CN102604640A - 迷迭香的综合提取与制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及迷迭香的提取与利用。本发明所述的迷迭香的综合提取与制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法，包括：采用荫干的迷迭香嫩茎或叶片为原料，切碎，水蒸气蒸馏，得到迷迭香精油和蒸馏残留物；对蒸馏残留物用乙醇渗漉提取，对提取液进行回收乙醇处理，水相得水溶性抗氧化剂，沉淀用低沸点溶剂溶解，脱色后按将鼠尾草酸转溶到食用油中；浓缩，回收溶剂，得到鼠尾草酸含量占5-20%的脂溶性速溶抗氧化剂产品。本发明所述方法具有得率高、原料利用充分、生产成本低等优点，同时大幅改善了迷迭香抗氧化剂产品的应用性能，使迷迭香抗氧化剂的使用更方便、高效。

Description

迷迭香的综合提取与制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法

技术领域

本发明涉及迷迭香的提取与利用，尤其是迷迭香的多种活性成分的综合提取方法，特别是从迷迭香原料中制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法。

背景技术

迷迭香（Rosmarinus officinalis）别名艾菊，为鼠尾草属多年生木本植物，性温味辛，具有芳香健胃、镇静安神等作用。其主要活性成份包括迷迭香精油、迷迭香酸、鼠尾草酸、鼠尾草酚等。

迷迭香堪称世界著名美味蔬菜，在欧洲，常作为日常厨房烹饪用香草佐料，用于许多食谱中，有很高的保健价值。其叶可刺激血液循环，促进食道消化，调节呼吸，增强神经系统的功能，帮助血液循环，缓解紧张，使人精力充沛；迷迭香能够调节血压，降低毛细血管的渗透性使低血压恢复正常；有滋润头发，使头发变黑，以及除臭、杀菌等作用。常饮迷迭香茶有助于缓和胃部症状，促进消化，消除胀气和胃痛。迷迭香作为天然绿色蔬菜，具有很好的抗氧化、防腐、祛臭、稳定颜色等作用。用迷迭香植物为原料生产的抗氧化剂以及药品已经在欧美国家上市，其对油脂的氧化抑制效果已得到广泛的认可，其对油脂的抗氧化具有高效，耐高温和安全无毒的特点，彻底避免了合成抗氧化剂的毒副作用和高温分解的缺点。其抗氧化能力优于绝大多数的合成抗氧化剂和茶多酚等大多数的常用天然抗氧化剂。

目前从迷迭香中提取的脂溶性抗氧化剂产品，已经广泛作为各种油脂、富油食品，烘焙食品，糖果，乳制品，水产品的抗氧化添加剂使用。迷迭香脂溶性抗氧化的主要成分鼠尾草酸，在食用油里的溶解度小，溶解过程缓慢，加温溶解的话需要80℃以上的高温，对鼠尾草酸的破坏大。而现在市场上主要是以粉剂产品为主，但是粉剂存在溶解度差，溶解缓慢，且有不溶物产生，增加了添加的难度（需要有过滤不溶物的工序），降低了利用率，影响了产品的使用效果，限制了产品的使用范围。

目前国内也有迷迭香脂溶性抗氧化剂产品，如中国发明专利申请“一种液体油速溶、稳定的迷迭香抗氧化剂及其制备方法”（申请号：201010170323.7，公开号：CN101831302A）中披露了一种使用迷迭香材料为原料，使用食用油作载体助溶剂协同超临界二氧化碳对迷迭香材料中抗氧化活性成分进行强化和选择性萃取的方法，得到液体油速溶、稳定的迷迭香抗氧化剂及迷迭香精油。该专利申请对于迷迭香脂溶性抗氧化剂的生产工艺为超临界二氧化碳萃取方法，生产成本较高，原料利用率较低，且产品单一，仅限于脂溶性抗氧化剂，且颜色较深。

此外，现有的迷迭香抗氧化产品没有考虑鼠尾草酸的含量，而只考虑总酚含量，而作为迷迭香脂溶性抗氧化剂的主要成分，鼠尾草酸是一种不稳定的物质，现有工艺很难保证其稳定性，也未公开说明其提取产品中鼠尾草酸的含量。 

发明内容

本发明的目的在于克服了已有工艺的缺点，提供一种迷迭香的综合提取与制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法，具有得率高、原料利用充分、生产成本低等优点，同时大幅改善了迷迭香抗氧化剂产品的应用性能，使迷迭香抗氧化剂的使用更方便、高效。

本发明所述的迷迭香（Rosmarinus officinalis）的综合提取与制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法，包括如下步骤：

（a）      采用荫干的迷迭香嫩茎或叶片为原料，切碎后过40-80目筛； 

（b）     对切碎的迷迭香原料在提取罐中进行水蒸气蒸馏，时间为30-60分钟，温度不超过85℃，得到迷迭香精油和蒸馏残留物；

（c）      在上述蒸馏残留物中按料液比1:10加入70%-95%乙醇，渗漉提取1-3小时，过滤得到黄绿色提取液；

（d）     对上述提取液进行回收乙醇处理，在回收乙醇过程中加入纯水，加入水量与提取前原料重量的比为1:1~1:2，直至乙醇回收完全，再浓缩至浓缩液和提取前干叶片重量的比为1:1~1:2时放出，静置1-2小时，离心，得到绿色沉淀和黄褐色水相部分；收集水相部分，喷雾干燥即得水溶性抗氧化剂产品；

（e）      将上述沉淀用低沸点溶剂溶解，加入活性炭脱色，搅拌0.5-1小时后过滤，除去活性炭和其他杂质，得到黄色的脱色液；

（f）      测定上述脱色液中鼠尾草酸的含量，按鼠尾草酸含量：食用油的重量比为0.6-2.2:10添加食用油，将鼠尾草酸转溶到食用油中；

（g）     将上述脱色液减压浓缩，回收溶剂，直至溶剂回收完全；

（h）     将上述浓缩液放入容器内静置1天至1星期，去除浓缩液中的不溶物，得到鼠尾草酸含量占5-20%的脂溶性速溶抗氧化剂产品。

根据本发明所述的迷迭香的综合提取与制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法的进一步特征，所述步骤e中，脱色温度为0℃-50℃，可最大程度地保证提取过程中鼠尾草酸的稳定性。

根据本发明所述的迷迭香的综合提取与制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法的进一步特征，所述的低沸点溶剂是指沸点低于100℃的低毒溶剂，选自：乙酸乙酯、正己烷、石油醚、环己烷或任意含水浓度的乙醇溶剂的一种或一种以上的混合溶剂。

根据本发明所述的迷迭香的综合提取与制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法的进一步特征，所述步骤f中，所述食用油选自：葵花籽油、大豆油、棕榈油、芝麻油、茶油、菜籽油、花生油的一种或一种以上的混合物。

根据本发明所述的迷迭香的综合提取与制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法的进一步特征，所述步骤g中，在溶剂回收的前期即溶剂回收塔内能见到明显的溶剂流出时间段，浓缩温度不超过60℃，真空度小于-0.8MP，当浓缩到后期即溶剂回收塔内无溶剂流出时，加温到80℃，真空度小于-0.8MP，持续1小时。

本发明所述方法与现有工艺相比较，具有以下优点：

1、  本发明的原理在于：用对鼠尾草酸溶解度高的溶剂溶解鼠尾草酸，再利用食用油与大多数的低沸点溶剂能混溶的特点将鼠尾草酸转溶到食用油中，回收低沸点溶剂，从而达到鼠尾草酸在食用油中的完全溶解。因此，本发明所述方法的生产成本低，设备投资小。在已有公开文献中，提到使用食用油作载体助溶剂协同超临界二氧化碳对迷迭香材料进行提取，其方法较本发明的“转溶法”复杂，生产成本高，设备投资大。

2、本发明所述方法得到的脂溶性抗氧化剂是速溶产品，颜色浅，无杂质，使产品的应用更广泛，更方便。而在已有公开文献中，通过超临界二氧化碳萃取法得到的脂溶性抗氧化剂颜色较深，应用性较差。

3、  生产过程中完全使用的是安全溶剂提取抗氧化剂，对操作人员，和环境无害，同时采用高温减压浓缩去除溶剂残留，充分保证了产品的安全性。

4、  整个过程中充分考虑了目标物质的稳定性问题，以科学合理的工艺达到了对迷迭香抗氧化剂提取率的最大化，本工艺对迷迭香抗氧化剂的提取率>15%，对鼠尾草酸的回收率>95%。

5、本发明所述方法是以鼠尾草酸含量的测定作为迷迭香脂溶性抗氧化剂产品的分级标准，这是因为鼠尾草酸是迷迭香脂溶性抗氧化剂的主要成分，其含量越高，最终产品的抗氧化能力就越强、越持久。而现有的迷迭香抗氧化产品没有考虑鼠尾草酸的含量，而只考虑总酚含量。而对于鼠尾草酸这种不稳定的物质来说，本发明所述方法有针对性地采用了优化的条件温和的提取方法（例如，渗漉提取等），最能保证提取过程中鼠尾草酸的稳定性，从而使最终产品的抗氧化能力显著优于同类产品。

6、本方法在制备脂溶性抗氧化剂的同时，实现了对原料综合利用，同时提取得到迷迭香精油、水溶性抗氧化剂等产品，而且只需用溶剂直接在提取罐内加温提取，还可得到熊果酸粗品。而现有报道的工艺对原料利用率较低，产品单一。

附图说明

图1为通过本发明所述的方法从迷迭香中所得产品与对照品在玉米油中的抗氧化性（POV）的比较；

图2为通过本发明所述的方法从迷迭香中所得产品与对照品在玉米油中的抗氧化性（丙二醛含量）的比较。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，以下实施例只用于对本发明进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定。

实施例一：迷迭香的综合提取与速溶脂溶性抗氧化剂的制备

原料为湖南省泸溪县生产的迷迭香。

收集嫩茎及叶片，自然荫干后，机械粉碎过40-80目筛；

取过筛后原料10公斤，加入有油水分离器的100L渗漉提取罐中，水蒸气蒸馏30-60分钟，温度不超过85℃，得迷迭香精油190克。

蒸馏后的残留物中，按料液比1:10加入70%-95%乙醇100L，渗漉提取1-3小时，过滤掉提取液中的药材残渣，得到黄绿色提取液；

从提取液回收乙醇，在回收乙醇过程中加入纯水，加入水量与提取前原料重量的比为1:1~1:2，直至乙醇回收完全，再浓缩至浓缩液和提取前干叶片重量的比为1:1~1:2时放出。在本例中，在提取液浓缩至原体积的1/5时加入纯水15L，继续浓缩至浓缩液体积约为15L时为止；浓缩液静置1-2小时离心，得到沉淀4公斤（绿色）和离心液18公斤（黄褐色）。收集水相部分，喷雾干燥即得水溶性抗氧化剂产品。

沉淀用20L乙酸乙酯常温溶解，加入100克活性炭搅拌脱色30分钟，脱色温度为0℃-50℃，过滤掉活性炭，得脱色液（黄色）。

测定上述脱色液中鼠尾草酸的含量（例如，通过HPLC检测脱色液中鼠尾草酸的浓度，鼠尾草酸的含量为鼠尾草酸浓度x脱色液体积），按所含鼠尾草酸的重量与食用油的重量的比例1.2:10在脱色液中添加食用油，本例中添加2470克葵花籽油（购自南海油脂工业（赤湾）有限公司，金龙鱼葵花籽油）。减压回收溶剂，在溶剂回收的前期即溶剂回收塔内能见到明显的溶剂流出时间段，浓缩温度不超过60℃，真空度小于-0.8MP，当浓缩到后期即溶剂回收塔内无溶剂流出时，将温度升高到80℃，真空度小于-0.8MP，维持1小时，得到速溶脂溶性抗氧化剂粗品，粗品静置2天，除去不溶物得到速溶脂溶性抗氧化剂3130克，经测定，该产品的鼠尾草酸含量为10.6%。

根据在脱色液中添加食用油的量的不同，可以得到不同级别的最终产品。例如，按脱色液中鼠尾草酸重量：食用油重量为0.6-0.7：10的比例添加食用油，可制备得鼠尾草酸含量为5%的速溶脂溶性抗氧化剂产品；按脱色液中鼠尾草酸重量：食用油重量为1.1-1.2：10的比例添加食用油，可制备得鼠尾草酸含量为10%的速溶脂溶性抗氧化剂产品（即本实施例）；按脱色液中鼠尾草酸重量：食用油重量为1.6-1.7：10的比例添加食用油，可制备得鼠尾草酸含量为15%的速溶脂溶性抗氧化剂产品；按脱色液中鼠尾草酸重量：食用油重量为2.1-2.2：10的比例添加食用油，可制备得鼠尾草酸含量为20%的速溶脂溶性抗氧化剂产品。

实施例二：迷迭香的综合提取与速溶脂溶性抗氧化剂的制备

本实施例的提取方法与实施例一基本相同，区别在于：脱色时使用的低沸点溶剂变为石油醚；食用油采用大豆油（购自南海油脂工业（赤湾）有限公司，金龙鱼大豆油）。

实施例三：迷迭香的综合提取与速溶脂溶性抗氧化剂的制备

本实施例的提取方法与实施例一基本相同，区别在于：脱色时使用的低沸点溶剂变为环己烷；食用油采用棕榈油（购自南海油脂工业（赤湾）有限公司，金龙鱼棕榈油）。

实施例四：迷迭香的综合提取与速溶脂溶性抗氧化剂的制备

本实施例的提取方法与实施例一基本相同，区别在于：脱色时使用的低沸点溶剂变为正己烷；食用油采用芝麻油（购自南海油脂工业（赤湾）有限公司，金龙鱼芝麻油）。

实施例五：迷迭香的综合提取与速溶脂溶性抗氧化剂的制备

本实施例的提取方法与实施例一基本相同，区别在于：脱色时使用的低沸点溶剂变为混合比例为1:1的石油醚:乙酸乙酯混合溶液；食用油采用茶油（购自龙游县田雨山茶油开发有限公司，山茶油）。

实施例六：迷迭香的综合提取与速溶脂溶性抗氧化剂的制备

本实施例的提取方法与实施例一基本相同，区别在于：脱色时使用的低沸点溶剂变为混合比例为1:1的正己烷:乙酸乙酯混合溶液；食用油采用菜籽油（购自南海油脂工业（赤湾）有限公司，金龙鱼菜籽油）。

实施例七：迷迭香的综合提取与速溶脂溶性抗氧化剂的制备

本实施例的提取方法与实施例一基本相同，区别在于：脱色时使用的低沸点溶剂变为混合比例为1:1的环己烷:乙酸乙酯混合溶液；食用油采用花生油（南海油脂工业（赤湾）有限公司，金龙鱼花生油）。

实施例八：测试实验

实验一：测定实施例一至实施例七所得的速溶脂溶性抗氧化剂中的鼠尾草酸含量、回收率和产品重量，比较结果如表1。

检测方法为HPLC液相检测，检测条件为：以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇-水-甲酸（80：20：0.1）为流动相；流速为1.0ml/min；柱温为35℃；检测波长为284nm。

对照品溶液的制备：精密称取鼠尾草酸对照品（sigma-aldrich公司）10mg，置25ml容量瓶中，加无水甲醇溶解并定容至刻度，精密吸取2ml，置25ml容量瓶中，加无水甲醇溶解并定容至刻度（每毫升溶液含鼠尾草酸32μg）。

供试品溶液的制备：精密称取样品适量（约相当于鼠尾草酸10mg），置25ml容量瓶中，加无水甲醇超声溶解并定容至刻度，精密吸取2ml，置25ml容量瓶中，加无水甲醇溶解并定容至刻度，过滤，即得。

测定法：分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各20ul,注入液相色谱仪，测定，即得。

表1：不同低沸点溶剂处理对速溶脂溶性抗氧化剂中鼠尾草酸含量，收率影响

	溶剂	鼠尾草酸含量（%）	鼠尾草酸回收率（%）	产品重量（g）
					实施例一	乙酸乙酯	10.6	87.3	3130
实施例二	石油醚	9.8	73.5	2850
					实施例三	环己烷	10.1	77.6	2920
实施例四	正己烷	8.5	61.7	2760
					实施例五	石油醚:乙酸乙酯（1:1）	10.1	78.4	2950
实施例六	环己烷:乙酸乙酯（1:1）	10.2	82.4	3070
					实施例七	正己烷:乙酸乙酯（1:1）	9.4	69.7	2820

结论：由表1的数据可知，产品中鼠尾草酸的含量基本能达到8%以上，收率以乙酸乙酯处理的产品收率最高，但整体的收率都超过60%。

实验二：将实施例一至实施例七所得的速溶迷迭香脂溶性抗氧化剂按国标标准允许最大添加量0.7%的添加比例添加到葵花籽油中，与对照品对比其溶解性状，结果如表2。

表2：例1-7所得产品与对照品在葵花籽油中的溶解性状

产品	流动性	颜色	鼠尾草酸含量（%）	溶解情况
					实施例一	非常好	黄偏红	10.6	溶解速度快，溶液无变化
实施例二	非常好	黄偏红	9.8	溶解速度快，溶液无变化
					实施例三	非常好	黄偏红	10.1	溶解速度快，溶液无变化
实施例四	非常好	黄偏红	8.5	溶解速度快，溶液无变化
					实施例五	非常好	黄偏红	10.1	溶解速度快，溶液无变化
实施例六	非常好	黄偏红	10.2	溶解速度快，溶液无变化
					实施例七	非常好	黄偏红	9.4	溶解速度快，溶液无变化
对照品1	粉末	黄色	25	需加热到80摄氏度以上溶解，有不溶物，溶液颜色变深
					对照品2	非常好	黄偏红	5.9	溶解速度快，溶液无变化
对照品3	非常好	墨绿色	10.1	溶解速度快，溶液颜色变深，有不溶物

注：对照品1为国内市场上销售迷迭香脂溶性抗氧化剂粉剂产品（泸溪县武陵阳光生物科技有限责任公司，鼠尾草酸25%粉剂），对照品2为国际市场目前销售迷迭香脂溶性抗氧化剂速溶产品（海南舒普生物科技有限公司，鼠尾草酸6%FS），对照品3为国内市场销售迷迭香脂溶性抗氧化液体产品（贵州红星发展都均绿友有限责任公司，鼠尾草酸10%）。 

结论：由表2数据可看出，本工艺生产的脂溶性抗氧化剂速溶产品的颜色，和溶解性达到了国外市场目前销售的速溶产品的标准，但本工艺生产的脂溶性抗氧化剂速溶产品的鼠尾草酸含量都远大于国外市场目前销售的速溶产品。相对于国内目前市场上销售的液体产品和粉剂，本工艺生产的脂溶性抗氧化剂速溶产品在颜色和溶解性上要好很多。

实验三：依次称取90mg实施例一所得的速溶迷迭香脂溶性抗氧化剂、30mg对照品1（泸溪县武陵阳光生物科技有限责任公司，鼠尾草酸30%粉剂），30mg对照品2（海南舒普生物科技有限公司，鼠尾草酸30%FS），30mg对照品3（贵州红星发展都均绿友有限责任公司，鼠尾草酸30%），分别加入150g玉米油，超声15min，使抗氧化剂充分溶解到玉米油中，配成鼠尾草酸含量均为0.6‰的油样。然后平均分装到三个100mL的三角瓶中，放入60℃的鼓风干燥箱内，每隔3天取样测定玉米油中POV和丙二醛含量，结果如表3和表4、图1和图2。

POV值指过氧化值，表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的一种指标。是1千克样品中的活性氧含量，以过氧化物的毫摩尔数表示，用于说明样品是否因已被氧化而变质。POV值约大，说明样品被氧化程度越高。

丙二醛是多不饱和脂肪酸过氧化物的降解产物，样品中的丙二醛含量越高，说明样品变质的程度越大。

表3：POV值测定结果

	第0天	第3天	第6天	第9天	第12天
						空白	3.59	8.08	13.27	19.77	28.01
实施例一	3.59	4.69	6.2	7.88	10.58
						对照品1	3.59	4.68	6.74	9.2	12.36
对照品2	3.59	6.17	8.55	10.78	14.82
						对照品3	3.59	5.2	6.75	8.6	11.36

表4：丙二醛含量测定结果

	第0天	第3天	第6天	第9天	第12天
						空白	0.0252	0.0756	0.0949	0.1136	0.1217
实施例一	0.0252	0.0345	0.0388	0.0422	0.0541
						对照品1	0.0252	0.0386	0.0403	0.0475	0.0607
对照品2	0.0252	0.0435	0.0447	0.049	0.0634
						对照品3	0.0252	0.0364	0.042	0.0435	0.0571

结论：由表3和表4、图1和图2可看出，实施例一所得的速溶迷迭香脂溶性抗氧化剂和对照品均对玉米油的氧化具有明显的抑制作用。在第12天时，添加了实施例一所得的速溶迷迭香脂溶性抗氧化剂的玉米油中的POV值和丙二醛含量最小，所以本工艺生产的脂溶性抗氧化剂速溶产品的抗氧化效果最好。 

Claims (5)

1.一种迷迭香（Rosmarinus officinalis）的综合提取与制备脂溶性速溶抗氧化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（a）  采用荫干的迷迭香嫩茎或叶片为原料，切碎后过40-80目筛； 

（b）  对切碎的迷迭香原料在提取罐中进行水蒸气蒸馏，时间为30-60分钟，温度不超过85℃，得到迷迭香精油和蒸馏残留物；

（c）  在上述蒸馏残留物中按料液比1:10加入70%-95%乙醇，渗漉提取1-3小时，过滤得到黄绿色提取液；

（d）  对上述提取液进行回收乙醇处理，在回收乙醇过程中加入纯水，加入水量与提取前原料重量的比为1:1~1:2，直至乙醇回收完全，再浓缩至浓缩液和提取前干叶片重量的比为1:1~1:2时放出，静置1-2小时，离心，得到绿色沉淀和黄褐色水相部分；收集水相部分，喷雾干燥即得水溶性抗氧化剂产品；

（e）  将上述沉淀用低沸点溶剂溶解，加入活性炭脱色，搅拌0.5-1小时后过滤，除去活性炭和其他杂质，得到黄色的脱色液；

（f）  测定上述脱色液中鼠尾草酸的含量，按鼠尾草酸含量：食用油的重量比为0.6-2.2:10添加食用油，将鼠尾草酸转溶到食用油中；

（g）  将上述脱色液减压浓缩，回收溶剂，直至溶剂回收完全；

（h）  将上述浓缩液放入容器内静置1天至1星期，去除浓缩液中的不溶物，得到鼠尾草酸含量占5-20%的脂溶性速溶抗氧化剂产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤e中，脱色温度为0℃-50℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的低沸点溶剂是指沸点低于100℃的低毒溶剂，选自：乙酸乙酯、正己烷、石油醚、环己烷或任意含水浓度的乙醇溶剂的一种或一种以上的混合溶剂。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤f中，所述食用油选自：葵花籽油、大豆油、棕榈油、芝麻油、茶油、菜籽油、花生油的一种或一种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤g中，在溶剂回收的前期即溶剂回收塔内能见到明显的溶剂流出时间段，浓缩温度不超过60℃，真空度小于-0.8MP，当浓缩到后期即溶剂回收塔内无溶剂流出时，加温到80℃，真空度小于-0.8MP，持续1小时。

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