CN106367208B

CN106367208B - 一种大蒜精油的分离纯化方法

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Publication number: CN106367208B
Application number: CN201611051855.2A
Authority: CN
Inventors: 张黎明; 沙如意; 韩彬; 曹梦辉; 张明永
Original assignee: XUZHOU LIMING FOOD Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Liming Food Group Co.,Ltd.
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2019-08-02
Anticipated expiration: 2036-11-25
Also published as: CN106367208A

Abstract

本发明涉及一种精油的提取方法，具体公开了一种大蒜精油的分离纯化方法。该方法包括将大蒜清洗打浆、酶解、超声波提取、萃取、离心以及蒸馏纯化步骤。本发明通过酶解，以及进一步采用提取剂对滤渣中的有效组分进行提取，提高大蒜精油的提取率以及最终大蒜精油中有效成分。本发明的操作条件温和，成本低廉，适于进行工业化生产。

Description

一种大蒜精油的分离纯化方法

技术领域

本发明涉及一种精油的提取方法，具体涉及一种大蒜精油的分离纯化方法。

背景技术

大蒜含有丰富的营养物质和较高的药用价值。现代研究证明，大蒜具有抗凝血、抗肿瘤、降血脂、降低血糖、解毒、抗感染、抗氧化、抗衰老以及保护肝脏、保护心血管系统等作用，在细胞介导免疫、体液免疫调节过程中也起着十分重要的作用。

大蒜的生物活性成分是蒜精油（益蒜素），仅占大蒜成分的0.2%左右。蒜精油含有140多种极其珍贵的天然物质，其成分总体可分为两大类，一类是挥发性成分（又称大蒜油），包括40多种硫醚化合物；一类是非挥发性成分，包括100多种酯类、微量元素、矿物质以及各种氨基酸等。大蒜精油的主要成分有6种，均属烯丙基硫醚类物质，为烯丙基甲基硫醚、二烯丙基硫醚、烯丙基甲基二硫醚、二烯丙基二硫醚、烯丙基甲基三硫醚、二烯丙基三硫醚，二烯丙基三硫醚（diallyltrisulfide）是大蒜精油具有生理活性的主要成分。还含有柠檬醛（Citral）、牛龙牛儿醇（Geraniol）、芳樟醇（Linalool）、а-水芹烯（Phellan-drene）、丙醛、戊醛等成分。

目前, 大蒜油提取方法主要有以下四种: 水蒸气蒸馏法、有机溶剂萃取法、超临界CO2 萃取法和植物油萃取法。传统的水蒸气蒸馏法由于蒸馏温度相对较高（100℃），而大蒜素受热易分解，得到的大蒜油主要成分为大蒜素降解后的小分子易挥发硫化物，大蒜素含量较低；超临界流体萃取法温度较低，大蒜素不易分解，萃取物中大蒜素含量高，提取率及其中大蒜素含量均优于水蒸汽蒸馏法，但设备投资昂贵、生产成本高、操作条件比较苛刻，目前很难实现大规模的工业化生产。溶剂萃取法大蒜素提取率较水蒸汽蒸馏法高，所用溶剂包括乙醇、食用植物油及其他不溶于水的有机溶剂如石油醚、正己烷等。

中国专利申请201310584886.4公开了一种大蒜油的制备方法，该制备方法包括如下步骤：清洗打浆、第一次酶解、第二次酶解、第一次萃取、第二次萃取、减压蒸馏、提纯。通过上述方式，该发明能够保证制备过程中大蒜油的稳定性，有效提高了大蒜油的提取率。但其制备过程较为复杂，其中包括两次酶解和两次萃取，制备过程中容易引入其它的杂质。

中国专利申请201510732279.7公开了一种大蒜精油的提取工艺，该提取工艺将大蒜鳞片捣碎成大蒜泥，然后将大蒜泥在有氧环境下进行自身发酵得到发酵大蒜泥。利用大蒜自身特有的蒜氨酶在有氧条件下能够氧化大蒜泥形成大蒜素的特点，提高大蒜精油中有效成分的含量。再采用提取剂乙醇对发酵大蒜泥进行浸提过滤，滤液经二氧化碳萃取和分级减压分离，最终获得成品大蒜精油。该发明申请所述工艺操作简便，但其提取率偏低。

中国专利申请201410217769.9公开了一种大蒜精油的提取和纯化方法，体包括下述步骤：1)脱水蒜片粉碎后进行干燥；2)干燥后的蒜粒进行CO2超临界萃取，减压分离获得大蒜提取物粗品；3)大蒜提取物粗品沉淀离心，除去沉淀物获得大蒜油粗品；4)将大蒜油粗品进行多级分子蒸馏纯化，获得大蒜精油；其中，步骤2)CO2超临界萃取参数为萃取压力20-35MPa、萃取时间2-4h、萃取温度35-45℃、CO2流速100L/h；减压分离参数为分离压力6-10MPa，分离温度20-30℃；步骤4)采用刮膜式分子蒸馏器对大蒜油粗品进行一级、二级、三级分子蒸馏纯化。该发明申请只是将蒜片粉碎后进行萃取，难以得到较高提取率的大蒜精油。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种大蒜精油的分离纯化方法，有效地提高大蒜精油的提取率，以及大蒜精油的纯度。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种大蒜精油的分离纯化方法，包括以下步骤：

（1）清洗打浆，精选无虫害、无霉烂病变的大蒜将其放入水中浸泡，用清水清洗干净，打成蒜泥；

（2）酶解，向所述蒜泥中加入活性酶和抗氧剂进行酶解，反应温度为35-40℃，酶解时间为60-120min，酶解液过滤，得滤渣和第一次滤液；

（3）提取，向所述滤渣中加入提取溶剂，超声波提取，过滤，得第二次滤液；

（4）萃取，将第一次滤液和第二次滤液合并，进行萃取，分离得萃取液；

（5）离心，将所述萃取液送入高速离心机中进行高速离心，离心后收集上清液，

（6）蒸馏纯化，将所述上清液进行减压蒸馏，得大蒜精油。

进一步地，所述活性酶是纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶中的至少一种；所述活性酶的添加量是蒜泥质量的0.02-0.05%。由于酶的添加量会影响蒜泥的酶解，但达到最佳值时，酶用量增加而产品的提取率不再提高，甚至下降，因此，本申请优选酶的添加量为蒜泥质量的0.02-0.05%。

进一步地，所述抗氧剂为丁基羟基茴香醚、2,6-二叔丁基甲酚和氯化亚锡中的一种或几种，所述抗氧剂的添加量是蒜泥质量的0.05-0.1%。

进一步地，所述步骤（2）和步骤（3）中的过滤为采用0.45μm的微孔滤膜过滤。

进一步地，所述提取溶剂为浓度1-3wt%氯化钠和5-8wt%的乙酸钠的混合溶剂，所述提取剂与所述滤渣的质量比为2-3：1。采用提取剂对滤渣进行超声波提取，可以提高提取物的萃取效果。

进一步地，所述超声波提取的提取时间为30-45min。通过超声波提取可将滤渣中的成分最大程度的提取出来，但超声波时间过长容易引入更多的杂质，本申请优选超声波提取时间为30-45min，在提高大蒜中产品的提取率的前提下，减小杂质的含量。

进一步地，所述萃取为CO₂超临界萃取，压力为25-30MPa，萃取温度为36-40℃,萃取时间为1-1.5h。

进一步地，所述高速离心的转速为10000-12500r/min。

进一步地，所述减压蒸馏的温度小于45℃。

本发明的有益效果：本发明通过酶解，以及进一步采用提取剂对滤渣中的有效组分进行提取，提高大蒜精油的提取率以及最终大蒜精油中有效成分。本申请优选由氯化钠和乙酸钠组成的溶液作为提取剂，大大提高了大蒜精油的提取率。大蒜精油的提取率高达0.35-0.50%。本发明控制整个制备过程中的反应温度，有效避免了大蒜素在高温情况下受热分解，大蒜素的稳定性好。同时本申请采用0.45μm的微孔滤膜过滤、离心以及纯化等步骤，提高了大蒜精油的纯度。本发明的操作条件温和，成本低廉，适于进行工业化生产。

具体实施方式

实施例1

一种大蒜精油的分离纯化方法，包括以下步骤：

（2）酶解，向所述蒜泥中加入纤维素酶和丁基羟基茴香醚进行酶解，反应温度为37℃，酶解时间为90min，酶解液过滤，得滤渣和第一次滤液；

（5）离心，将所述萃取液送入高速离心机中进行高速离心，转速为12000r/min，离心后收集上清液，

（6）蒸馏纯化，将所述上清液进行减压蒸馏，减压蒸馏的温度小于45℃，得大蒜精油。

其中，纤维素酶的添加量是蒜泥质量的0.03%。

丁基羟基茴香醚的添加量是蒜泥质量的0.07%。

步骤（2）和步骤（3）中的过滤为采用0.45μm的微孔滤膜过滤。

提取溶剂为浓度2wt%氯化钠和6wt%的乙酸钠的混合溶剂，所述提取剂与所述滤渣的质量比为2：1。超声波提取的提取时间为30min。

萃取为CO₂超临界萃取，压力为28MPa，萃取温度为38℃,萃取时间为1.2h。

本实施例所制备的大蒜精油的提取率是0.388%。

实施例2

一种大蒜精油的分离纯化方法，包括以下步骤：

（2）酶解，向所述蒜泥中加入纤维素酶和丁基羟基茴香醚进行酶解，反应温度为37℃，酶解时间为100min，酶解液过滤，得滤渣和第一次滤液；

其中，纤维素酶的添加量是蒜泥质量的0.04%。

丁基羟基茴香醚的添加量是蒜泥质量的0.08%。

提取溶剂为浓度2.5wt%氯化钠和7wt%的乙酸钠的混合溶剂，所述提取剂与所述滤渣的质量比为2.5：1。超声波提取的提取时间为30min。

萃取为CO₂超临界萃取，压力为28MPa，萃取温度为38℃,萃取时间为1h。

本实施例所制备的大蒜精油的提取率是0.379%。

实施例3

一种大蒜精油的分离纯化方法，包括以下步骤：

（2）酶解，向所述蒜泥中加入半纤维素酶和2,6-二叔丁基甲酚进行酶解，反应温度为35℃，酶解时间为120min，酶解液过滤，得滤渣和第一次滤液；

（5）离心，将所述萃取液送入高速离心机中进行高速离心，转速为10000r/min，离心后收集上清液，

其中，半纤维素酶的添加量是蒜泥质量的0.02%。

2,6-二叔丁基甲酚的添加量是蒜泥质量的0.05%。

提取溶剂为浓度1wt%氯化钠和8wt%的乙酸钠的混合溶剂，所述提取剂与所述滤渣的质量比为2：1。超声波提取的提取时间为40min。

萃取为CO₂超临界萃取，压力为25MPa，萃取温度为36℃,萃取时间为1.5h。

本实施例所制备的大蒜精油的提取率是0.372%。

实施例4

一种大蒜精油的分离纯化方法，包括以下步骤：

（2）酶解，向所述蒜泥中加入果胶酶和氯化亚锡进行酶解，反应温度为40℃，酶解时间为60min，酶解液过滤，得滤渣和第一次滤液；

（5）离心，将所述萃取液送入高速离心机中进行高速离心，转速为12500r/min，离心后收集上清液，

其中，果胶酶的添加量是蒜泥质量的0.05%。

氯化亚锡的添加量是蒜泥质量的0.1%。

提取溶剂为浓度3wt%氯化钠和5wt%的乙酸钠的混合溶剂，所述提取剂与所述滤渣的质量比为3：1。超声波提取的提取时间为45min。

萃取为CO₂超临界萃取，压力为30MPa，萃取温度为40℃,萃取时间为1h。

本实施例所制备的大蒜精油的提取率是0.376%。

以下为本发明大蒜油的制备方法的试验例。

1、材料与仪器：材料：新鲜、无病虫害、充分成熟的市售大蒜；

试验仪器：HH.6型数显恒温水浴锅（国华电器有限公司）、FA-2004电子分析天平（上海精胜科学仪器有限公司天平仪器厂）、SGL-300型旋风榨汁机；

主要试剂：纤维素酶（10000U/g）购于上海东风生化技术有限公司；试验用水均为二次蒸馏水；试剂均采用分析纯。

试验例1提取剂对大蒜精油提取率的影响。

试验步骤：按照上述大蒜油制备方法中的步骤a 制备蒜浆，将蒜浆平均分成五份，分别标记为试验组1、试验组2、试验组3、试验组4、试验组5。

试验组1：不加提取溶剂；

试验组2：提取溶剂为2wt%氯化钠；

试验组3：提取溶剂为6wt%的乙酸钠；

试验组4：提取溶剂为5wt%氯化钠和3wt%的乙酸钠；

试验组5：提取溶剂为2wt%氯化钠和6wt%的乙酸钠，采用搅拌提取；

试验组1-5的其余步骤同实施例1，得到的大蒜精油。分别计算各组的大蒜精油的提取率，结果见表1。

表1. 提取剂对大蒜精油提取率的影响

由上表1可以看出，未添加提取溶剂的试验组1中大蒜精油的提取率要低于添加提取溶剂的试验组，从而说明提取溶剂对大蒜精油的提取起到一定的促进作用。试验组2和试验组3的大蒜精油提取率低于实施例1中大蒜精油的提取率，充分说明利用氯化钠和乙酸钠复合提取溶剂，可以提高大蒜精油的提取率。试验组4的大蒜精油提取率低于实施例1中大蒜精油的提取率，说明提取溶剂的含量配比，也会对大蒜精油的提取率有一定的影响。实验组5的大蒜精油提取率低于实施例1中大蒜精油的提取率，说明超声波提取更有利于大蒜精油提取率的提高。

以上对本发明实施例所提供的一种大蒜精油的分离纯化方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种大蒜精油的分离纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：

（5）离心，将所述萃取液送入高速离心机中进行高速离心，离心后收集上清液；

（6）蒸馏纯化，将所述上清液进行减压蒸馏，得大蒜精油；

其中，步骤（2）中所述活性酶是纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶中的至少一种；所述活性酶的添加量是蒜泥质量的0.02-0.05%；

步骤（3）中所述提取溶剂为浓度1-3wt%氯化钠和5-8wt%的乙酸钠的混合溶剂，所述提取溶剂与所述滤渣的质量比为2-3:1；所述超声波提取的提取时间为30-45min；

步骤（4）中所述萃取为CO₂超临界萃取，压力为25-30MPa，萃取温度为36-40℃，萃取时间为1-1.5h；

步骤（6）中所述减压蒸馏的温度小于45℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抗氧剂为丁基羟基茴香醚、2,6-二叔丁基甲酚和氯化亚锡中的一种或几种，所述抗氧剂的添加量是蒜泥质量的0.05-0.1%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）和步骤（3）中的过滤为采用0.45μm的微孔滤膜过滤。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述高速离心的转速为10000-12500r/min。