CN102503928A - 高纯胡椒碱的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高纯胡椒碱的生产方法，其先用超临界CO2流体萃取胡椒原料的胡椒精油；然后用超临界CO2流体萃取胡椒油树脂，萃取过程中采用乙醇和水混合溶剂作为夹带剂；将超临界萃取的胡椒油树脂与食用油混合纯化胡椒碱，最后用食用酒精及变性酒精纯化即可得到高纯胡椒碱。本方法首先萃取胡椒精油；然后采用乙醇和水混合溶剂为夹带剂提取胡椒油树脂成分，然后将胡椒油树脂与食用油混合纯化胡椒碱，最后再用变性酒精及食用酒精纯化可得高纯胡椒碱。本方法采用物理方法提取，提取率高、杂质少，纯化工艺简单易行，所得胡椒碱产品纯度高，品质好，具有纯天然特性，附加值高。

Description

高纯胡椒碱的生产方法
技术领域
本发明涉及一种胡椒的提取纯化，尤其是一种高纯胡椒碱的生产方法。
背景技术
胡椒碱是胡椒科植物黑或白胡椒的一种有效成分，具有镇痛、温中散寒、开胃下气、消炎解毒等独特疗效，是医药行业中多种药物必须的中间体或添加剂，具有不可低估的应用价值。目前从胡椒中提取胡椒碱的过程多采用溶剂提取、结晶分离的过程，这种方法将原料中的精油、油树脂、色素、蛋白质、糖等杂质提取出来，在纯化过程中还需要进行脱脂、脱色、除杂等处理，工艺复杂而且损失大量的精油和树脂；纯化时大多加入碱性溶液进行洗涤，不仅会促进胡椒碱水解，而且所得胡椒碱纯度差，熔点偏低，重结晶困难，最终所得胡椒碱的产量低，纯度差。因此通过改变提取、纯化工艺，寻找一种简单快捷，提取率高，易于纯化，产品纯度高、得率高的工业化生产方法是有必要的。
超临界CO2流体对胡椒精油和不挥发性油类物质溶解性较好，萃取率较高，而对胡椒碱的溶解性较差，萃取率较低，目前超临界CO2萃取设备主要被用于提取胡椒精油，而对胡椒碱的成分研究较少。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用超临界CO2萃取的高纯胡椒碱的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其先用超临界CO2流体萃取胡椒原料的胡椒精油；然后用超临界CO2流体萃取胡椒油树脂，萃取过程中采用乙醇和水混合溶剂作为夹带剂；将超临界萃取的胡椒油树脂与食用油混合纯化胡椒碱，最后用变性酒精及食用酒精纯化即可得到高纯胡椒碱。
本发明进一步的工艺步骤：（1）压片处理：将胡椒原料进行压片处理，胡椒压片的厚度为0.1～3mm；
（2）胡椒精油的萃取：胡椒压片在超临界CO2萃取釜内萃取胡椒精油；萃取压力10～20MPa，萃取温度为35～45℃，萃取时间2～3h；
（3）胡椒油树脂的萃取：萃取胡椒精油后的胡椒压片在超临界CO2萃取釜内，压力为25～30MPa、温度为50～80℃的条件下萃取胡椒油树脂，萃取时间2～3h,在萃取过程中加入食用酒精与水混合溶剂做夹带剂；
（4）胡椒碱纯化：将萃取得到的胡椒油树脂与食用油在分离器中充分混匀静置分层；然后将下层胡椒碱与变性酒精混合，在分离器中混合均匀、静置分层；然后弃去上层变性酒精液，下层即为胡椒碱结晶，将胡椒碱结晶用食用酒精重结晶，冷冻干燥即得到高纯度的胡椒碱。
本发明所述步骤（2）中带有萃取物的流体在分离压力5～10MPa、分离温度30～40℃的条件下分离，收集得到胡椒精油。
本发明所述步骤（3）中带有萃取物的流体优选在下述条件下分离：分离压力4～12MPa,分离温度50～80℃。
本发明所述步骤（4）中，胡椒油树脂:食用油＝1:1～1:3；胡椒碱:变性酒精＝1:2～1:4；胡椒碱结晶:食用酒精＝1:1～1:3.5。所述步骤（4）中的变性酒精为甲醇与乙醇按体积比1:80～1:10的混合液。
本发明所述夹带剂中的乙醇含量为50～95wt%；夹带剂流量为1～10L/h。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：超临界CO2流体对胡椒碱成分溶解度较低，本发明首先萃取超临界CO2流体易溶解的胡椒精油（由于胡椒碱成分难溶于油类物质，先提取精油一方面可获得高附加值产品，另一方面便于胡椒碱的纯化）；然后采用乙醇和水混合溶剂为夹带剂提取胡椒油树脂成分，然后将胡椒油树脂与食用油混合纯化胡椒碱（胡椒碱难溶于食用油，而胡椒油树脂中的脂溶性成分可以很好地溶解于食用油而除去），最后再用食用酒精及变性酒精纯化可得高纯胡椒碱。
本发明采用物理方法提取，提取率高、杂质少，纯化工艺简单易行，所得胡椒碱产品纯度高，品质好，具有纯天然特性，附加值高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：本高纯胡椒碱的生产方法采用下述工艺步骤。
1、压片处理：将胡椒原料经过压片处理，制得厚度为0.5mm的胡椒压片80kg。
2、胡椒精油的萃取：胡椒压片装入超临界CO2萃取釜内萃取，萃取压力12MPa、萃取温度40℃、CO2流量1100L/h、萃取时间3小时；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离压力9MPa、分离温度35℃收集得到胡椒精油和小分子杂质。
3、胡椒油树脂的萃取：超临界CO2萃取釜内萃取胡椒精油后的胡椒压片，在萃取压力27MPa、萃取温度65℃进行萃取，CO2流量1500L/h、萃取时间2.5h；在萃取过程中加入食用酒精与水（乙醇含量为60wt%）混合液做夹带剂，0～1小时间夹带剂流量为4.0L/h，1～2.5小时间夹带剂流量为6L/h；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离条件分别为分离压力10MPa、分离温度70℃，然后收集胡椒油树脂。
4、胡椒碱纯化：将超临界萃取的胡椒油树脂按料液重量比1:2加入食用油，在60℃分离器中使其充分混匀静置分层；然后趁热将下层胡椒碱按料液重量比1:2.5加入变性酒精（甲醇:乙醇=1:20），在50℃分离器中使其充分混匀、静置分层6h；弃去上层变性酒精液，下层为胡椒碱结晶（含量74wt%），将胡椒碱结晶用食用酒精按料液比1:2.5，重结晶3次，冷冻干燥得到含量为97.6wt%的胡椒碱。
实施例2：本高纯胡椒碱的生产方法采用下述工艺步骤。
1、压片处理：将胡椒原料经过压片处理，制得厚度为0.3mm的胡椒压片82kg。
2、胡椒精油的萃取：胡椒压片装入超临界CO2萃取釜内萃取，萃取压力15MPa、萃取温度45℃、CO2流量1200L/h、萃取时间2.0小时；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离压力10MPa、分离温度40℃，收集胡椒精油。
3、胡椒油树脂的萃取：超临界CO2萃取釜内萃取胡椒精油后的胡椒压片，在萃取压力29MPa、萃取温度60℃进行萃取，CO2流量1550L/h、萃取时间2.0h；在萃取过程中加入食用酒精与水（乙醇含量为80wt%）混合液做夹带剂，0～1小时间夹带剂流量为5.0L/h，1～2.0小时间夹带剂流量为7L/h；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离条件分别为分离压力12MPa、分离温度75℃，然后收集胡椒油树脂。
4、胡椒碱纯化：将超临界萃取的胡椒油树脂按料液重量比1:1.5加入食用油，在65℃分离器中使其充分混匀静置分层；然后趁热将下层胡椒碱按料液重量比1:3加入变性酒精（甲醇:乙醇=1:25），在55℃分离器中使其充分混匀、静置分层8h；弃去上层变性酒精液，下层为胡椒碱结晶（含量80wt%），将胡椒碱用食用酒精按料液比1:2，重结晶4次，冷冻干燥得到含量为98.5wt%的胡椒碱。
实施例3：本高纯胡椒碱的生产方法采用下述工艺步骤。
1、压片处理：将胡椒原料经过压片处理，制得厚度为0.1mm的胡椒压片80kg。
2、胡椒精油的萃取：胡椒压片装入超临界CO2萃取釜内萃取，萃取压力10MPa、萃取温度35℃、CO2流量1150L/h、萃取时间2.5小时；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离压力7MPa、分离温度32℃收集得到胡椒精油和小分子杂质。
3、胡椒油树脂的萃取：超临界CO2萃取釜内萃取胡椒精油后的胡椒压片，在萃取压力30MPa、萃取温度80℃进行萃取，CO2流量1400L/h、萃取时间2.5h；在萃取过程中加入食用酒精与水（乙醇含量为70wt%）混合液做夹带剂，0～1小时间夹带剂流量为8.0L/h，1～2.5小时间夹带剂流量为10L/h；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离条件分别为分离压力8MPa、分离温度60℃，然后收集胡椒油树脂。
4、胡椒碱纯化：将超临界萃取的胡椒油树脂按料液重量比1:1加入食用油，在70℃分离器中使其充分混匀静置分层；然后趁热将下层胡椒碱按料液重量比1:2.0加入变性酒精（甲醇:乙醇=1:10），在50℃分离器中使其充分混匀、静置分层3h；弃去上层变性酒精液，下层为胡椒碱结晶，将胡椒碱结晶用食用酒精按料液比1:1，重结晶6次，冷冻干燥得到含量为98.7wt%的胡椒碱。
实施例4：本高纯胡椒碱的生产方法采用下述工艺步骤。
1、压片处理：将胡椒原料经过压片处理，制得厚度为3mm的胡椒压片80kg。
2、胡椒精油的萃取：胡椒压片装入超临界CO2萃取釜内萃取，萃取压力20MPa、萃取温度45℃、CO2流量1000L/h、萃取时间3小时；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离压力5MPa、分离温度30℃收集得到胡椒精油和小分子杂质。
3、胡椒油树脂的萃取：超临界CO2萃取釜内萃取胡椒精油后的胡椒压片，在萃取压力25MPa、萃取温度50℃进行萃取，CO2流量1600L/h、萃取时间2.0h；在萃取过程中加入食用酒精与水（乙醇含量为90wt%）混合液做夹带剂，0～1小时间夹带剂流量为1.0L/h，1～2小时间夹带剂流量为2.0L/h；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离条件分别为分离压力11MPa、分离温度80℃，然后收集胡椒油树脂。
4、胡椒碱纯化：将超临界萃取的胡椒油树脂按料液重量比1:3加入食用油，在50℃分离器中使其充分混匀静置分层；然后趁热将下层胡椒碱按料液重量比1:4.0加入变性酒精（甲醇:乙醇=1:80），在40℃分离器中使其充分混匀、静置分层7h；弃去上层变性酒精液，下层为胡椒碱结晶，将胡椒碱结晶用食用酒精按料液比1:3.5，重结晶2次，冷冻干燥得到含量为97.7wt%的胡椒碱。
实施例5：本高纯胡椒碱的生产方法采用下述工艺步骤。
1、压片处理：将胡椒原料经过压片处理，制得厚度为2mm的胡椒压片81kg。
2、胡椒精油的萃取：胡椒压片装入超临界CO2萃取釜内萃取，萃取压力18MPa、萃取温度37℃、CO2流量1050L/h、萃取时间2小时；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离压力8MPa、分离温度38℃收集得到胡椒精油和小分子杂质。
3、胡椒油树脂的萃取：超临界CO2萃取釜内萃取胡椒精油后的胡椒压片，在萃取压力28MPa、萃取温度70℃进行萃取，CO2流量1450L/h、萃取时间3.0h；在萃取过程中加入食用酒精与水（乙醇含量为50wt%）混合液做夹带剂，夹带剂流量为3.0L/h；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离条件分别为分离压力4MPa、分离温度50℃，然后收集胡椒油树脂。
4、胡椒碱纯化：将超临界萃取的胡椒油树脂按料液重量比1:2.5加入食用油，在55℃分离器中使其充分混匀静置分层；然后趁热将下层胡椒碱按料液重量比1:3.5加入变性酒精（甲醇:乙醇=1:50），在80℃分离器中使其充分混匀、静置分层5h；弃去上层变性酒精液，下层为胡椒碱结晶，将胡椒碱结晶用食用酒精按料液比1:1.5，重结晶5次，冷冻干燥得到含量为98.0wt%的胡椒碱。
实施例6：本高纯胡椒碱的生产方法采用下述工艺步骤。
1、压片处理：将胡椒原料经过压片处理，制得厚度为1mm的胡椒压片85kg。
2、胡椒精油的萃取：胡椒压片装入超临界CO2萃取釜内萃取，萃取压力14MPa、萃取温度42℃、CO2流量1080L/h、萃取时间2小时；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离压力6MPa、分离温度36℃收集得到胡椒精油和小分子杂质。
3、胡椒油树脂的萃取：超临界CO2萃取釜内萃取胡椒精油后的胡椒压片，在萃取压力26MPa、萃取温度55℃进行萃取，CO2流量1580L/h、萃取时间2.5h；在萃取过程中加入食用酒精与水（乙醇含量为85wt%）混合液做夹带剂，夹带剂流量为9L/h；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离条件分别为分离压力6MPa、分离温度80℃，然后收集胡椒油树脂。
4、胡椒碱纯化：将超临界萃取的胡椒油树脂按料液重量比1:2.5加入食用油，在55℃分离器中使其充分混匀静置分层；然后趁热将下层胡椒碱按料液重量比1:3.5加入变性酒精（甲醇:乙醇=1:60），在60℃分离器中使其充分混匀、静置分层4h；弃去上层变性酒精液，下层为胡椒碱结晶，将胡椒碱结晶用食用酒精按料液比1:1.5，重结晶5次，冷冻干燥得到含量为97.9wt%的胡椒碱。
实施例7：本高纯胡椒碱的生产方法采用下述工艺步骤。
1、压片处理：将胡椒原料经过压片处理，制得厚度为1mm的胡椒压片85kg。
2、胡椒精油的萃取：胡椒压片装入超临界CO2萃取釜内萃取，萃取压力14MPa、萃取温度42℃、CO2流量1080L/h、萃取时间2.5小时；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离压力6MPa、分离温度36℃收集得到胡椒精油和小分子杂质。
3、胡椒油树脂的萃取：超临界CO2萃取釜内萃取胡椒精油后的胡椒压片，在萃取压力26MPa、萃取温度55℃进行萃取，CO2流量1580L/h、萃取时间3.0h；在萃取过程中加入食用酒精与水（乙醇含量为95wt%）混合液做夹带剂，夹带剂流量为9L/h；带有萃取物的流体进入分离釜内分离，分离条件分别为分离压力5MPa、分离温度65℃，然后收集胡椒油树脂。
4、胡椒碱纯化：将超临界萃取的胡椒油树脂按料液重量比1:2.5加入食用油，在55℃分离器中使其充分混匀静置分层；然后趁热将下层胡椒碱按料液重量比1:3.5加入变性酒精（甲醇:乙醇=1:60），在60℃分离器中使其充分混匀、静置分层4h；弃去上层变性酒精液，下层为胡椒碱结晶，将胡椒碱结晶用食用酒精按料液比1:1.5，重结晶5次，冷冻干燥得到含量为97.8wt%的胡椒碱。

Claims (7)

1.一种高纯胡椒碱的生产方法，其特征在于：其先用超临界CO2流体萃取胡椒原料的胡椒精油；然后用超临界CO2流体萃取胡椒油树脂，萃取过程中采用乙醇和水混合溶剂作为夹带剂；将超临界萃取的胡椒油树脂与食用油混合纯化胡椒碱，最后用变性酒精及食用酒精纯化即可得到高纯胡椒碱。
2.根据权利要求１所述的高纯胡椒碱的生产方法，其特征在于，其采用下述工艺步骤：（1）压片处理：将胡椒原料进行压片处理，胡椒压片的厚度为0.1～3mm；
（2）胡椒精油的萃取：胡椒压片在超临界CO2萃取釜内萃取胡椒精油；萃取压力10～20MPa，萃取温度为35～45℃，萃取时间2～3h；
（3）胡椒油树脂的萃取：萃取胡椒精油后的胡椒压片在超临界CO2萃取釜内，压力为25～30MPa、温度为50～80℃的条件下萃取胡椒油树脂，萃取时间2～3h；在萃取过程中加入食用酒精与水混合溶剂做夹带剂；带有萃取物的流体分离得到胡椒油树脂；
（4）胡椒碱纯化：将萃取得到的胡椒油树脂与食用油在分离器中充分混匀静置分层；然后将下层胡椒碱与变性酒精混合，在分离器中混合均匀、静置分层；然后弃去上层变性酒精液，下层即为胡椒碱结晶，将胡椒碱结晶用食用酒精重结晶，冷冻干燥即得到高纯度的胡椒碱。
3.根据权利要求2所述的高纯胡椒碱的生产方法，其特征在于：所述步骤（2）中带有萃取物的流体在分离压力5～10MPa、分离温度30～40℃的条件下分离，收集得到胡椒精油。
4.根据权利要求2所述的高纯胡椒碱的生产方法，其特征在于：所述步骤（3）中带有萃取物的流体在下述条件下分离：分离压力4～12MPa,分离温度50～80℃。
5.根据权利要求2所述的高纯胡椒碱的生产方法，其特征在于：所述步骤（4）中，胡椒油树脂:食用油＝1:1～1:3；胡椒碱:变性酒精＝1:2～1:4；胡椒碱结晶:食用酒精＝1:1～1:3.5。
6.根据权利要求2所述高纯胡椒碱的生产方法，其特征在于：所述步骤（4）中的变性酒精为甲醇与乙醇按体积比1:80～1:10的混合液。
7.根据权利要求１－6所述的任意一种高纯胡椒碱的生产方法，其特征在于：所述夹带剂中的乙醇含量为50～95wt%；夹带剂流量为1～10L/h。
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