CN101631758A - 从橄榄和橄榄油提取的含固体残渣中制备包含羟基酪醇的提取物的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了通过如下方法，从橄榄和/或从提取橄榄油后的橄榄固体残渣中提取羟基酪醇：在110℃－140℃范围内的温度下和在1.0－6.0范围内的pH下进行酸水解，并在包含酸活化的阴离子交换树脂的柱和包含吸附性非离子树脂的柱上纯化获得的溶液；两根柱均用水洗脱以回收所述羟基酪醇。

Description

从橄榄和橄榄油提取的含固体残渣中制备包含羟基酪醇的提取物的方法和设备
发明领域
本发明涉及从橄榄和/或在提取橄榄油后包含固体的橄榄残渣中制备包含羟基酪醇的提取物的方法和设备。更特别地，本发明涉及要用作食品、药品和化妆品工业中的羟基酪醇源的包含羟基酪醇的提取物的制备。
发明背景
现在公知橄榄包含许多生物活性化合物，特别是多酚；在这些多酚中，羟基酪醇由于其抗氧化活性、抗微生物活性和自由基清除活性而具有突出的生物学意义。
羟基酪醇具有下式：
Figure G200880005696XD00011
过去和现在都积极地研究从提取油后的橄榄残渣中制备羟基酪醇的方法；有效的提取方法可能是特别有利的，尤其因为最初存在于橄榄中的主要量的羟基酪醇和羟基酪醇前体保留在制备橄榄油的残渣中，只有少部分出现在油中。特级初榨橄榄油通常包含1-20ppm羟基酪醇。
与本申请相关的橄榄油提取残渣不包括橄榄树叶，因为叶子在提取油之前就被除去了。而且，从叶子中提取羟基酪醇面临着与从橄榄或橄榄残渣中提取羟基酪醇不同的起始组成(和因此而不同的提取问题)。
与本申请相关的得自橄榄油提取过程的橄榄残渣可以归类为：
-果渣，即压榨的包含固体的残渣(在西班牙语中为orujo)、三相工艺的包含固体的残渣(orujo)或两相工艺(其中，在离心步骤中不向剁碎的橄榄中添加水)的包含固体的残渣(在西班牙语中为alperujo)。Orujo、alperujo和脱脂orujo包含大量水(45％-70％)。提取残渣还包括orujillo，即提取orujo油后的橄榄干固体，它包含小于15％的水并且几乎不含油渣。
考虑到其更高的羟基酪醇量和减少的羟甲基糠醛含量，优选本发明的绿橄榄提取物，而不是制备橄榄油的残渣的提取物。
为了本说明书的目的，术语“果渣”或“固体残渣”指“orujo”、“脱脂orujo”、“orujillo”和“alperujo”。本发明的优选原料是橄榄，更优选绿橄榄和果渣。
已知对果渣(或植物水(vegetation water)进行酸水解会裂解橄榄苦苷分子中的酯键并获得羟基酪醇。
US-B-6361803公开了通过在回流下将橄榄浆渣中性或酸水解一小时来提取羟基酪醇(和其它化合物)(实施例12)。将提取的水溶液装填到XAD-7吸附柱上，用甲醇洗脱，回收提取的羟基酪醇。US-B-6361803要求使用有机极性溶剂，回收的羟基酪醇具有最小的纯度级别，另外(实施例12)必须从甲醇溶液中冷冻沉淀一些杂质。极性水性溶剂在甲醇、乙醇、乙腈或丙酮中选择，而极性有机溶剂在例如酯、酰胺、二甲基亚砜、二噁烷、DMF及其混合物中选择。这些溶剂中大多数是有毒的并且非常难以从所需的羟基酪醇产物中完全消除。因此，尽管在几个纯化步骤后，仍会在最终产物中发现微量的所用溶剂，由此使得根据该方法获得的羟基酪醇不适合安全地用于食物、化妆品和制药领域。而且，如果不使用乙醇和乙酸作为提取物中的添加剂以获得稳定的食品，则最终产物就不适合用于强化食品，特别是食用油：所得食品(包含油加羟基酪醇的提取物、乙醇和乙酸)是食品工业不可接受的。
WO 2004/005228公开了通过将酸化的植物水温育至少两个月并且优选6-12个月，直到最初存在于植物水中的橄榄苦苷中至少50％(优选90％)被转化为羟基酪醇为止，从而在室温下水解从橄榄油提取中获得的植物水。用有机溶剂如乙酸乙酯提取温育的植物水，或者使植物水与超临界流体(CO2)接触，以制备富集羟基酪醇的馏分。这种方法的主要问题是温育酸化的植物水需要特别长的时间和使用了特别是当获得的最终产物要用于食物、化妆品和制药领域时应该避免的有机溶剂。
US 2004/0102657公开了在高温(约190-220℃)下用蒸汽爆破方法进行酸水解。所得的溶液首先在包含未活化离子交换树脂的柱上部分纯化，随后装填到XAD非离子柱上，用甲醇或乙醇从中洗脱羟基酪醇。考虑到整个方法，所述方法得到了差的羟基酪醇收率。
EP 1623960公开了通过在由三个单元组成的复杂车间(实施例1)中过滤，随后分离，来从植物水(alpechin)中回收羟基酪醇和酪醇的方法。然后在质子溶剂(醇或水)中将酪醇氧化成羟基酪醇，获得半合成的最终产物。另外，EP 1623960公开了在中性或碱性pH(权利要求4)下通过纳米过滤和反渗透对植物水(alpechin)进行浓缩。这种方法具有两个重要的问题。第一个缺陷是在中性和碱性条件下羟基酪醇降解增加，出现了难以去除的有害产物，而且，由于没有进行酸水解的事实，橄榄苦苷含量仍会很高。第二，可获得的浓集因数很差，因此根据实施例1的羟基酪醇的允许最大浓度(参见表1)在1.2-1.6g/L的范围内。
US 2004/0176647公开了在180-240℃的高压釜内，在水中于搅拌下从alperujo中提取酚的方法。没有添加酸，但热处理导致“乙酰基释放”和所谓的后续pH下降(第3页，第一段)。然而，在所述条件产生的pH下，橄榄苦苷远远没有水解完全，这意味着两件事，即更低的羟基酪醇收率和残余的水解的橄榄苦苷，正如我们上面讨论的，这与在包含这样的提取物的食品中引起令人不悦的味道有关，因此不适合食品应用。产物是酪醇和羟基酪醇，通过HPLC使用硫酸/乙腈洗脱液分离。
总结起来，上面提到的技术或者时间太长，或者太复杂，或者条件太苛刻，或者具有所有以上缺点；这导致残余橄榄苦苷的量，即未水解的量，和/或水解副产物如羟甲基糠醛的量高到足以使得后续纯化步骤难以进行。
发明概述
事实上，本申请人发现在羟基酪醇提取物的制备中，副产物的生成是比以前认为的大得多的问题，正如上面讨论的现有技术文件中所显露的：原料，特别是橄榄和果渣尤其包含大量的糖苷形式的酚类化合物和/或其酯，包括橄榄苦苷、女贞甙(ligustroside)、毛蕊花苷和几种类黄酮。还存在几种其它天然化合物。起始化合物非常易于降解成过剩的副产物。
由于必须除去副产物以纯化羟基酪醇，所以在已知技术中，需要在后续的色谱柱纯化步骤过程中使用有机溶剂以纯化羟基酪醇。在从树脂柱上洗脱时使用有机溶剂如甲醇是不方便的，特别是当获得的最终产物要用于食物、化妆品和制药领域时。
而且，已知的羟基酪醇富集提取物不适合用作食品，特别是食用油的添加剂。
因此，需要一种制备包含羟基酪醇的提取物的方法，所述提取物富集羟基酪醇，包含低含量的起始产物如橄榄苦苷和毛蕊花苷以及低含量的副产物，特别是羟甲基糠醛，并且通常具有非常低含量的糖和盐。
本发明的目标是解决上面提到的问题并提供从橄榄和/或橄榄油提取副产物中制备羟基酪醇的方法，所述方法是简单的、有效的、廉价的，得到不含有机溶剂并且适合用作食品、化妆品等的添加剂的高纯度产物。
通过本发明提供的权利要求1的方法实现了这样的目标。
这种方法要求在水中，在不超过140℃、优选在70℃-130℃范围内并且最优选超过回流温度并在110℃-130℃范围内的温度下，在加压条件下，例如在连续灭菌系统中，在超过大气压10-20psi范围内的压力下，对原料酸水解。进行水解的酸化混合物的pH在1.0-6.0的范围内。通过本领域已知的物理方法，例如通过过滤和/或离心来澄清水解后的混合物，从水解水溶液中除去悬浮固体，并获得基本上不含悬浮固体的澄清溶液。
所述原料是橄榄或果渣，即上面定义的来自橄榄油提取的残渣。优选的橄榄是绿橄榄，果渣优选不含油。通过本领域已知的方法(例如用于制备脱脂orujo或orujillo的那些方法)或者通过使用硅藻土或其它过滤手段，在所述水解步骤之前或之后除去油。
根据本发明，在上面的步骤(酸水解和澄清)之后是如下步骤：将由此获得的产物装填到至少一个酸活化的阴离子交换树脂色谱柱中，并用水洗脱保留在所述色谱柱中的产物。
在优选的方面，本发明提供了如下进行的附加纯化步骤：将来自第一柱(阴离子交换)的水洗脱液装填到至少一个吸附性非离子树脂色谱柱中并用水洗脱保留在所述第二色谱柱中的产物。
根据本发明的另一方面，通过例如反渗透浓缩来浓缩液体产物。根据附加步骤，在色谱纯化和反渗透浓缩后，例如通过冻干、真空旋转蒸发(rotaevaporation)或喷雾干燥，使用或不使用载体如麦芽糖糊精，使所得液体产物成为固体形式。
本发明的另一个目的是可根据上面提到的方法获得的包含羟基酪醇的提取物。这些提取物可以是液体或固体形式，特征在于羟基酪醇含量为至少0.5％(w/w)，并且纯度为至少40％、优选为至少80％、更优选为至少95％(通过在280nm测定的HPLC峰面积来确定)。这些提取物不含有机溶剂、羟甲基糠醛，并且基本上不含糖和盐。
根据本发明的优选方面，可根据本发明获得的包含羟基酪醇的液体产物的羟基酪醇含量为至少35％(w/w)或甚至更优选为至少45％(w/w)，纯度为至少90％(根据HPLC 280nm)，并且总酚含量为至少35％。
根据本发明的更优选方面，可根据本发明获得的包含羟基酪醇的固体产物的羟基酪醇含量为至少20％(w/w)，纯度为至少90％(根据HPLC 280nm)，并且总酚含量为至少20％。
根据本发明的优选方面，可根据本发明获得的包含羟基酪醇的固体产物的羟基酪醇含量为至少90％(w/w)，纯度为至少90％(根据HPLC 280nm)，并且总酚含量为至少92％。
本发明的另一个目的是用于进行如上面讨论的方法的设备，所述设备按照权利要求13加以表征。
根据本发明，所述设备或车间包括：用于在压力下进行酸水解的反应器、至少一个包含树脂酸活化的阴离子交换树脂(所述树脂为弱碱性、可用水洗脱的阴离子交换树脂)的色谱柱和至少一个包含吸附性非离子树脂(所述树脂为大网格交联芳族聚合物树脂)的色谱柱。
本发明提供了超过现有技术的几个优点。
首先，根据本发明，如下进行水解步骤：只使用水和无机酸，并且使用加热和压力的组合将温度保持超过回流温度的所主张的范围内。当将压力与所主张的加热温度一起应用时，所得水解反应几乎在约半小时内完成，而没有明显形成副产物，并且原料(橄榄苦苷)向最终所需产物(羟基酪醇)的转化非常良好。本发明的水解步骤允许在短时内获得非常良好的羟基酪醇收率并且完全不存在那些副产物，所述副产物是难以消除的并且相反地，根据现有技术是大量形成的。
根据本发明进行的水解步骤提供了另一个优点。除了以良好的转化速率并避免形成有害副产物的方式进行水解的主要目的外，酸和温度的组合使用还导致将混合物灭菌。事实上，所述水解步骤为水溶液，即牵涉的产物提供了灭菌，这是非常有用的，因为羟基酪醇制备方法中所用的原料(例如果渣)通常来自已经处理过的材料，并且通常需要一些净化-灭菌预处理，来得到安全的羟基酪醇最终产物。所述净化-灭菌预处理通常是复杂的处理并且需要额外的加工步骤，在整个方法结束时，所述加工步骤导致更低的所需最终产物收率。根据本发明，所述水解步骤允许同时进行水解反应并为牵涉的产物提供必需的灭菌，由此避免了对原料进行任何灭菌步骤的必要并且提供了无需任何额外灭菌处理即可备于进一步使用的水解材料。
另外，所述水解步骤之后是如下进行的至少一个纯化步骤：将由所述水解步骤获得的产物装填到至少单个色谱柱系统中或两个色谱柱系统中，并用水洗脱保留在所述色谱柱中的羟基酪醇。在这种情况下，由于来自所述水解步骤的副产物量非常低，因此可以使用能够在缺少单独或与水混合的任何有机溶剂的情况下用水洗脱的色谱柱。这意味着没有有机溶剂与羟基酪醇接触，由此获得了特别适合用于食物、化妆品和制药领域的纯化的羟基酪醇。
本发明的另一个优点归功于浓缩步骤，它允许在所述纯化步骤后富集羟基酪醇含量。这些纯化步骤产生了基本上不含糖和盐的液体提取物，在纯化的液体提取物的浓缩步骤过程中产生了非常重要的渗透压下降，由此允许非常高的浓集因数(直到350倍为止)。该浓缩步骤提供了以高羟基酪醇含量为特征的“浓缩物”，其可以直接用于进一步处理。根据现有技术，在所述用于羟基酪醇制备的方法中，通常不提供“浓缩”步骤，或者在提供“浓缩”步骤时由于缺少前面除去糖和盐的纯化而具有差的浓集因数(约2-5倍)，羟基酪醇在加工溶液/分散体中的浓度通常非常低，由此导致必须用大体积操作，结果得到更低的最终产物收率。
还是根据本发明，获得不与任何载体如麦芽糖糊精混合的固体最终产物的可能性为根据其最终预期用途和根据可能要求的任何正式要求来配制纯化的羟基酪醇提供了机会。
附图简述
现在参考所附的非限制性附图进一步更详细地公开本发明，在附图中：
-图1是根据本发明的设备的示意图；和
-图2-4是根据本发明三个实施方案的三种包含羟基酪醇的产物的色谱图。
优选实施方案描述
参考图1，本发明的设备包括装置或反应器1，优选连续灭菌系统，在其中进行根据本发明方法的水解。
如前面提到的，在不超过140℃的温度下，在反应器中进行水解。优选地，温度范围为70-130℃并且最优选超过回流温度并在110-130℃的范围内，在超过大气压10-20psi的压力下，持续的时间长度在15-45分钟的范围内。优选地，水解温度在118-126℃的范围内，在最优选的实施方案中，水解在120-121℃、在15psi(超过大气压)进行30分钟。优选的反应器是连续灭菌系统。
连续灭菌系统1具有向它供给原料，即橄榄油提取的残渣或副产物，即果渣(也就是压榨橄榄的固体残渣)的进料装置2。
连续灭菌系统1适合以连续过程而不是分批方式处理原料。用于将所述反应器1加热到上述温度的加热装置3以已知的方式提供，例如作为围绕所述反应器的夹套。反应器1还具有软化水供应器4和用于搅拌起始产物的水混合物的装置6。通常，水与固体的比率在1∶1-4∶1的范围内。
水解过程在1.0-6.0、优选1.0-3.0的pH进行。所需量的酸，优选硫酸，获得自酸罐5。
酸性条件与所主张的范围内的温度的组合导致水解过程快速有效并且在120-123℃和超过大气压15psi的压力下能够只持续30分钟。而且，所述过程还导致将水解产物灭菌。
连续灭菌系统即反应器1的排出口与用于从包含羟基酪醇和其它酚的反应混合物中除去固体的过滤器7连接。然后将过滤的部分送至附加的分离装置，优选离心机8，在此从反应混合物中进一步除去固体，获得基本上不含悬浮固体的液体，即适合后续纯化的溶液。离心后的澄清液体为褐色并优选储存在贮存器9中。澄清的液体A现在包含羟基酪醇、橄榄苦苷的残渣以及少量酚和其它产物。图2的色谱图显示了检测到的该液体中的化合物的组成和百分比，是通过HPLC在280nm获得的；在9.317分钟的主峰是羟基酪醇，在13.150分钟的峰是酪醇。
根据本发明的优选实施方案，通过蒸发或正切流动过滤(TFF)(例如通过使用反渗透系统)浓缩液体A。可以直接或者优选在通过至少一个色谱柱的纯化步骤之后对液体A进行浓缩步骤。为此目的，将贮存罐或贮存器9与例如通过TFF或优选通过反渗透的浓缩装置10和纯化装置相连。
在一个实施方案中，纯化装置包括含有选自酸活化的阴离子交换树脂的树脂色谱柱的单柱系统。在另一个优选实施方案中，除了上面提到的酸活化的阴离子交换树脂的第一柱，纯化装置还包括附加的第二树脂色谱柱，所述树脂选自吸附性非离子树脂。
在另一个更优选的实施方案中，所述酸活化的阴离子交换树脂是弱碱性的阴离子交换树脂，并且所述吸附性非离子树脂是大网格交联芳族聚合物。
对用作纯化本发明的羟基酪醇的色谱树脂的阴离子交换树脂没有特别限制，只要它们能够被酸活化即可。优选的弱碱性阴离子交换树脂的例子包括：多胺型树脂(包括多胺型螯合树脂)如苯乙烯/二乙烯基苯共聚物与二亚乙基三胺等的反应产物，和作为主要包括烯丙胺、乙烯胺等的化合物的聚合产物的树脂；和丙烯酸树脂，如二乙烯基苯与包括丙烯酸或甲基丙烯酸和二甲氨基丙胺等的酰胺化合物的共聚物。也可以使用其中前述弱碱性阴离子交换树脂用强碱性交换基团如三甲基胺、二甲基乙醇胺等部分取代的其它树脂。更具体地，可以使用到目前为止已经使用的本领域中已知的树脂，例如Diaion WA10、WA20、WA21和WA30(Mitsubishi Chemical)、Amberlite IRA-35、IRA-67(IRA-68)、IRA-93ZU、IRA-94S、IRA-478(
Figure G200880005696XD00081
Figure G200880005696XD00082
&Haas)、WGR-2(Dow Chemical)等。
根据本发明的方法，这些树脂在使用前优选用乙酸进行酸活化。考虑到这些树脂的低成本和可以在温和条件下再生的事实，它们特别适合本发明的方法。另外，树脂的弱碱性性质允许部分分离羟基酪醇和酪醇分子。通过对比图2和图3中羟基酪醇/酪醇的峰比和羟基酪醇峰的HPLC纯度，可以理解根据本发明的色谱分离的效率。
事实上，使用弱阴离子交换树脂允许在洗脱过程中分离非常相似的化合物，这对于使用强阴离子交换树脂的现有技术是不可能的，因为洗脱这样的树脂一般是全-或-无的过程。如前面提到的，另外的优点是可以用水洗脱保留的产物，而不使用任何极性溶剂如甲醇。
合适的吸附性树脂基于非离子型、疏水型、大网格交联芳族聚合物。这样的树脂通常为芳族聚合物，如苯乙烯和二乙烯基苯共聚物，所述共聚可以是交联的。这样的树脂是已知的并且一般通过聚合适当的单体来制备。对用作纯化本发明的羟基酪醇的色谱树脂的吸附性树脂没有特别限制，只要它们可以用水洗脱即可。优选的吸附性树脂的例子包括：Amberlite.RTM.XAD-4、XAD-7、XAD-1180、XAD-16和XAD-1600(可获自Rohm&Haas)；XUS-40323.00、XUS-40285.00和XUS-40283.00(可获自Dow ChemicalCo.)；以及SP-700、SP-825、SP850、Diaion HP 10、HP 20、HP 30、HP 40和HP 50(可获自Mitsubishi Chemical)。
考虑到这些类型的树脂对羟基酪醇的极高吸附容量和如下事实，即由于副产物在水解后获得的溶液中的低含量，可以不用现有技术所需要的任何极性溶剂如甲醇或乙醇，而只用水洗脱来回收吸附的羟基酪醇，这些类型的树脂特别适合本发明的方法。吸附的羟基酪醇基本上被定量回收。
在所示的优选实施方案中，本发明的方法提供了色谱柱上的两步纯化。
由初始步骤a)和b)，即水解和固体分离获得的液体A被装载到柱11中，柱11包含如上面详述的阴离子交换树脂12。将渗透物送去进行废物处理(未显示)。然后将来自供水器13的软化水供应给柱11洗脱保留的产物，并将洗脱的液体收集到贮存器14中。由此获得的液体产物(液体B)的羟基酪醇的纯度为至少75％，一般为至少80％，将纯度确定为280nm处HPLC图谱中峰面积的百分比。保留的羟基酪醇从树脂中的回收率为至少85％，一般为至少90％。
图3显示了获得的纯化液体产物B的相关HPLC图谱。
在第二纯化步骤中，将液体产物B装载到柱15中，柱15包含如上面详述的非离子吸附性树脂16。将渗透物送去进行废物处理，通过用来自供应器13的软化水洗脱来回收吸附的羟基酪醇，并将其收集到贮存器17中。
液体C，即贮存器17中收集的液体的羟基酪醇的纯度为至少90％，一般为至少95％，将纯度确定为280nm处HPLC图谱中峰面积的百分比。保留的羟基酪醇从树脂中的回收率为至少90％，一般为至少95％，并且基本上是定量的。图4显示了获得的纯化液体产物C的相关HPLC图谱。
图1还显示了与柱11相连的用于酸活化树脂12的乙酸源18，和用于再生树脂12的NaOH源19或其它合适的碱源。另外，用于再生树脂16的NaOH源19与柱15相连，还显示了用于树脂表面活化的硫酸源21。
像液体A一样，液体B和液体C也可以通过例如蒸发或TFF，优选通过反渗透在浓缩装置10中浓缩；按照羟基酪醇在浓缩液体产物(即提取物)中的重量计，优选对液体B和液体C、优选对液体C进行浓缩，使得羟基酪醇含量容易地达到10％，并且可以达到20％、35％和甚至40％。
在本发明方法的附加步骤中，将通过前面讨论的步骤获得的液体产物在干燥装置20例如冻干机、真空旋转蒸发机中干燥，或优选通过喷雾干燥器干燥，产生固体最终产物。最终产物的特征会根据所干燥的起始产物(A、B和C)而不同，干产物的纯度在45％至99％(HPLC，280nm)的范围内。
优选在如上面所公开地将液体产物B和C浓缩后，对它们实施这种干燥步骤。该干燥步骤可以有利地使用适合所述干产物最终用途的载体；合适的载体为例如麦芽糖糊精、乳糖、卵磷脂、酪蛋白盐等。
合适的干燥技术是本领域已知的，包括喷雾干燥(通常使用载体)、冻干和在真空下水蒸发。如果使用载体，所得产物的羟基酪醇含量会为0.5％-10％和高至20％(w/w)，如果不使用载体，羟基酪醇含量可以达到高至约95％(w/w)。应该注意，本发明的方法提供了纯化的液体产物(B，尤其是C)，所述产物是如此纯净，以至于即便不使用载体也可以蒸发成干粉，这对于已知的技术是不可能的。
现在参考下面的非限制性实施例进一步公开本发明。
实施例1
从橄榄废物(orujillo)中提取羟基酪醇，水相的纯化
将250g干燥橄榄废物oruillo的样品与838ml软化水和16.7g硫酸(98％)混合。将所得混合物在高压釜中在121℃保持30分钟。然后，通过在过滤器上过滤，将水相与固体残渣分离。用310ml软化水洗涤留在过滤器上的固相，将来自该洗涤操作的水与前面回收的水相收集到一起。然后将大约860ml水相离心精制，除去通过过滤器的固体微粒。在除去固体后，获得835ml粗水提取物，其包含1.41g羟基酪醇，HPLC纯度为47.5％。
实施例2
离子交换羟基酪醇纯化
将835ml根据实施例1获得的包含1.41g羟基酪醇的粗水提取物样品装填到包含阴离子型离子交换树脂的柱上，所述树脂预先通过乙酸盐循环活化过。例如，可以使用Diaion WA10。在柱末端回收的液相不含任何羟基酪醇，换成用软化水连续洗脱所述柱，直到回收了至少90％初始装填的羟基酪醇为止。洗脱相包含大约1.27g羟基酪醇，HPLC纯度为约80.85％。
实施例3
离子交换和吸附羟基酪醇纯化
将835ml根据实施例1获得的包含1.41g羟基酪醇的粗水提取物样品装填到包含阴离子型离子交换树脂的柱上，所述树脂预先通过乙酸盐循环活化过。例如，可以使用IRA-67。在柱末端回收的液相不含任何羟基酪醇，换成用软化水连续洗脱所述柱，直到回收了至少90％初始装填的羟基酪醇为止。
将来自第一柱的洗脱相装填到包含吸附性树脂的柱上。例如，可以使用树脂XAD-1180。在柱末端回收的液相不含任何羟基酪醇。然后，用软化水从树脂中洗脱羟基酪醇，直到回收了至少90％初始装填的羟基酪醇为止。洗脱相包含大约1.14g羟基酪醇，HPLC纯度为约95.72％。
实施例4
通过蒸发富集的羟基酪醇粗提取物的浓缩
在离心步骤前，通过蒸发将实施例1获得的大约860ml水相浓缩，以达到约193ml的最终体积。然后将水相离心精制，除去通过过滤器的固体微粒。在除去固体后，获得160ml粗水提取物，其包含1.41g羟基酪醇，HPLC纯度为47.5％。
实施例5
通过反渗透富集的羟基酪醇离子交换纯化提取物的浓缩
使用配有2.5m2聚合物膜的反渗透中试车间，将80L根据实施例2在中试车间获得的包含150g羟基酪醇的粗水提取物样品浓缩，以将体积降至10L浓缩产物。然后使用0.3m2由相同材料制成的膜，以获得羟基酪醇浓缩物，其包含10.8％羟基酪醇，HPLC纯度为80.53％。
实施例6
通过反渗透浓缩羟基酪醇离子交换和吸附纯化的提取物
使用配有2.5m2聚合物膜的反渗透中试车间，将546L根据实施例3在中试车间获得的包含135g羟基酪醇的粗水提取物样品浓缩，以将体积降至10L浓缩产物。然后使用0.3m2由相同材料制成的膜，以获得羟基酪醇浓缩物，其包含12.20％羟基酪醇，HPLC纯度为95.27％。
实施例7
未经任何纯化的富集羟基酪醇的粗提取物的喷雾干燥
将442ml根据实施例1获得的包含1.02g羟基酪醇的粗水提取物样品与100g麦芽糖糊精混合，直到麦芽糖糊精完全溶解为止。例如，可以使用等量的10右旋糖马铃薯麦芽糖糊精。使用蠕动泵供应喷雾干燥器，所述喷雾干燥器预先用温度为150℃的入口空气平衡过。调整进料速度，以获得低于100℃的出口空气温度。获得95g棕色粉末，其湿度为6.85％(KarlFischer)，羟基酪醇丰度为0.98％。
实施例8
富集羟基酪醇的部分纯化水提取物的喷雾干燥
将290ml根据实施例2获得并且随后通过反渗透浓缩的包含0.38g羟基酪醇的水性提取物样品与50g麦芽糖糊精混合，直到麦芽糖糊精完全溶解为止。例如，可以使用等量的10右旋糖马铃薯麦芽糖糊精。使用蠕动泵供应喷雾干燥器，所述喷雾干燥器预先用温度为150℃的入口空气平衡过。调整进料速度，以获得低于100℃的出口空气温度。获得48.25g淡灰色粉末，其湿度为6.72％(Karl Fischer)，羟基酪醇丰度为0.71％。
实施例9
富集羟基酪醇的纯化水提取物的喷雾干燥
将188ml根据实施例3获得并且随后通过反渗透浓缩的包含0.29g羟基酪醇的纯化水提取物样品与28.5g麦芽糖糊精缓慢搅拌。例如，可以使用等量的10右旋糖马铃薯麦芽糖糊精。使用蠕动泵供应喷雾干燥器，所述喷雾干燥器预先用温度为175℃的入口空气平衡过。调整进料速度，以获得低于100℃的出口空气温度。获得27.1g白色粉末，其湿度为5.45％(KarlFischer)，羟基酪醇丰度为0.97％。
实施例10
高度富集羟基酪醇的粉末的制备
将1750L根据实施例3在中试车间获得的包含432g羟基酪醇的水提取物样品根据实施例6浓缩，获得羟基酪醇浓缩物，其包含39.04％羟基酪醇，HPLC纯度为95.60％。将浓缩溶液用于供应喷雾干燥器，所述喷雾干燥器预先用温度为150℃的入口空气平衡过。调整进料速度，以获得低于100℃的出口空气温度。获得375.84g浅棕色粉末，其湿度为4.35％(KarlFischer)，羟基酪醇丰度为94.74％％。
实施例11
从橄榄果实中制备橄榄提取物
将25Kg橄榄果实样品与50L软化水混合。将所得混合物共混几分钟，然后添加636g硫酸(98％)。将所得混合物在高压釜中在121℃保持30分钟。然后，通过在过滤器上过滤，将水相与固体橄榄残渣分离。用12.5L软化水洗涤保留在过滤器上的固相，将来自该洗涤操作的水与前面回收的水相收集到一起。然后将大约63L水相通过预涂有CeliteTM 500硅藻土的Kieselguhr过滤器过滤，除去提取的油。然后将约56L无油的水相离心精制，除去通过Kieselguhr过滤器的固体粒子。在除去固体后，获得52L粗水提取物，其包含141g羟基酪醇，HPLC纯度为50.5％。
然后，将粗水提取物装填到包含阴离子型离子交换树脂的柱上，所述树脂预先通过乙酸盐循环活化过。例如，可以使用IRA-67。在柱末端回收的液相不含任何羟基酪醇，换成用软化水连续洗脱所述柱，直到回收了至少90％初始装填的羟基酪醇为止。
将来自第一柱的洗脱相装填到包含吸附性树脂的柱上。例如，可以使用树脂XAD-1180。在柱末端回收的液体相不含任何羟基酪醇。然后，用软化水从树脂中洗脱羟基酪醇，直到回收了至少90％初始装填的羟基酪醇为止。
洗脱相包含大约114g羟基酪醇，HPLC纯度为约96.7％。
然后，使用配有2.5m2聚合物膜的反渗透中试车间，将461L在中试车间获得的包含114g羟基酪醇的纯化提取物馏分浓缩，以将体积降至10L浓缩产物。然后使用0.3m2由相同材料制成的膜，以获得羟基酪醇浓缩物，其包含3.5％羟基酪醇。最后，在245mbar的真空压力下，在78℃将RO浓缩物旋转蒸发，使液体形式的橄榄果实提取物浓缩约10倍，达到37.2％(w/w)的最终浓度，HPLC纯度为93.3％。
实施例12
通过喷雾干燥制备橄榄果实提取物粉末
将260ml根据实施例11获得的包含19.5g羟基酪醇的液体形式的纯化橄榄提取物样品与预先溶于260ml软化水中的58g麦芽糖糊精缓慢搅拌。例如，可以使用马铃薯麦芽糖糊精。使用蠕动泵供应喷雾干燥器，所述喷雾干燥器预先用温度为150℃的入口空气平衡过。调整进料速度，以获得低于100℃的出口空气温度。获得76g白色粉末，其湿度为5.4％(KarlFischer)，羟基酪醇丰度为21.9％(w/w)。
实施例13
从三相果渣(脱脂orujo)中提取羟基酪醇，水相的纯化
将475.5g湿度为60.55％的三相果渣样品与800ml软化水和26.36g硫酸(98％)混合。将所得混合物在高压釜中在121℃保持30分钟。然后，通过在600微米聚丙烯过滤器上过滤，将水相与固体残渣分离。通过蒸发将大约795ml过滤的水相浓缩，以达到约343.8ml的最终体积。然后将水相离心精制，除去通过过滤器的固体微粒。在除去固体后，获得275ml粗水提取物，其包含0.97g羟基酪醇，HPLC纯度为54％。
实施例14
得自三相果渣(脱脂orujo)的羟基酪醇的离子交换和吸附纯化
将275ml根据实施例13获得的包含0.97g羟基酪醇的粗水提取物样品装填到包含阴离子型离子交换树脂的柱上，所述树脂预先通过乙酸盐循环活化过。例如，可以使用Diaion WA10。在柱末端回收的液相不含任何羟基酪醇，换成用软化水继续洗脱所述柱，直到回收了至少90％初始装填的羟基酪醇为止。
将来自第一柱的洗脱相装填到包含吸附行树脂的柱上。例如，可以使用树脂Diaion HP20。在柱末端回收的液体相不含任何羟基酪醇。然后，用软化水从树脂中洗脱羟基酪醇，直到回收了至少90％初始装填的羟基酪醇为止。
洗脱相包含大约0.80g羟基酪醇，HPLC纯度大于95％。
如前面提到的，本发明提供了从橄榄和/或果渣开始制备包含羟基酪醇的提取物而不使用有机极性溶剂的方法。因此，根据该方法获得的产物，即最终产物和中间产物两者均不含有机极性溶剂。所述产物还基本上不含糖和盐。通过组合使用所主张的水解条件和纯化方法使得这成为可能。
因为最终产物，特别是不含载体和有机溶剂的固体羟基酪醇提取物的高纯度和高羟基酪醇含量，它高度适合用于食品工业、化妆品工业和制药工业。

Claims (16)

1.从选自橄榄和/或提取橄榄油后的橄榄残渣的原料中制备包含羟基酪醇的提取物的方法，所述方法包括所述原料的酸水解和所得溶液的纯化，其特征在于包括下列步骤：
a)在水中，在70℃-140℃范围内的温度下，在大气压至超过大气压20psi范围内的压力下，在1.0-6.0范围内的pH下，进行所述原料的所述酸水解；
b)从步骤a)的水解水溶液中除去悬浮固体，获得澄清的水溶液；
c)将获得自步骤b)的产物(A)装填到选自酸活化的阴离子交换树脂的树脂色谱柱中；
d)用水洗脱保留在所述色谱树脂上的产物。
2.权利要求1的方法，还包括下列步骤：
e)将获得自步骤d)的溶液(B)装填到选自吸附性非离子树脂的第二树脂色谱柱上；
f)用水洗脱保留在所述第二色谱树脂上的产物。
3.权利要求1或2的方法，其中所述水解在连续灭菌系统中进行，水解温度在110℃-130℃的范围内，并且压力为超过大气压10-20psi。
4.权利要求3的方法，其中所述水解步骤的持续时间在15-45分钟的范围内。
5.权利要求3或4的方法，其中所述水解温度在118-126℃的范围内。
6.前面任一项权利要求的方法，还包括将获得自步骤d)的溶液(B)或获得自步骤f)的溶液(C)反渗透浓缩的步骤。
7.前面任一项权利要求的方法，还包括除去水直到产物为固体形式为止的步骤。
8.前面任一项权利要求的方法，其中从所述原料或从获得自步骤b)的水溶液中除去油。
9.可通过权利要求1-6中任一项的方法获得的包含羟基酪醇的液体提取物，其羟基酪醇含量为至少10％(w/w)，纯度为至少80％(根据HPLC 280nm)。
10.可通过权利要求1-6中任一项的方法获得的包含羟基酪醇的液体提取物，其羟基酪醇含量为至少30％(w/w)，纯度为至少90％(根据HPLC280nm)。
11.可通过权利要求1-7中任一项的方法获得的包含羟基酪醇的固体提取物，其羟基酪醇含量为至少10％(w/w)，纯度为至少40％(根据HPLC280nm)。
12.权利要求10的包含羟基酪醇的固体产物，其羟基酪醇含量为至少40％(w/w)，纯度为至少90％(根据HPLC 280nm)。
13.用于从选自橄榄和/或提取橄榄油后的固体橄榄残渣的原料中制备包含羟基酪醇的提取物的设备，所述设备包括：将所述副产物酸水解的装置，其特征为包括用于在70℃-140℃范围内的温度下和在1.0-6.0范围内的pH下进行所述酸水解的装置；用于处理水解产物以获得澄清水溶液的装置；和选自酸活化的阴离子交换树脂的树脂色谱柱。
14.权利要求13的设备，还包括选自吸附性非离子树脂的第二树脂色谱柱。
15.权利要求13和14的设备，其中所述用于酸水解的装置包括用于在压力下处理连续的原料流的连续灭菌系统。
16.权利要求14或15的设备，其中所述酸活化的阴离子交换树脂是弱碱性的、可用水洗脱的阴离子交换树脂，并且其中所述吸附性非离子树脂是大网格交联芳族聚合物。
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