CN107686773A - 一种从迷迭香中提取迷迭香精油和抗氧化剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种从迷迭香中提取迷迭香精油和抗氧化剂的方法，属于植物提取技术领域。本发明采用新鲜迷迭香枝叶为原料采用旋转锥蒸馏塔在旋转锥的转速为150～600r/min，破壁后的迷迭香浆液的进料速度为100～300L/h；水蒸汽的温度为95～110℃，水蒸汽的流速为10～80kg/h条件下提取迷迭香精油。利用本发明的提取方法进行提取，与传统的水蒸汽蒸馏提取相比，可连续化生产，物料蒸馏时间短，运行温度低，可有效的避免加工原料的降解，精油及抗氧化剂得率高。

Description

一种从迷迭香中提取迷迭香精油和抗氧化剂的方法

技术领域

本发明属于植物提取技术领域，具体涉及一种利用从迷迭香中提取迷迭香精油和抗氧化剂的方法。

背景技术

迷迭香，拉丁学名(Rosmarinus officinalis)唇形科灌木，从迷迭香的花和叶子中能提取具有优良抗氧化性的抗氧化剂和迷迭香精油。迷迭香抗氧化剂广泛用于医药、油炸食品、富油食品及各类油脂的保鲜保质；而迷迭香精油则用于香料、空气清新剂、驱蚁剂以及杀菌、杀虫等日用化工业。

目前工业上提取迷迭香精油最常用的方法是首先采用水蒸气蒸馏法在阴干的迷迭香干叶中得到迷迭香精油，然后利用有机溶剂提取迷迭香抗氧化剂。将阴干后的迷迭香干叶采用水蒸汽蒸馏法提取得到精油，但该方法操作繁琐，精油得率相对较低，且抗氧化剂得率及含量也相对较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种从迷迭香中提取迷迭香精油和抗氧化剂的方法，实现精油及抗氧化剂得率高的提取效果。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种从迷迭香中提取迷迭香精油和抗氧化剂的方法，包括以下步骤：

1)将新鲜迷迭香枝叶与水混合浸泡后磨浆，得迷迭香浆液；

2)将所述步骤1)制备得到的迷迭香浆液破壁处理，得破壁后的迷迭香浆液；

3)将所述步骤2)制备得到的破壁后的迷迭香浆液采用旋转锥蒸馏塔蒸馏，得迷迭香油水混合物和渣液混合物；

所述旋转锥蒸馏塔的旋转锥的转速为150～600r/min，破壁后的迷迭香浆液的进料速度为100～300L/h；

所述旋转锥蒸馏塔的旋转锥的水蒸汽的温度为95～110℃，水蒸汽的流速为10～80kg/h；

4)将所述步骤3)得到的迷迭香油水混合物进行油水分离，得迷迭香精油；

5)将所述步骤3)得到的渣液混合物固液分离，得固相和液相，所述液相即为水溶性抗氧化剂；

6)将所述步骤5)得到的固相与体积浓度为60～90％的乙醇溶液混合，得醇渣混合物，将所述醇渣混合物依次超声提取、固液分离，得乙醇相，所述乙醇相即为脂溶性抗氧化剂；

所述步骤4)和5)没有时间和顺序的限定。

优选的，所述步骤3)中旋转锥蒸馏塔的旋转锥转速为200～500r/min。

优选的，所述步骤3)中破壁后的迷迭香浆液的进料速度为150～250L/h。

优选的，所述步骤3)中旋转锥蒸馏塔中水蒸汽的流速为30～60kg/h。

优选的，所述步骤2)中破壁处理的方法为酶解。

优选的，所述酶解用酶的种类包括淀粉酶、纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶中的一种或几种。

优选的，所述步骤2)中酶解时酶的添加质量为新鲜迷迭香枝叶质量的1‰～5‰。

优选的，所述步骤2)中酶解时酶的活力为：淀粉酶：70～90万U/g；纤维素酶：35～55万U/g；果胶酶：35～55万U/g；木瓜蛋白酶：90～110万U/g。

优选的，所述步骤2)中酶解的温度为30～65℃。

优选的，所述步骤2)中酶解的时间为30min～5h。

本发明提供了一种从迷迭香中提取迷迭香精油和抗氧化剂的方法，本发明采用新鲜迷迭香枝叶为原料，采用旋转锥蒸馏塔在旋转锥的转速为150～600r/min，酶解液的进料速度为100～300L/h；水蒸汽的温度为95～110℃，水蒸汽的流速为10～80kg/h条件下提取迷迭香精油，与传统的水蒸汽蒸馏提取相比，本发明提供的方法，通过旋转锥的旋转，离心作用可将产品摊铺成薄膜，形成的薄膜，增大了物料的表面积，蒸汽与物料充分接触，可充分地将迷迭香中精油提取出来，提高精油得率。同时物料在系统内停留时间短，缩短物料蒸馏时间，精油可在短时间内被提取出，结合蒸馏温度低，可有效的避免加工原料的降解，从而保护精油及抗氧化剂有效成分不被破坏。利用本发明的提取方法进行提取，精油得率在1.46％以上，水溶性抗氧化剂得率在4.21％以上，脂溶性抗氧化剂得率在3.65％以上，其中脂溶性抗氧化剂中鼠尾草酚的含量在18.47％以上，鼠尾草酸的含量在22.35％以上。

同时，以阴干迷迭香叶为原料，采用旋转锥蒸馏法提取迷迭香精油作为对照组1，以新鲜的迷迭香枝叶为原料，采用常规水蒸气蒸馏法提取迷迭香精油作为对照组2，试验结果表明，采用本申请的提取方法提取迷迭香精油和抗氧化剂，相较于对照组1精油得率提高69.77％～83.72％，水溶性抗氧化剂得率提高26.81％～34.03％，脂溶性抗氧化剂提高42.57％～49.21％，脂溶性抗氧化剂中鼠尾草酚提高40.78％～49.39％，鼠尾草酸提高37.62％～52.71％。与对照组2相比，精油得率提高18.70％～28.46％，水溶性抗氧化剂得率提高35.81％～43.55％，脂溶性抗氧化剂得率提高51.45％～58.51％，鼠尾草酚提高59.64％～69.40％，鼠尾草酸提高33.19％～47.79％，显著优于对照组1和2。再次，本申请采用较为整体性的工艺，从迷迭香枝叶中分步依次提取出迷迭香精油、水溶性抗氧化剂和脂溶性抗氧化剂，可实现连续化生产，也保证了迷迭香资源的综合利用，对迷迭香有效成分作全面开发。

具体实施方式

本发明提供了一种从迷迭香中提取迷迭香精油和抗氧化剂的方法，包括以下步骤：

1)将新鲜迷迭香枝叶与水混合浸泡后磨浆，得迷迭香浆液；

2)将所述步骤1)制备得到的迷迭香浆液破壁处理，得破壁后的迷迭香浆液；

3)将所述步骤2)制备得到的破壁后的迷迭香浆液采用旋转锥蒸馏塔蒸馏，得迷迭香油水混合物和渣液混合物；

所述旋转锥蒸馏塔的旋转锥的转速为150～600r/min，破壁后的迷迭香浆液的进料速度为100～300L/h；

所述旋转锥蒸馏塔中水蒸汽的温度为95～110℃，水蒸汽的流速为10～80kg/h；

4)将所述步骤3)制备得到的迷迭香油水混合物进行油水分离，得迷迭香精油；

5)将所述步骤3)制备得到的渣液混合物固液分离，得固相和液相，所述液相即为水溶性抗氧化剂；

6)将所述步骤5)得到的固相与体积浓度为60～90％的乙醇溶液混合，得醇渣混合物，将所述醇渣混合物依次超声提取、固液分离，得乙醇相，所述乙醇相为脂溶性抗氧化剂；

所述步骤4)和5)没有时间和顺序的限定。

本发明将新鲜迷迭香枝叶与水混合浸泡后磨浆，得迷迭香浆液。

本发明对所述新鲜迷迭香枝叶的来源和品种没有特殊限定，采用常规品种即可。

本发明中，所述新鲜迷迭香枝叶优选为采摘后48h之内的枝叶。

本发明中，在浸泡前优选对新鲜迷迭香枝叶进行清洗以洗净表面泥土；本发明对所述清洗的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员所熟知的清洗方法即可。

本发明中，所述新鲜迷迭香枝叶与水的质量比优选为1:1～3；更优选为1:1.5～2.5；最优选为1：2。本发明中，所述水优选为蒸馏水或去离子水。

本发明中，所述浸泡的方法没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的浸泡方法即可。浸泡的温度优选为室温。所述浸泡的时间优选为1～3h，更优选为1.5～2.5h，最优选为2h。

本发明中，所述磨浆方式没有具体限定，采用本领域技术人员所熟知的磨浆方法即可。本发明实施例中，所述磨浆优选采用打浆机进行。所述打浆机的转速优选为12000-15000r/min，更优选为13000～14000r/min，最优选为13500r/min。所述打浆机打浆的时间优选为4～6min，更优选为4.4～5.5min，最优选为5min。

得到迷迭香浆液后，本发明将所述迷迭香浆液破壁处理，得破壁后的迷迭香浆液。

本发明中，所述破壁处理的方法为酶解。酶解前，优选将所述迷迭香浆液调节pH值为4.5～7.0。优选为5.5～6.5，更优选为5.8～6.2，最优选为6.0。调节pH值的方法没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的调节pH值的方法即可。所述调节pH值用调节剂优选为柠檬酸或乙酸。所述柠檬酸溶液的质量浓度优选为5～8％。所述乙酸的体积浓度优选为8～10％。

本发明中，所述酶解时酶优选包括淀粉酶、纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶中的一种或几种，更优选为纤维素酶和果胶酶质量比为1:1的混合酶。所述酶解时酶的添加质量优选为新鲜迷迭香枝叶质量的1～5‰，更优选为2～4‰，最优选为3‰。所述酶的酶活力优选为：淀粉酶：70～90万U/g；纤维素酶：35～55万U/g；果胶酶：35～55万U/g；木瓜蛋白酶：90～110万U/g；更优选为淀粉酶：75～85万U/g；纤维素酶：40～50万U/g；果胶酶：40～50万U/g；木瓜蛋白酶：95～105万U/g；最优选为淀粉酶：80万U/g；纤维素酶：45万U/g；果胶酶：45万U/g；木瓜蛋白酶：100万U/g。所述酶解的时间优选为30min～5h，更优选为2～4h，最优选为3h。所述酶解的温度优选为30～65℃，更优选为40～50℃，最优选为45℃。

得到破壁后的迷迭香浆液后，本发明将所述破壁后的迷迭香浆液从旋转锥蒸馏塔的进料口进入塔内，并从塔底部通入水蒸汽，旋转锥蒸馏塔顶部蒸汽经冷凝得到迷迭香油水混合物，在塔底部得到渣液混合物。在本发明中，旋转锥蒸馏塔的旋转锥的转速为150～600r/min，优选为200～500r/min，更优选为300～400r/min，最优选为350r/min。酶解液的进料速度为100～300L/h，优选为150～250L/h，更优选为180～220L/h，最优选为200L/h。旋转锥的水蒸汽的温度为95～110℃，优选为98～105℃，更优选为99～102℃，最优选为100℃。水蒸汽的流速为10～80Kg/h，优选为30～60Kg/h，更优选40～50Kg/h，最优选为45Kg/h。

本发明中，将得到的迷迭香油水混合物进行油水分离，得迷迭香精油。所述油水分离方式优选为将迷迭香油水混合物静置，分层后收集上层液。静置的时间优选为8～20h，更优选为12～16h，最优选为14h。本发明中，将得到的渣液混合物固液分离，得固相和液相，所述液相即为水溶性抗氧化剂。

本发明中，所述固液分离方式优选为过滤。所述过滤的方法没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的过滤方法即可。本发明中，固液分离得到液相后，将所述液相优选依次进行浓缩和干燥，得到水溶性抗氧化剂。所述浓缩优选采用真空浓缩。所述浓缩至相对密度优选为1.0～1.3g/mL时结束，更优选为1.1～1.2g/mL，最优选为1.15g/mL。

本发明中，所述干燥方式优选为喷雾干燥。所述喷雾干燥的进口温度优选为135～155℃，更优选为140～150℃，最优选为146℃。所述喷雾干燥的出口温度优选为70～80℃；更优选为72～78℃；最优选为75℃。

本发明中，固液分离得到固相后，将所述固相与体积浓度为60～90％的乙醇溶液混合，得醇渣混合物，将得到的醇渣混合物经超声提取、固液分离后，得乙醇相，所述乙醇相即为脂溶性抗氧化剂。

本发明中，所述混合的方法没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的混合方案即可。所述固相的质量与乙醇溶液的体积比优选为1Kg:(4～6)L，更优选为1Kg:(4.5～5.5)L，最优选为1Kg:5L。所述乙醇溶液的体积浓度优选为70～80％，更优选为73～78％，最优选为75％。所述乙醇溶液的溶剂为水。

得到的醇渣混合物进行超声提取，以便使渣液中脂溶性抗氧化剂提出。本发明中，所述超声提取的时间优选为10～30min，更优选为15～25min，最优选为20min。所述超声提取的频率优选为30～50KHz，更优选为35～45KHz，最优选为40KHz。

得到超声后的醇渣混合物后，进行固液分离，得到乙醇相，所述乙醇相即为脂溶性抗氧化剂。所述固液分离方式优选过滤。所述过滤的方法没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的过滤方法即可。得到乙醇相后优选依次进行回收乙醇、洗涤、固液分离以便得到纯化的脂溶性抗氧化剂。优选的，所述回收乙醇的方法为真空蒸馏。

本发明中，所述洗涤的溶剂为水。所述水的温度优选为80～100℃，更优选为85～95℃，最优选为90℃。

得到纯化后的脂溶性抗氧化剂后优选进行干燥，以得到固体的脂溶性抗氧化剂。本发明中，所述干燥优选为真空干燥。所述真空干燥的温度为≤60℃，更优选为45～55℃，最优选为50℃。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

取采摘48h的迷迭香枝叶150kg，洗净表面泥土，加入150kg去离子水在室温下浸泡3h后采用磨浆机在12000r/min转速下，打浆4min，得迷迭香浆液。将得到的迷迭香浆液用乙酸调节pH值为4.5，加入0.15kg酶活力为35万U/g的纤维素酶，在30℃下酶解5h，得酶解液。

将得到的酶解液从旋转锥蒸馏塔的进料口以100L/h的速度加入旋转锥蒸馏塔内，并从旋转锥蒸馏塔的底部以80Kg/h的流速通入温度为95℃的水蒸汽，保持旋转锥的转速为150r/min，将旋转锥蒸馏塔顶部蒸汽经冷凝得到迷迭香油水混合物，固液分离，得到迷迭香精油。从旋转锥蒸馏塔的底部得到迷迭香渣液混合物；将迷迭香渣液混合物进行真空过滤，得滤液和滤渣，将滤液真空浓缩至相对密度为1.0g/mL时，以进口温度为135℃，出口温度为80℃进行喷雾干燥，得水溶性抗氧化剂。将得到的滤渣与体积浓度为60％的乙醇按质量：体积比为1:6在45KHz下超声30min，过滤，滤液回收乙醇得沉淀物，将沉淀用80℃热水洗涤，过滤，滤渣在55℃下真空干燥，得脂溶性抗氧化剂。

实施例2

取采摘15h的迷迭香枝叶150kg，洗净表面泥土，加入450kg去离子水在室温下浸泡1h后采用磨浆机在15000r/min转速下，打浆6min，得迷迭香浆液。将得到的迷迭香浆液用乙酸调节pH值为7，加入0.75kg酶活力为80万U/g的淀粉酶，在65℃下酶解3h，得酶解液。

将得到的酶解液从旋转锥蒸馏塔的进料口以300L/h的速度加入旋转锥蒸馏塔内，并从旋转锥蒸馏塔的底部以10Kg/h的流速通入温度为110℃的水蒸汽，保持旋转锥的转速为600r/min，将旋转锥蒸馏塔顶部蒸汽经冷凝得到迷迭香油水混合物，固液分离，得到迷迭香精油。从旋转锥蒸馏塔的底部得到迷迭香渣液混合物；将迷迭香渣液混合物进行真空过滤，得滤液和滤渣，将滤液真空浓缩至相对密度为1.3g/mL时，以进口温度为155℃，出口温度为70℃进行喷雾干燥，得水溶性抗氧化剂。将得到的滤渣与体积浓度为90％的乙醇按质量：体积比为1:4在30KHz下超声15min，过滤，滤液回收乙醇得沉淀物，将沉淀用100℃热水洗涤，过滤，滤渣在60℃下真空干燥，得脂溶性抗氧化剂。

实施例3

取采摘36h的迷迭香枝叶150kg，洗净表面泥土，加入200kg去离子水在室温下浸泡2h后采用磨浆机在13000r/min转速下，打浆5.5min，得迷迭香浆液。将得到的迷迭香浆液用乙酸调节pH值为6，加入0.40kg酶活力为100万U/g的木瓜蛋白酶，在50℃下酶解4h，得酶解液。

将得到的酶解液从旋转锥蒸馏塔的进料口以250L/h的速度加入旋转锥蒸馏塔内，并从旋转锥蒸馏塔的底部以60Kg/h的流速通入温度为105℃的水蒸汽，保持旋转锥的转速为300r/min，将旋转锥蒸馏塔顶部蒸汽经冷凝得到迷迭香油水混合物，固液分离，得到迷迭香精油。从旋转锥蒸馏塔的底部得到迷迭香渣液混合物；将迷迭香渣液混合物进行真空过滤，得滤液和滤渣，将滤液真空浓缩至相对密度为1.2g/mL时，以进口温度为146℃，出口温度为75℃进行喷雾干燥，得水溶性抗氧化剂。将得到的滤渣与体积浓度为75％的乙醇按质量：体积比为1:4.5在50KHz下超声25min，过滤，滤液回收乙醇得沉淀物，将沉淀用100℃热水洗涤，过滤，滤渣在45℃下真空干燥，得脂溶性抗氧化剂。

实施例4

取采摘0h的迷迭香枝叶150kg，洗净表面泥土，加入300kg去离子水在室温下浸泡2h后采用磨浆机在13500r/min转速下，打浆5min，得迷迭香浆液。将得到的迷迭香浆液用乙酸调节pH值为6，加入0.45kg(酶活力为45万U/g的纤维素酶：酶活力为45万U/g果胶酶的质量比为1:1)复合酶，在45℃下酶解3h，得酶解液。

将得到的酶解液从旋转锥蒸馏塔的进料口以200L/h的速度加入旋转锥蒸馏塔内，并从旋转锥蒸馏塔的底部以45Kg/h的流速通入温度为100℃的水蒸汽，保持旋转锥的转速为350r/min，将旋转锥蒸馏塔顶部蒸汽经冷凝得到迷迭香油水混合物，固液分离，得到迷迭香精油。从旋转锥蒸馏塔的底部得到迷迭香渣液混合物；将迷迭香渣液混合物进行真空过滤，得滤液和滤渣，将滤液真空浓缩至相对密度为1.15g/mL时，以进口温度为145℃，出口温度为75℃进行喷雾干燥，得水溶性抗氧化剂。将得到的滤渣与体积浓度为75％的乙醇按质量：体积比为1:5在40KHz下超声20min，过滤，滤液回收乙醇得沉淀物，将沉淀用90℃热水洗涤，过滤，滤渣在50℃下真空干燥，得脂溶性抗氧化剂。

对比例1

选用同一批原料，进行阴干，将阴干的迷迭香干叶为原料，其他操作步骤与本申请实施例4完全相同进行提取迷迭香精油和脂溶性抗氧化剂和水溶性抗氧化剂。

对比例2

以新鲜的迷迭香枝叶为材料，采用常规水蒸气蒸馏得到迷迭香精油，蒸馏后的渣液混合物中水溶性抗氧化剂和脂溶性抗氧化剂的提取操作步骤同本申请实施例4完全相同。

实施例5

分别选取实施例1～4作为实验组，以对比例1～2作为对照组，测定精油得率、水溶性抗氧化剂得率、脂溶性抗氧化剂得率以及脂溶性抗氧化剂中鼠尾草酚和鼠尾草酸的含量，具体结果如表1所示。

表1不同提取方法提取迷迭香精油和抗氧化剂得率

由表1可以看出，利用本发明的提取方法进行提取，精油得率在1.46％以上，水溶性抗氧化剂得率在4.21％以上，脂溶性抗氧化剂得率在3.65％以上，其中脂溶性抗氧化剂中鼠尾草酚的含量在18.47％以上，鼠尾草酸的含量在22.35％以上。采用本申请的提取方法提取迷迭香精油和抗氧化剂，相较于对照组1精油得率提高69.77％～83.72％，水溶性抗氧化剂得率提高26.81％～34.03％，脂溶性抗氧化剂提高42.57％～49.21％，脂溶性抗氧化剂中鼠尾草酚提高40.78％～49.39％，鼠尾草酸提高37.62％～52.71％。与对照组2相比，精油得率提高18.70％～28.46％，水溶性抗氧化剂得率提高35.81％～43.55％，脂溶性抗氧化剂得率提高51.45％～58.51％，鼠尾草酚得率提高59.64％～69.40％，鼠尾草酸得率提高33.19％～47.79％，显著优于对照组1和2。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种从迷迭香中提取迷迭香精油和抗氧化剂的方法，包括以下步骤：

1)将新鲜迷迭香枝叶与水混合浸泡后磨浆，得迷迭香浆液；

2)将所述步骤1)制备得到的迷迭香浆液破壁处理，得破壁后的迷迭香浆液；

3)将所述步骤2)制备得到的破壁后的迷迭香浆液采用旋转锥蒸馏塔蒸馏，得迷迭香油水混合物和渣液混合物；

所述旋转锥蒸馏塔的旋转锥转速为150～600r/min，破壁后的迷迭香浆液的进料速度为100～300L/h；

所述旋转锥蒸馏塔中水蒸汽的温度为95～110℃，水蒸汽的流速为10～80kg/h；

4)将所述步骤3)制备得到的迷迭香油水混合物进行油水分离，得迷迭香精油；

5)将所述步骤3)制备得到的渣液混合物固液分离，得固相和液相，所述液相为水溶性抗氧化剂；

6)将所述步骤5)得到的固相与体积浓度为60～90％的乙醇溶液混合，得醇渣混合物，将所述醇渣混合物依次超声提取、固液分离，得乙醇相，所述乙醇相为脂溶性抗氧化剂；

所述步骤4)和5)没有时间顺序的限定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中旋转锥蒸馏塔的旋转锥转速为200～500r/min。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中破壁后的迷迭香浆液的进料速度为150～250L/h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中旋转锥蒸馏塔中水蒸汽的流速为30～60kg/h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中破壁处理的方法为酶解。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述酶解用酶包括淀粉酶、纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶中的一种或几种。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述酶解时酶的添加质量为新鲜迷迭香枝叶质量的1‰～5‰。

8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述酶解用酶的活力为：淀粉酶：70～90万U/g；纤维素酶：35～55万U/g；果胶酶：35～55万U/g；木瓜蛋白酶：90～110万U/g。

9.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述酶解的温度为30～65℃。

10.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述酶解的时间为30min～5h。