CN102260588A

CN102260588A - 从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法

Info

Publication number: CN102260588A
Application number: CN2011101646474A
Authority: CN
Inventors: 孔维宝; 张继; 李阳; 王雁; 白万明; 许晓卉; 葸玉琴; 马君义; 梁俊玉; 杨晓龙
Original assignee: Northwest Normal University
Current assignee: Northwest Normal University
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: CN102260588B

Abstract

本发明公开了一种从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法。该方法通过将烘干后的废渣浸泡在混合溶剂中，用微波提取器预处理料液，加水分相，再用超声波提取器辅助浸提，之后进行过滤或离心，使滤液分层，上层液相经真空减压浓缩得到粗提果渣油，下层液相经真空减压浓缩得到果渣多酚。该方法具有耗时短、能耗低、提取效率高等显著特点。

Description

从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法

技术领域

本发明涉及提取果渣油和多酚的方法，尤其是从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，属于生物分离技术。

背景技术

在采用冷榨法生产橄榄油时，会产生大量的油橄榄加工废渣，废渣中含有大量的果渣油和多酚等有效成分，但目前油橄榄加工生产企业均未能对其进行开发利用，将废渣直接废弃或利用度不高造成了极大的资源浪费和环境污染。

目前，油脂的提取方法主要有：压榨法、溶剂提取法、回流法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法和超临界CO₂萃取法等。经压榨法压榨后的饼残油量高，出油效率较低，动力消耗大，零件易损耗，适合小规模的油脂加工企业；采用回流法时，有效成分因长时间受热会发生部分降解；超临界CO₂萃取法提取速度快且安全性高，但目前国产的超临界萃取设备容积偏小，无法满足工业化生产的需要，而且设备价格昂贵；而超声波辅助提取法、微波辅助萃取技术具有耗时短、效率高等优点。

多酚物质的提取方法主要有：水提法、有机溶剂提取法、超声波法、微波辅助萃取法等。水提法具有成本低、安全、适合工业化生产等优点，但由于水的极性大，容易把蛋白质、糖类、无机盐等溶于水的成分浸提出来，从而使提取液存放时易腐败变质，同时不利于后续的分离，因此现在已经很少单独使用水提法；有机溶剂提取法具有提取效率高、易于实现工业化生产等优点，是目前国内外使用最广泛的方法，但由于其需要的提取时间较长，能耗较高；微波-超声波辅助萃取技术与其它的提取方法相比较，具有选择性高、快速高效、收得率高及提取物纯度高、质量稳定、耗能低、溶剂用量少、安全无污染等特点，且符合绿色化学与环境保护要求。

国内有关油橄榄加工废弃物开发的专利主要有：专利(201010134203.1)采用四氟乙烷溶液来萃取油橄榄废渣中的果渣油，该专利的提取方法较为复杂，且生产成本较高，不适合于企业大规模应用；专利(200610098344.6)公开了一种富含高纯度橄榄苦苷的油橄榄叶提取物制备方法，它开发了从橄榄叶中提取总多酚的技术，该技术是关于橄榄叶中多酚物质的提取，而对橄榄废渣中多酚的提取未作相关研究；专利(CN1333203A)利用中国橄榄青果和橄榄叶来制备橄榄多酚，它是采用水提取、乙醇沉淀和乙酸乙酯萃取法制备橄榄多酚，该专利仍然未涉及到油橄榄加工废渣的综合开发；专利(20041002323.3)利用橄榄叶提取橄榄多酚，该专利采用水漂洗、二氧化碳消毒、醇提取、浓缩和干燥，制得的橄榄多酚含量低，且纯度不高。综上所述，从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的专利技术在国内未见报道。

本发明针对上述问题，结合我国目前的油橄榄资源条件和实际生产状况，开发从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的技术，实现废弃物的资源化开发利用，变废为宝。本发明对提升油橄榄加工技术、实现油橄榄加工废弃物的资源化开发具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法；该方法通过使用混合浸提溶剂、微波预处理、加水分相、超声波辅助浸提、固液分离、分相、真空浓缩得到果渣油和多酚；该方法具有耗时短、能耗低、提取效率高等显著特点。

为解决上述技术问题，本发明提供一种从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，包括以下步骤：

1)取油橄榄加工废渣；

2)将废渣浸泡在非极性有机溶剂和极性有机溶剂的混合溶剂中，得到混合料液；

3)用连接冷凝装置的微波提取器预处理步骤2)得到的料液；

4)在预处理后的混合料液中加水使非极性有机溶剂与极性溶剂分相；

5)用连接冷凝装置的超声波提取器辅助浸提处理步骤4)得到的料液；

6)对步骤5)得到的料液进行过滤或离心，除去料渣，得到的料液分层；

7)料液分层得到的上层液相经真空减压浓缩得到粗提果渣油，下层液相经真空减压浓缩得到多酚液或经真空减压浓缩后再经干燥得到粗果渣多酚固体粉末。

进一步地，所述步骤1)中，所述废渣经烘干至水分含量低于15％。

所述废渣的烘干是在温度为60～90℃条件下烘6～12h。

所述废渣经烘干后，再进行粉碎，之后过1～5mm孔径的筛。

进一步地，所述步骤2)中，所述非极性有机溶剂为正己烷、环己烷、异辛烷、石油醚或乙醚；所述极性有机溶剂为乙醇或丙酮。

所述非极性有机溶剂和所述极性有机溶剂是按照2∶1～1∶2(v/v)混合。

进一步地，所述步骤2)中，所述废渣和混合溶剂按照1∶5～1∶50(g∶ml)混合。

进一步地，所述步骤2)中，所述废渣浸泡是在温度为20～60℃条件下浸泡废渣20～60min。

进一步地，所述步骤3)中，所述微波提取器预处理是在功率为100～700W，搅拌转速为100～300rpm条件下处理料液5～30min。

进一步地，所述步骤4)中，加入水的量为使得混合溶剂中极性有机溶剂与水的比例为2∶8～8∶2(v/v)。

进一步地，所述步骤5)中，所述超声波提取器辅助浸提是在功率为100～300W，温度为20～60℃条件下处理料液20～60min。

进一步地，所述步骤6)中，所述料液过滤或离心后，使用相同的极性有机溶剂和水抽滤洗涤料渣，使提取更加完全；所用极性有机溶剂与水的比例与步骤4)中得到的极性有机溶剂和水的比例相同。

所述料液分层是将除去料渣后的料液在转速为2000～5000rpm条件下离心5～15min，或者将料液静置至明显分相。

所述上层液相是含果渣油的非极性萃取液，下层液相是含多酚的极性萃取液。所述料渣经真空浓缩，回收有机溶剂。

进一步地，所述步骤7)中，上层液相经真空减压浓缩后得到粗提果渣油；下层液相经真空减压浓缩得到多酚液或经真空减压浓缩后再经干燥得到粗果渣多酚固体粉末。

所述干燥包括低温真空干燥、冷冻干燥或喷雾干燥。

本发明具有以下显著优点：

1、采用混合溶剂和分相原理，实现了在一次提取过程中同时提取分离两种有效成分，与常规的溶剂提取法相比，显著缩短了提取时间和生产周期；

2、本发明联合使用微波和超声波辅助提取技术，提取效率显著提高，提取时间明显缩短，与采取分两步提取果渣油和多酚的常规溶剂浸提技术相比，总能耗显著降低；

3、本发明可实现油橄榄加工废渣中有效成分的全利用，提取所得的果渣油和多酚经精炼后可加工成高附加值产品，二次废渣经压缩制粒后可开发成燃料。

附图说明

图1为本发明的方法的技术路线图。

具体实施方式

实施例1

取新鲜油橄榄加工废渣，在60℃干燥12h；称取20g过1mm孔径筛网的橄榄果渣，用2∶1的正己烷-乙醇混合提取溶剂，按料液比1∶5(g∶ml)，在20℃下搅拌浸泡60min；浸泡后的料液在连接冷凝装置的微波功率100W，搅拌转速100rpm的条件下预处理30min；之后，在预处理料液中加水至乙醇与水的比例为2∶8，将混合料液在连接冷凝装置的功率100W，控制温度20-30℃的超声波提取器中超声60min；之后，料液经过滤，用相同的极性溶剂洗涤，滤渣经真空浓缩回收有机溶剂，二次废渣用作燃料，滤液在2000rpm离心15min使分层。

取上层正己烷有机相，经真空减压浓缩后，得粗提果渣油2.15 g，得率为10.73％；取下层乙醇水溶液，经真空减压浓缩、干燥后，得果渣粗多酚，得率为0.30％。

实施例2

取新鲜油橄榄加工废渣，在70℃干燥10h；称取20g过5mm孔径筛网的橄榄果渣，用1∶1的环己烷-乙醇混合提取溶剂，按料液比1∶10(g∶ml)，在30℃下搅拌浸泡50min；浸泡后的料液在连接冷凝装置的微波功率200W，搅拌转速150rpm的条件下预处理20min；之后，在预处理料液中加水至乙醇与水的比例为3∶7，将混合料液在连接冷凝装置的功率150W，控制温度30-40℃的超声波提取器中超声50min；之后，料液经过滤，用相同的极性溶剂洗涤，滤渣经真空浓缩回收有机溶剂，二次废渣用作燃料，滤液在3000rpm离心10min使分层。

取上层环己烷有机相，经真空减压浓缩后，得粗提果渣油1.70g，得率为8.50％；取下层乙醇水溶液，经真空减压浓缩、干燥后，得果渣粗多酚，得率为0.29％。

实施例3

取新鲜油橄榄加工废渣，在80℃干燥8h；称取10g过2mm孔径筛网的橄榄果渣，用1∶1的石油醚-乙醇混合提取溶剂，按料液比1∶20(g∶ml)，在40℃下搅拌浸泡40min；浸泡后的料液在连接冷凝装置的微波功率300W，搅拌转速200rpm的条件下预处理10min；之后，在预处理料液中加水至乙醇与水的比例为4∶6，将混合料液在连接冷凝装置的功率200W，控制温度40-50℃的超声波提取器中超声40min；之后，料液经过滤，用相同的极性溶剂洗涤，滤渣经真空浓缩回收有机溶剂，二次废渣用作燃料，滤液在4000rpm离心10min使分层。

取上层石油醚有机相，经真空减压浓缩后，得粗提果渣油1.02g，得率为10.19％；取下层乙醇水溶液，经真空减压浓缩、干燥后，得果渣粗多酚，得率为0.39％。

实施例4

取新鲜油橄榄加工废渣，在80℃干燥6h；称取10g过2mm孔径筛网的橄榄果渣，用1∶2的乙醚-丙酮混合提取溶剂，按料液比1∶30(g∶ml)，在50℃下搅拌浸泡30min；浸泡后的料液在连接冷凝装置的微波功率500W，搅拌转速250rpm的条件下预处理10min；之后，在预处理料液中加水至丙酮与水的比例为6∶4，将混合料液在连接冷凝装置的功率250W，控制温度35-40℃的超声波提取器中超声30min；之后，料液经过滤，用相同的极性溶剂洗涤，滤渣经真空浓缩回收有机溶剂，二次废渣用作燃料，滤液在5000rpm离心5min使分层。

取上层乙醚有机相，经真空减压浓缩后，得粗提果渣油1.30g，得率为13.00％；取下层丙酮水溶液，经真空减压浓缩、干燥后，得果渣粗多酚，得率为0.53％。

实施例5

取新鲜油橄榄加工废渣，在90℃干燥6h；称取10g过1mm孔径筛网的橄榄果渣，用2∶1的异辛烷-丙酮混合提取溶剂，按料液比1∶50(g∶ml)，在60℃下搅拌浸泡20min；浸泡后的料液在连接冷凝装置的微波功率700W，搅拌转速300rpm的条件下预处理5min；之后，在预处理料液中加水至丙酮与水的比例为8∶2，将混合料液在连接冷凝装置的功率300W，控制温度55-60℃的超声波提取器中超声20min；之后，料液经过滤，用相同的极性溶剂洗涤，滤渣经真空浓缩回收有机溶剂，二次废渣用作燃料，滤液静置至分层。

取上层异辛烷有机相，经真空减压浓缩后，得粗提果渣油114g，得率为11.41％；取下层丙酮水溶液，经真空减压浓缩、干燥后，得果渣粗多酚，得率为0.82％。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)取油橄榄加工废渣；

3)用连接冷凝装置的微波提取器预处理步骤2)得到的料液；

2.根据权利要求1所述的从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述废渣经烘干至水分含量低于15％。

3.根据权利要求1所述的从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述非极性有机溶剂为正己烷、环己烷、异辛烷、石油醚或乙醚；所述极性有机溶剂为乙醇或丙酮。

4.根据权利要求1或3所述的从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，其特征在于，所述非极性有机溶剂和所述极性有机溶剂按照2∶1～1∶2(v/v)混合成混合溶剂。

5.根据权利要求1所述的从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述废渣和混合溶剂按照1∶5～1∶50(g∶ml)混合。

6.根据权利要求1所述的从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述废渣浸泡是在温度为20～60℃条件下浸泡废渣20～60min。

7.根据权利要求1所述的从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述微波提取器预处理是在功率为100～700W，搅拌转速为100～300rpm条件下处理料液5～30min。

8.根据权利要求1所述的从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，其特征在于，所述步骤4)中，加入水的量为使得混合溶剂中极性有机溶剂与水的比例为2∶8～8∶2(v/v)。

9.根据权利要求1所述的从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，其特征在于，所述步骤5)中，所述超声波提取器辅助浸提是在功率为100～300W，温度为20～60℃条件下处理料液20～60min。

10.根据权利要求1所述的从油橄榄加工废渣中同时提取果渣油和多酚的方法，其特征在于，所述步骤6)中，所述料液分层是将除去料渣后的料液在转速为2000～5000rpm条件下离心5～15min，或者将料液静置至明显分相。