CN101784205B - 制造蒸馏的橄榄汁提取物的方法 - Google Patents
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Abstract
根据本发明，提供了制造纯天然、富含羟基酪醇、无苦味的橄榄汁提取物及其馏出物的新方法。本发明还提供了新颖的汁液提取物馏出物，和含有所述新颖的橄榄汁提取物馏出物的组合物。
Description
发明领域
本发明涉及经蒸馏的橄榄汁提取物，和制造这些提取物的方法。橄榄汁提取物可以被用作营养补剂，因为它们具有有效的抗氧化活性。含有这些新颖的提取物的营养组合物也是本发明的一部分。
发明背景
橄榄油和橄榄提取物的药用益处已被广泛认可。为了制造橄榄油，将橄榄果实磨碎成糊剂。对糊剂加压，将油与磨碎的果实分开。除了提供橄榄油以外，压榨过程还释放了橄榄果实的水内含物，所述水内含物含有许多水溶性植物化学品。这种水有很多名称，包括“植被水”、“橄榄汁”和“橄榄废水”。有趣的是，尽管橄榄汁及其废弃物对橄榄油生产者而言是一个问题，但是所述橄榄汁可以作为酚类化合物的丰富来源，所述酚类化合物具有有益的营养特性。
过去，浓缩有营养的橄榄汁的方法涉及耗时的温育、过滤和/或离心，和/或喷雾干燥步骤。另一个问题是由于橄榄汁的气味、苦味和浊度以及羟基酪醇(活性多酚之一)含量低，干燥的或液体的橄榄汁在食品或饮食补剂中的应用受到限制。
因此会期望开发生产纯天然、富含羟基酪醇、无苦味的橄榄汁提取物的更好方法，所述方法是高效和低成本的。
发明内容
本发明提供了制造纯天然、富含羟基酪醇、无苦味的橄榄汁提取物馏出物的新方法。本发明还提供了新颖的汁液提取物馏出物和含有所述新颖的橄榄汁提取物馏出物的组合物。
典型的橄榄会含有约50％水、22％油、19％碳水化合物、6％纤维素、2％蛋白质和0.2％橄榄苦苷与羟基酪醇(组合)。应当明白，果实(及由其获得的提取物)的精确组成会根据使用的橄榄种类、收获时间和甚至生长条件而变化。
与文献报道(见例如Briante等，2002，J.Biotechn.93：109-119和Soler-Rivas等2000，J Sci Food Agric 80：1013-1023)相反，根据本发明已发现，赋予橄榄汁苦味的未知化合物既不是羟基酪醇也不是橄榄苦苷。尽管不希望受理论束缚，但是它们可能含有不稳定的酚酯基。不管它们是否是苦味化合物，它们对碱非常敏感，并且在较高的pH下不稳定。
本说明书和权利要求书通篇使用以下的定义：
“HT”表示羟基酪醇。
“橄榄汁”、“橄榄废水”和“植被水”都是可互换使用的术语。它们表示在橄榄油生产期间生产的水相。其为含有碳水化合物与感兴趣的化合物的复杂混合物的浆体，所述感兴趣的化合物例如为HT和橄榄苦苷(其含有结合的HT，并且其可随后被降解产生HT)。
因此，本发明的一个方面是生产富含羟基酪醇的橄榄汁的方法，包括：
a)获得富集羟基酪醇的橄榄汁浓缩物，所述浓缩物是澄清、固体减少、甘油三酯减少和脂肪酸减少的；和
b)蒸馏来自步骤a)的羟基酪醇提取物，形成橄榄汁馏出物。
本发明的另一方面是生产富含羟基酪醇的橄榄汁馏出物的方法，包括：
a)获得橄榄汁提取物，其中与未经处理的橄榄汁相比，固体、甘油三酯、脂肪酸的量被显著降低；和
b)用不与水混溶的溶剂萃取橄榄汁提取物，获得羟基酪醇提取物；和
c)蒸馏羟基酪醇提取物，形成橄榄汁馏出物。
如果橄榄汁中存在甘油三酯、游离脂肪酸或其他酯(如橄榄油、油酸和油酸乙酯)，则应当在蒸馏汁液前减少它们的含量或完全去除它们，以避免馏出的HT被污染。脂肪酸和酯不溶于HT，但是会形成混浊或2-相馏出物，因为脂肪酸和简单的酯(如油酸和油酸乙酯)与HT一起馏出。
形成甘油三酯、脂肪酸、油酸乙酯减少的蒸馏材料
有两种主要的典型的可商业获得的橄榄汁形式能用于本发明的工艺中。第一种是新鲜的橄榄汁。其可以简单地以未经处理的状态从创造者(典型地为橄榄油制造者)那里获得，或者其可以经历例如离心或过滤的步骤，以去除固体和甘油三酯。可在再水合后用于本发明中的第二种形式是喷雾干燥或冷冻干燥的形式，其可以经柠檬酸进行稳定化处理。在如下所述的处理后，任何来源对蒸馏来说都是可接受的。典型地，初始汁液中可能存在固体、油脂(油)和/或纤维，或在预处理(如离心或超滤)后不含固体和甘油三酯或脂肪酸。还合适的是下述橄榄汁，所述橄榄汁以浓缩形式购买，或者在使用前通过本领域已知的标准技术被浓缩。
需要时，可以通过乙醇沉淀去除纤维和/或部分非挥发物，如共同提交的专利申请No.____[代理人案号No.26254WO]中所述，并在本文中概述。
典型地，未经加工的橄榄汁会含有大量细小的纤维。它们是难以滤除的，因为它们趋向于阻塞滤膜，从而需要大量维护。橄榄汁中存在的纤维、残余油和脂质和/或其他固体可以通过下述步骤聚集成团然后容易地减少：a)以等于约40-400％橄榄汁或部分浓缩的橄榄汁的量(以体积计)添加溶剂，从而形成两相；和随后b)分离两相。
该过程中可以使用的溶剂可以是可与水混溶或几乎混溶的任何溶剂或溶剂混合物，例如正丁醇。优选醇，特别是C1到C4醇(或其混合物)，并且尤其优选乙醇，特别是终产物要在食物中使用或者要作为药物或营养补剂产物的一部分使用时。也可以使用的其他溶剂包括乙腈和丙酮。
溶剂量不是特别关键的，并且会取决于混合物中的水量。通常需要溶剂量至少等于存在的水量。因此例如当乙醇为溶剂时，对每500ml水而言会需要约600ml EtOH。然而，这适用于广阔的范围：按重量计与水量相比约40-400％的溶剂，优选地100-240％，和更优选地与水量相比约160-220％的溶剂。重要的标准是添加足量的溶剂，从而形成两个不同的相。
该步骤的温度不是特别关键的，并且其范围可以从0℃到约80℃，或者是低于混合物沸点的任何温度。便利地，温度应在约20℃和60℃之间，最便利地为室温，或约25℃。
此时存在两相，并且可以使用任何便利的手段分离两相。分离方法应取决于材料的实际组成。对一些批次而言，此时可容易地使用过滤器和/或离心机。其他批次可以通过简单的倾析或常规的相分离技术容易地处理。
需要时可以回收溶剂用于再次使用，使得所述过程更加经济。蒸发通常是回收溶剂的最容易的方式。
得到的产物是固体、甘油三酯、脂肪酸(例如油酸)和脂肪酸乙酯(例如油酸乙酯)减少的橄榄汁提取物，其可以用作本发明的下一步骤的起始材料。“减少的”表示提取物中剩余的固体、甘油三酯、脂肪酸和油酸酯的量被大幅减少并且达到不可检出。需要时可以通过正己烷萃取，或者通过离心和/或倾析进一步减少甘油三酯、脂肪酸和油酸乙酯。为了获得最优的结果，优选这些组分的量尽可能低(少于约1％)。在尤其优选的实施方案中，橄榄汁提取物是无固体、无甘油三酯、无脂肪酸和无脂肪酸乙酯的。
HT的萃取
根据本发明发现，可以通过使用不与水混溶的溶剂(例如乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯和THF)，从澄清、固体减少、甘油三酯减少、脂肪酸减少、油酸乙酯减少的橄榄汁提取物(例如来自前述步骤的橄榄汁提取物)中萃取羟基酪醇。对大部分应用，包括终产物旨在用作营养或药物制品的应用而言，乙酸乙酯，特别是食品级的乙酸乙酯是优选的。
优选在较高的pH(例如8-9)下萃取，以提高提取物中羟基酪醇的含量，但是可以使用范围在约3-11中的任何pH。在比约9更高的pH下水解还形成一些游离的油酸，需要时可以通过在略微酸性的pH(约6或低于6)下通过正己烷萃取所述油酸。
由于相对低的分配系数(EtOAc/水约为1)，为了得到最优的结果，可能需要将萃取重复若干次，或者可以在多步骤萃取柱中进行。尽管HT的该萃取系数与pH(在pH 4到8下)无关，但是在等于或高于约7的pH下萃取更加有效，因为在更低的pH下大量未知的化合物也被萃取，从而降低了提取物中HT的纯度。
从萃取步骤获得的提取物构成本发明的另一方面。提取物是澄清的，与起始橄榄汁相比具有减少的固体量，减少的甘油三酯量，减少的脂肪酸量。优选地，“减少的量”是相当低的，即以少于起始汁液中存在量10％的量存在，并且更优选地，达到不可检出。
在一个替代性步骤中，可以使用吸附过程进行浓缩来代替从澄清的、固体、甘油三酯、脂肪酸、油酸乙酯减少的橄榄汁提取物中萃取HT。可以通过在树脂上吸附来富集羟基酪醇，代替在如例如EP 2172429、WO02/064537中所述的用溶剂萃取羟基酪醇。在该过程中，使用中性树脂，优选地使用AMBERLYST XAD或类似类型树脂的色谱处理是优选的。
HT提取物的蒸馏
此时可以蒸馏从上述任一过程中得到的HT富集的提取物，可以使用常规蒸馏设备或优选的短程(short path)蒸馏设备。如果橄榄汁具有较低的HT浓度(即少于约10％)，则蒸馏是不可能的，因为HT或者不能被蒸馏或者经历降解，尽管已报道了纯HT的蒸馏(Baralda等1983 LiebigsAnn.Chem.684-686)。
根据本发明出人意料地发现，在萃取后可以对至少含约30％ HT的富集的提取物进行蒸馏，从而以高产率(大于约60％)获得甚至更高浓度的馏出物。
在一个优选的实施方案中，蒸馏在约＜2mbar的真空中发生。得到的馏出物(其形成本发明的另一方面)是几乎无色的高度粘稠的液体，其含有约50-85％ HT和8-15％酪醇。
需要时，通过对馏出物进行第二分级蒸馏，几乎能够完全去除酪醇。因此，本发明的另一方面是再蒸馏先前获得的馏出物，以生产羟基酪醇与酪醇比例从10∶1到＞50∶1的再馏出物。
本发明的馏出物(即在第一次蒸馏后产生的馏出物和在第二次蒸馏后产生的馏出物)可以是通过与常规饲料、食物或饮料组合使用而用于人或动物的营养产品的组分。另外，可以使用常规方法将馏出物配制进药物例如片剂、胶囊、液体等等中。或者它们可以作为化妆品组合物的一部分使用。
接着在以下的非限制性实施例中进一步阐述本发明。
实施例
实施例1
初始材料
除非另有说明，所有给出的“％”涉及重量百分比。
起始材料为HIDROX 6％(来自CreAgri，Haywood，CA；Lot6022406002)。这是用柠檬酸稳定化的冻干橄榄汁。其内含物为(以重量％计)：
碳水化合物 约60％
脂质(橄榄油) 约15％
纤维 约10％
羟基酪醇 2.1％
水 约2％
外观：
| 水中的溶解性 | 混浊、精细的悬浮液 |
| 口味 | 苦 |
| 颜色 | 米色-棕色粉末 |
实施例2
将来自CreAgri的100g HIDROX(6％多酚)(实施例1)和80ml水添加进氮气气氛下的反应烧瓶中。将混合物温热至80℃并调节至pH 9.0，之后在80℃和pH 9.0下搅拌30分钟，持续添加总计38ml的10mol/l氢氧化钠，以维持pH。将悬浮液冷却至60℃。上述碱处理将羟基酪醇含量提高至约130％。
通过添加200g乙醇，在60℃下沉淀固体和可沉淀物。将混合物冷却，在室温搅拌30分钟，并通过布氏漏斗过滤。用50g乙醇70％/水30％洗涤滤饼。用约5ml的10mol/l盐酸将滤液调节至pH 5，并在旋转蒸发仪(20mbar，60℃)中蒸发以回收乙醇，非挥发性残余物33.5g。含量[w％]：7.4％羟基酪醇、0.8％酪醇。收率：起始羟基酪醇的119％。
将残余物(33.5g)溶于32ml水中。用100ml正己烷萃取微量脂肪酸和油。用约4ml的10mol/l氢氧化钠将水相调节至pH 8.0，并用5×100ml乙酸乙酯萃取。用10ml水连续地洗涤有机相。合并乙酸乙酯溶液并蒸发留下3.29g羟基酪醇。含量[w％]：66.0％羟基酪醇、8.3％酪醇。收率：103％起始羟基酪醇。
在短程蒸馏设备中，在0.02-0.2mbar下蒸馏2.97g萃取的羟基酪醇，得到2.38g羟基酪醇。含量[w％]：80.1％羟基酪醇、9.7％酪醇。收率：101％起始羟基酪醇。
实施例3
在真空(0.02-0.2mbar)中通过柱分级蒸馏经短程蒸馏的19.7g羟基酪醇(含量：70％羟基酪醇、11％酪醇)，得到9.6g羟基酪醇，其具有86％羟基酪醇、2.6％酪醇。
实施例4
获得了去除纤维的浓缩的橄榄汁样品(含量＝0.89％羟基酪醇)。在真空中将243g进一步浓缩至190g(含有约50％非挥发物)。在氮气气氛下的反应烧瓶中，将混合物温热至80℃并调节至pH 8.0，随后在80℃下pH 8.0下搅拌30分钟，持续添加总计32ml的10mol/l氢氧化钠维持pH。
向深色混合物中添加280g乙醇制造沉淀物。将混合物冷却并在室温下搅拌1小时。从沉淀物中倾析上部溶液，并在旋转蒸发仪中蒸发回收乙醇。非挥发性残余物为78g。含量[w％]：2.6％羟基酪醇、0.6％酪醇。收率：93％起始羟基酪醇。
将残余物(78g)溶于77ml水中，并用5×100ml乙酸乙酯萃取。用10ml水连续洗涤有机相。将乙酸乙酯溶液合并并蒸发，留下4.0g羟基酪醇。含量[w％]：40.3％羟基酪醇、9.4％酪醇。收率：74％起始羟基酪醇。
在0.02-0.2mbar的短程蒸馏设备中，蒸馏3.6g经萃取的羟基酪醇，得到3.0g羟基酪醇。含量[w％]：41％羟基酪醇、14.6％酪醇。收率：63％起始羟基酪醇。
Claims (12)
1.生产富含羟基酪醇的橄榄汁馏出物的方法，包括：
a)获得澄清、固体减少、甘油三酯减少和脂肪酸减少的羟基酪醇富集的橄榄汁浓缩物；和
b)蒸馏来自步骤a)的羟基酪醇提取物，形成橄榄汁馏出物，其中通过包括下述过程的步骤形成步骤a)的橄榄汁浓缩物：
用不与水混溶的溶剂萃取与新鲜橄榄汁相比含有减少的固体、碳水化合物、甘油三酯、脂肪酸量的橄榄汁提取物，获得羟基酪醇富集的橄榄汁浓缩物，其中所述不与水混溶的溶剂选自由以下溶剂组成的组：乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、四氢呋喃及其混合物。
2.根据权利要求1的方法，其中萃取步骤还包括将pH调节至从3到11。
3.根据权利要求2的方法，其中将pH调节至从5到10。
4.根据权利要求3的方法，其中将pH调节至从7到9。
5.根据权利要求1的方法，其中所述溶剂是乙酸乙酯。
6.根据权利要求5的方法，其还包括在步骤b)之前去除至少一些乙酸乙酯和回收乙酸乙酯。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法，还包括：
c)再蒸馏来自步骤b)的馏出物，生产羟基酪醇与酪醇的比例从10∶1到＞50∶1的再馏出物。
8.通过权利要求1-6中任一项方法生产的橄榄汁提取物，其是澄清的，并且与新鲜橄榄汁相比含有减少的固体、碳水化合物、甘油三酯、脂肪酸量。
9.通过权利要求1到7中任一项方法生产的橄榄汁馏出物或再馏出物。
10.包含权利要求8所述的橄榄汁提取物或权利要求9所述的橄榄汁馏出物或再馏出物的营养组合物。
11.包含权利要求8所述的橄榄汁提取物或权利要求9所述的橄榄汁馏出物或再馏出物的饲料组合物。
12.包含权利要求8所述的橄榄汁提取物或权利要求9所述的橄榄汁馏出物或再馏出物的化妆品组合物。
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