问题是本发明研究的方向。

由于蜂胶是一种天然的黏性胶状物。在高于常温条件和高压力条件下容易结块、板结。因此，在超临界CO₂流体萃取过程中受温度压力等因素的影响，蜂胶在萃取釜容易发生板结现象，导致CO₂气体由弥散式通过萃取物的形式变成通道式通过萃取物，从而大范围降低与萃取物的接触面积，从而使萃取蜂胶有效成分降低、得率下降甚至萃取失败。

为了提高蜂胶的得率，中国专利文献公开了一种蜂胶的萃取方法，该文献的专利号为“200810046890.4”，专利名称为“一种提高超临界CO₂萃取蜂胶得率的方法”，该方法步骤如下：将过筛10目以下的细河沙漂洗干净，干燥备用，取原料蜂胶低温冷冻粉碎成颗粒状，细河沙与蜂胶颗粒按5.3∶1的比例均匀混合，置于萃取备料桶内，再放入萃取釜内，依照操作规程启动超临界CO₂萃取装置，按设定温度、压力、时间及流量进行萃取得到蜂胶，该方法的蜂胶得率一般可达到15％左右，虽说得率达到了15％，但也不是太高且细河沙不容易取得且粘性差，因此，提高了生产成本且使工艺更加麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供模拟生物流化床式超临界CO₂流体萃取蜂胶方法，目的在于进一步提高超临界CO₂流体萃取技术水平，提高萃取得率，降低生产成本，以便超临界CO₂流体萃取技术在蜂胶提取中得到推广应用。该方法工艺简单，操作方便，无有机溶剂，极大的提高了生产效率且可大大提高黄酮类化合物的萃取含量。

为了解决上述技术问题，本发明模拟生物流化床式超临界CO₂流体萃取蜂胶方法步骤如下：

a、将经过预处理制成颗粒状的蜂胶与干燥后的麸皮或米糠混合，颗粒状蜂胶与麸皮或米糠的重量比为4：1；

b、将麸皮(或米糠等)作为生物膜载体与经过步骤a处理后的颗粒状蜂胶在萃取釜进行网格化充填；

c、将超临界状态的CO₂注入萃取釜，以如下两个步骤进行萃取：c1、先在温度40～65℃，压力2～4MPa，CO₂流量400～800L/h的条件下，进行临界流化扩散5～10分；c2、在温度35～50℃，压力为30～40MPa，CO₂流量为：400～800L/h的条件下，进行萃取0.5小时；c3、将步骤c1与步骤c2交替循环进行萃取2.5～4小时。

d、溶有有效成分的CO₂流体进入分离釜，在分离温度42～55℃，分离压力8～10MPa的条件下，将蜂胶中的有效成分分离出来。

上述模拟生物流化床式超临界CO₂流体萃取蜂胶方法，其中，蜂胶进行预处理的步骤为：a1、去杂；a2、脱蜡；a3、冷冻；a4液氮粉碎；a5、整粒；将粉碎后蜂胶用适量的粘合剂进行整粒；a6、过筛，使颗粒状蜂胶的颗粒要求达到4—8目。

由于本发明以麸皮(或米糠等)作填料并作为生物膜载体，将颗粒状蜂胶在萃取釜中进行网格化充填，利用流态化的物料颗粒与流体间进行传质、传热并通过超临界流化扩散与萃取过程的交替循环，使固体颗粒临悬浮于临界流体中，强化了物质的扩散过程，使CO₂流体自下向上流过生物膜载体使载体层呈流动状态，从而在单位时间加大生物膜同CO₂流体接触面积和充分传质，通过颗粒与流体间的流化扩散→溶解→分离的循环过程，使CO₂流体在萃取中釜分布更加均匀，避免出现勾流短路现象，提高CO₂流体渗透性及扩散速率，从而提高CO₂携带能力，使之既能携带蜂胶中非极性成分，也能将蜂胶中极性成分萃取出来从而提高蜂胶萃取得率，也有效提高了蜂胶中的黄酮类化合物和萜烯类化合物等蜂胶主要成分的得率，增加了蜂胶其他有效成分得率，降低了生产成本，使蜂胶提取物平均得率达26％；其中，尤其是提取物的黄酮含量平均可达到12％；另外，萃取后的蜂胶渣松散，没有板结，便于排料清渣，从而降低了工人的劳动强度；另外，在进行萃取前将蜂胶进行预处理，克服了蜂胶在进行超临界萃取时由于蜂胶颗粒太粗透气性差，导致CO₂流体通畅度差的缺陷，增加了颗粒的透气性，使得CO₂流体在萃取过程中顺畅流动，能更好的穿透蜂胶颗粒，与蜂胶颗粒更充分的接触，使萃取效率大大提高，从而进一步提高了蜂胶中有效成分的得率，同时可以萃取到蜂胶中近乎全部的萜烯类化合物和40-50％黄酮类化合物；且本发明工艺简单，操作方便，成本低廉。

具体实施方式

b、将麸皮(或米糠等)作为生物膜载体与经过步骤a处理后的颗粒状蜂胶在萃取釜进行网格化充填；网格化充填即以麸皮或米糠做蜂胶萃取载体，为蜂胶建立网状骨架支撑结构，再将颗粒状蜂胶分散的充填在麸皮或米糠上；这样可使CO₂流体在整个截面均匀顺畅地通过被萃取的物质，避免了CO₂流体产生沟流，走短路，从而有效地提高了蜂胶的萃取得率，使蜂胶平均得率达到26％。

c、将超临界状态的CO₂注入萃取釜，以如下两个步骤进行萃取：c1、先在温度40～65℃，压力2～4MPa，CO₂流量400～800L/h的条件下，进行临界流化扩散5～10分；c2、在温度35～50℃，压力为30～40MPa，CO₂流量为：400～800L/h的条件下，进行萃取0.5小时；c3、将步骤c1与步骤c2交替循环进行萃取2.5～4小时；

为了使CO₂流体与蜂胶更充公的接触，可对蜂胶进行预处理，特别是针对块胶。其预处理的步骤为：a1、去杂；a2、脱蜡；a3、冷冻；a4液氮粉碎；a5、整粒；将粉碎后蜂胶用适量的粘合剂进行整粒；a6、过筛，使颗粒状蜂胶的颗粒要求达到4—8目。CO₂流体在萃取过程中顺畅流动，能更好的穿透颗粒，与颗粒更充分的接触，使萃取得率大大提高，从而进一步提高了蜂胶中有效成分的萃取得率。

下面举例对本发明作进一步说明。

实例一：

将麸皮或米糠处理干燥后备用。取蜂胶原胶经去杂、脱蜡、低温冷冻、液氮冷冻粉碎、整粒、4目过筛。2公斤麸皮或米糠与8公斤蜂胶颗粒混合均匀后进行网格化充填装釜，混合网格化填充采用人工方法。充填过程要注意生物流化床层的松紧结构，不要人为将麸皮或米糠压实，也不能有明显分离的现象。充填结束后按超临界CO₂流体萃取操作规程进行流化扩散→萃取，流化扩散控制条件：流化扩散温度40℃，流化扩散压力2MPa，流化扩散流量600L/h，流化扩散时间5分钟，萃取控制条件：萃取温度为35℃，萃取压力为30MPa，CO₂流速为500L/h，时间0.5小时。将流化扩散→萃取交替循环萃取2.5小时，再在分离温度42℃，分离压力为8MPa的条件下进行分离得到蜂胶提取物。萃取结束后收集蜂胶提取物得率为21％，黄酮含量8.6％。

实例二：

将麸皮处理干燥后备用。取蜂胶原胶经去杂、脱蜡、低温冷冻、液氮冷冻粉碎、整粒、6目过筛。2公斤麸皮与8公斤蜂胶颗粒混合均匀后进行网格化充填装釜，混合网格化填充采用人工方法。充填过程要注意生物流化床层的松紧结构。不要人为将麸皮或米糠压实，也不能有明显分离的现象。充填结束后按超临界CO₂流体萃取操作规程进行流化扩散→萃取，流化扩散控制条件：流化扩散温度55℃，流化扩散压力2.5MPa，流化扩散流量800L/h，流化扩散时间8分钟，萃取控制条件：萃取温度为39℃，萃取压力为32MPa，CO₂流速为550L/h的条件下萃取0.5小时。将扩散→萃取过程交替循环萃取3.5小时，再在分离温度49℃，分离压力为9MPa的条件下分离，得到蜂胶提取物。萃取结束后收集蜂胶提取物得率为27％，黄酮含量12.8％。

实例三：

将麸皮处理干燥后备用。取蜂胶原胶经去杂、脱蜡、低温冷冻、液氮冷冻粉碎、整粒、8目过筛。2公斤麸皮与8公斤蜂胶颗粒混合均匀后进行网格化充填装釜，混合网格化填充采用人工方法。充填过程要注意生物流化床层的松紧结构。不要人为将麸皮或米糠压实，也不能有明显分离的现象。充填结束后按超临界CO₂流体萃取操作规程进行流化扩散→萃取，流化扩散控制条件：流化扩散温度60℃，流化扩散压力4MPa，流化扩散流量600L/h，流化扩散时间10分钟，萃取条件控制：萃取温度为45℃，萃取压力为35MPa，CO₂流速为600L/h的条件下进行萃取0.5小时。将扩散→萃取过程交替循环萃取4小时。再在分离温度55℃，分离压力为10MPa的条件下分离，得到蜂胶提取物。萃取结束后收集蜂胶提取物得率为23％，黄酮含量10.4％。

综上所述，本发明的技术效果是：1、提高了蜂胶提取物平均得率；2、萃取后的蜂胶渣松散，没有板结，便于排料清渣，降低劳动强度；3、工艺简单，生产成本低，促进超临界CO₂流体萃取技术的推广应用，使超临界CO₂流体萃取蜂胶提取物广泛应用于保健食品、药品、日用产品和化妆品上。4、本发明适用于各种原胶——块胶、沙胶、布胶等。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims

1、模拟生物流化床式超临界CO₂流体萃取蜂胶方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：

a、将经过预处理制成颗粒状的蜂胶与干燥后的麸皮或米糠混合，颗粒状蜂胶与麸皮或米糠的比例为4：1；

b、将麸皮或米糠作为生物膜载体与经过步骤a处理后的颗粒状蜂胶在萃取釜进行网格化充填；

2、如权利要求1所述模拟生物流化床式超临界CO₂流体萃取蜂胶方法，其特征在于，蜂胶进行预处理的步骤为：a1、去杂；a2、脱蜡；a3、冷冻；a4液氮粉碎；a5、整粒；将粉碎后蜂胶用适量的粘合剂进行整粒；a6、过筛，使颗粒状蜂胶的颗粒要求达到4—8目。