CN106398861A - 一种含夹带剂超临界co2萃取灵芝孢子油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，步骤如下：将预先破壁制粒的灵芝孢子粉装入临界CO₂萃取设备的萃取釜中，对萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ分别加热，并启动冷机制冷，当萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ温度都分别达到50‑70℃，50‑60℃和40‑50℃时，将CO₂经冷机储罐冷凝后用高压泵打入萃取釜和两个分离釜中，调节阀门使萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ压力分别达到达到20‑35MPa，10‑15MPa和4‑8MPa时，关闭CO₂气瓶，开始循环萃取，待各压力温度稳定后打开夹带剂计量泵，泵入夹带剂进行萃取，并开始计时，萃取60‑120min，从分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ放料并称重。本发明与超临界纯CO₂萃取工艺相比，灵芝孢子油收率提高了30.43％，总三萜提取率提高了52.56％，麦角甾醇提取率提高了50.86％。

Description

一种含夹带剂超临界CO2萃取灵芝孢子油的方法

技术领域

本发明涉及提取分离技术领域，尤其涉及一种含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法。

背景技术

灵芝是我国传统中药材之一，在我国具有悠久的药用历史，被《神农本草经》称为上品。据《本草纲目》记载，灵芝能“治胸中结、溢心气”，“入心生血、助心冲脉”，“安神”，“保神”，“益肺气”，“益脾气”，“益精气”，“补肝气”等，可用于治疗多种疾病。我国灵芝资源丰富，根据赵继定所著的中国真菌志记载，中国灵芝科真菌共用4属98种，仅灵芝属(Ganoderma)就有76种，是世界灵芝科真菌物种多样性最丰富的国家之一。

灵芝孢子(Ganoderma lucidium spore)是灵芝发育成熟期从菌盖弹射出来极其细小的孢子，为灵芝的生殖细胞，是灵芝的活性较高的药用部位。人们到20世纪才开始对灵芝孢子的研究与开发利用，灵芝孢子与子实体一样含有大量药理活性物质，甚至部分活性成分含量高于子实体。

灵芝孢子油主要由油脂(即由脂肪酸与甘油生成的甘油三酯的混合物)及溶解于甘油三酯中的灵芝三萜和灵芝甾醇等脂质活性物质组成，国家食品工程研究中心的研究显示，灵芝孢子油的价值高低取决于溶解于甘油三酯中灵芝三萜和灵芝甾醇等活性物质是否呈稳定状态及其含量高低。

由于灵芝孢子细胞壁由几丁质、树脂和纤维素等成分组成，具有抗压、耐酸和不易酶解等特点，不利于孢子有效成分的释放，且服用对胃有刺激性、恶心等缺点，影响了人体的吸收利用。要有效地提取吸收孢子的成份必须先破壁，目前灵芝孢子破壁的方法主要有：超声波破壁法、高速气流法、粉体机械破壁法、超低温瞬间破壁、生物萌动气流法、酶解破壁法等。李淑芳等^[1]对灵芝孢子破壁技术进行研究，选择适合灵芝孢子油提取的前处理方法。采用萌发、超微粉碎、酶解3种方法综合进行灵芝孢子破壁，效果较好，破壁率达到85.38％。张志军等^[2]采用中性蛋白酶对灵芝孢子粉进行水解提取灵芝孢子油，考察了酶解时pH值、温度、反应时间以及酶用量和终止酶解反应的pH值5个因素对油脂提取率的影响。结果表明，酶用量为2000IU/g灵芝孢子、酶解pH7.5、温度60℃、反应时间1.0h是最佳酶解反应条件，然后以pH4.5终止酶解反应，油脂提取率达88.71％。

灵芝孢子粉破壁后，有效物质易被氧化，功效降低，不易保存。现代药理学研究表明，灵芝孢子粉中发挥功效的活性物质是其中的脂类成分。灵芝孢子油主要是采用超临界CO₂流体萃取技术从破壁的灵芝孢子中萃取的脂质活性物质。罗登林等^[3]为了直接从未破壁的灵芝孢子中萃取油脂，在超临界CO₂动态循环萃取之前引入静态膨胀工艺，考察了各膨胀因素对灵芝孢子油萃取率的影响。主要考虑萃取率的影响，对活性成分三萜类和甾醇类含量未做考察。冯翠萍等^[4]采用超临界CO₂萃取法提取灵芝孢子油，通过正交试验确定最佳萃取条件是：萃取压力、温度、时间分别为25MPa、45℃、60min，CO₂流量25L/h，在此条件下出油率可达3.96％。出油率极低且也未考虑活性成分的提取率。李琴韵等^[5]对灵芝孢子油的超临界CO₂萃取中的萃取温度、萃取压力和夹带剂加入量3个因素进行正交试验考察，以总三萜含量、含油量和澄明度的权重为指标，选出了60℃、20MPa、添加剂17％的最佳工艺条件。用该方法测得100g灵芝孢子粉中的平均总三萜类含量为12.30％，平均含油量为19.97mL/kg，澄明度为3。萃取的含油量较低，且只对总三萜含量的影响进行考察。

参考文献：[1]李淑芳，张志军，詹朝双，等.灵芝孢子油提取研究及灵子孢子破壁技术的研究[J]。中国食用菌，2008，27(2)：34-36。

[2]张志军，刘建华，李淑芳。在灵芝孢子油提取中影响酶解反应的因素研究[J]。食品科技，2006，31(6)：41-43。

[3]罗登林，要萍，刘建学，等。超临界CO₂静态膨胀-动态循环萃取灵芝孢子油[J]。农业工程学报，2008，24(11)：256-259。

[4]冯翠萍，程红艳，唐兵，等。灵芝孢子粉中孢子油提取及生物活性的研究[J]。食用菌学报，2008，15(4)：63-66。

[5]李琴韵，梁静，何威之，等。超临界CO₂萃取灵芝孢子油的工艺条件研究[J]。中成药，2008，30(3)：447-449。

发明内容

针对上述技术背景中灵芝孢子油萃取的出油率低，活性成分的提取率低等问题，本发明提供了一种含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法。

本发明采用如下技术方案：一种含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，所述方法的具体步骤如下：

将预先破壁制粒的灵芝孢子粉装入临界CO₂萃取设备的萃取釜中，对萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ分别加热，并启动冷机制冷，当萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ温度都分别达到50-70℃，50-60℃和40-50℃时，将CO₂经冷机储罐冷凝后用高压泵打入萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ中，调节阀门使萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ压力分别达到达到20-35MPa，10-15MPa和4-8MPa时，关闭CO₂气瓶，开始循环萃取，待各压力温度稳定后打开夹带剂计量泵，泵入夹带剂进行萃取，并开始计时，萃取时间60-120min，从分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ放料并称重。

优选的，所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，所述萃取釜压力为30MPa，温度为60℃。

优选的，所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，所述分离釜Ⅰ压力为13MPa、温度为55℃。

优选的，所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，所述分离釜Ⅱ压力为6MPa、温度为45℃。

优选的，所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，所述萃取时间为90min。

优选的，所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，所述夹带剂为95％乙醇。

优选的，所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，每克所述灵芝孢子粉，夹带剂的加入体积为0.5～1.5mL。

本发明的积极效果如下：本发明在灵芝孢子油超临界CO₂萃取过程中引入夹带剂，与超临界纯CO₂萃取工艺相比，灵芝孢子油收率提高了30.43％，总三萜提取率提高了52.56％，麦角甾醇提取率提高了50.86％，该优化工艺提高了灵芝孢子油的收率和活性成分的提取率。

附图说明

图1是本发明的超临界CO₂萃取装置示意图。

图中：1萃取釜、2分离釜Ⅰ、3分离釜Ⅱ、4分离柱、5换热器、6高压泵、7 CO₂气瓶、8冷机储罐、9流量计、10夹带剂罐、11计量泵。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。

实施例1

将预先破壁制粒的灵芝孢子粉装入临界CO₂萃取设备的萃取釜中，对萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ分别加热，并启动冷机制冷，当萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ温度都分别达到50℃，50℃和40℃时，将CO₂经冷机储罐冷凝后用高压泵打入萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ中，调节阀门使萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ压力分别达到达到20MPa，10MPa和4MPa时，关闭CO₂气瓶，开始循环萃取，待各压力温度稳定后打开夹带剂计量泵，泵入夹带剂进行萃取，并开始计时，萃取60min，从分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ放料并称重。

所述夹带剂为95％乙醇。

每克所述灵芝孢子粉，夹带剂的加入体积为0.5mL。

实施例2

将预先破壁制粒的灵芝孢子粉装入临界CO₂萃取设备的萃取釜中，对萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ分别加热，并启动冷机制冷，当萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ温度都分别达到70℃，60℃和50℃时，将CO₂经冷机储罐冷凝后用高压泵打入萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ中，调节阀门使萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ压力分别达到达到35MPa，15MPa和8MPa时，关闭CO₂气瓶，开始循环萃取，待各压力温度稳定后打开夹带剂计量泵，泵入夹带剂进行萃取，并开始计时，萃取120min，从分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ放料并称重。

所述夹带剂为95％乙醇。

每克所述灵芝孢子粉，夹带剂的加入体积为1mL。

实施例3

将预先破壁制粒的灵芝孢子粉装入临界CO₂萃取设备的萃取釜中，对萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ分别加热，并启动冷机制冷，当萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ温度都分别达到60℃，55℃和45℃时，将CO₂经冷机储罐冷凝后用高压泵打入萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ中，调节阀门使萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ压力分别达到达到30MPa，13MPa和6MPa时，关闭CO₂气瓶，开始循环萃取，待各压力温度稳定后打开夹带剂计量泵，泵入夹带剂进行萃取，并开始计时，萃取90min，从分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ放料并称重。

所述夹带剂为95％乙醇。

每克所述灵芝孢子粉，夹带剂的加入体积为1.5mL。

实施例4

灵芝孢子油中总三萜的含量测定

采用香草醛-高氯酸显色法，以熊果酸为对照品，于525nm处测定各样品吸光度，以标准曲线法计算总三萜的含量。

灵芝孢子油中麦角甾醇的含量测定

采用HPLC法，色谱柱为Kromasil 100-5C₁₈，以100％甲醇为流动相等度洗脱，于282nm检测波长下测定，以外标法计算麦角甾醇的含量。

灵芝孢子油中乙醇的含量测定

采用气相色谱法，以正丙醇为内标，程序升温，以FID为检测器测定乙醇含量。

(1)灵芝孢子油收率计算公式：

(2)总三萜提取率的计算公式为：式中：R_三萜——总三萜的提取率，％；A——所测样品的总三萜百分含量，％；W_油——所萃取的孢子油总重；W——灵芝孢子粉投料重量。

(3)麦角甾醇的提取率计算公式：式中：R_麦——麦角甾醇的提取率，mg/g；A——所测样品的麦角甾醇百分含量，％；W_油——所萃取的孢子油总重，g；W——灵芝孢子粉重，g。

实施例1～3的实验结果如表1所示：

表1：

对比例(纯临界CO₂萃取)：基于实施例3的基础上，夹带剂的加入量为0，作为对比试验。与实施例3相比，对比例的收率、总三萜提取率、麦角甾醇提取率如表2所示：

由表2可以看出，与超临界纯CO₂萃取工艺相比，当加入夹带剂后，实施例3中灵芝孢子油的收率提高了30.43％，总三萜提取率提高了52.56％，麦角甾醇提取率提高了50.86％，从而有效说明了加入夹带剂工艺提高了灵芝孢子油的收率和活性成分的提取率。

表2：

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

将预先破壁制粒的灵芝孢子粉装入临界CO₂萃取设备的萃取釜中，对萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ分别加热，并启动冷机制冷，当萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ温度都分别达到50-70℃，50-60℃和40-50℃时，将CO₂经冷机储罐冷凝后用高压泵打入萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ中，调节阀门使萃取釜、分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ压力分别达到达到20-35MPa，10-15MPa和4-8MPa时，关闭CO₂气瓶，开始循环萃取，待各压力温度稳定后打开夹带剂计量泵，泵入夹带剂进行萃取，并开始计时，萃取时间60-120min，从分离釜Ⅰ和分离釜Ⅱ放料并称重。

2.如权利要求1所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，其特征在于：所述萃取釜压力为30MPa，温度为60℃。

3.如权利要求1所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，其特征在于：所述分离釜Ⅰ压力为13MPa、温度为55℃。

4.如权利要求1所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，其特征在于：所述分离釜Ⅱ压力为6MPa、温度为45℃。

5.如权利要求1所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，其特征在于：所述萃取时间为90min。

6.如权利要求1所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，其特征在于：所述夹带剂为95％乙醇。

7.如权利要求1所述的含夹带剂超临界CO₂萃取灵芝孢子油的方法，其特征在于：每克所述灵芝孢子粉，夹带剂的加入体积为0.5～1.5mL。