CN109096079A - 一种快速提取姜黄素的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快速提取姜黄素的生产工艺，涉及姜黄素生产技术领域。一种快速提取姜黄素的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将姜粉与乙酸乙酯与甲醇的混合溶液混合，得到姜粉溶液；（2）先姜粉溶液中加入十二烷基硫酸钠，进行超声波内部提取；（3）将混合溶液在65‑75℃下浸提30‑35min；（4）经抽滤、提纯得到姜黄素。本发明使用乙酸乙酯、甲醇复合的溶剂，同时配合使用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂能够保证姜黄素完全溶于溶剂中，同时配合使用超声波，保证溶剂能够进入植物细胞内，本发明的提取率高，生产周期短。

Description

一种快速提取姜黄素的生产工艺

技术领域

本发明涉及姜黄素生产技术领域，具体涉及一种快速提取姜黄素的生产工艺。

背景技术

姜黄，又名郁金、宝鼎香、毫命、黄姜等，姜黄芭蕉目，姜科、姜黄属多年生草本植物，株高1～1.5m，根茎很发达，根粗壮，末端膨大呈块根；叶片长圆形或椭圆形，叶顶端短渐尖；苞片卵形或长圆形，淡绿色，顶端钝，花冠淡黄色；花期8月。姜黄能行气破瘀，通经止痛。主治胸腹胀痛，肩臂痹痛，心痛难忍，产后血痛，疮癣初发，月经不调，闭经，跌打损伤。又可提取黄色食用染料；所含姜黄素可作分析化学试剂。

姜黄素是从姜科、天南星科中的一些植物的根茎中提取的一种化学成分，为酸性多酚类物质，主链为不饱和脂族及芳香族基团。姜黄素是从姜科、天南星科中的一些植物的根茎中提取的一种脂溶性酚类物质；姜黄素是植物界很稀少的具有二酮的色素，是天然的抗氧化剂。通常用作肉类食品着色剂和酸碱指示剂，同时具有抗炎、抗氧化等药理作用。姜黄素为橙黄色结晶粉末，味稍苦。不溶于水，溶于乙醇、丙二醇，易溶于冰醋酸和碱溶液，在碱性时呈红褐色，在中性、酸性时呈黄色。对还原剂的稳定性较强，着色性强(不是对蛋白质)，一经着色后就不易退色，但对光、热、铁离子敏感，耐光性、耐热性、耐铁离子性较差。在食品生产中主要用于肠类制品、罐头、酱卤制品等产品的着色。姜黄素在医学上具有降血脂、抗肿瘤、抗炎、利胆、抗氧化等作用。科学家新发现姜黄素有助治疗耐药结核病。

姜黄素的结构中含有酚羟基，在细胞膜发生脂质过氧化反应时，其酚羟基可以发生氧化反应，能有效终止自由基反应，因而便显出很多的生理活性，比如降血脂、抗肿瘤、抗炎、利胆、抗氧化等作用。

目前提取姜黄素的方法常用的有：浸提法、超声波提取法、微波萃取法、超临界流体萃取法、渗漉法、酶萃取法等。由于姜黄素在姜黄中的含量较低，提取分离产率普遍不高。

浸提法、超声波提取法、酶萃取法是目前较长用的姜黄素的提取方法。

浸提法，是目前最常用的天然色素的提取方法，其原理是根据目标成分在不同溶剂中的溶解度不同而将其分离。提取过程包括：原料干燥、粉粹后用溶剂提取，经分离、浓缩、干燥、精制取得成品。提取时应根据色素的不同性质选择不同的提取溶剂。姜黄素易溶于碱水，如可用1%左右的NaOH加热浸提姜黄中的姜黄色素。姜黄素也溶于有机溶剂，常用若干倍的乙醇或丙酮等有机溶剂浸提经粉碎的姜黄原料，采用离心或过滤的方式分离提取液，经浓缩精制、干燥取得成品得到姜黄素产品。单纯的浸提法提取姜黄素，提取率很低，且提取的也不充分，存在大量的原料浪费，最主要的是浸提法要浸提较长时间，生产周期长，相对而言生产效率低，不适用于工业化。

超声波提取法

超声波法作为提取中草药中有效成分的一种新方法，它具有界面效应、湍动效应、微扰效应、聚能效应，起到空化、粉碎、搅拌等特殊作用，并且不会改变姜黄素的结构。超声波把姜黄的细胞壁击破，使溶媒渗透到姜黄的细胞中，以便姜黄素溶于溶媒之中。超声波提取法是比较好的一种方法，但是选用的溶剂是至关重要的，目标提取物在溶剂中的溶解性决定了提取率的大小。

酶提取法

酶提取法处理使用的条件温和、选择性强。一方面通过降解植物细胞壁使有效成分更易提取从而达到提高提取收率或减低溶剂消耗量的目的；另一方面可以针对植物药中的大多数杂质（淀粉、果胶、蛋白质等）选择性降解，以利于提取分离更易进行。

酶提取的原理是利用酶反应的高度专一性，将细胞壁的组成成分水解或降解，破坏细胞壁，从而提高有效成分的提取率通过纤维素酶、果胶酶等组成的复合酶，使姜黄细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素等物质降解，然后再用碱水法或有机溶剂提取，经过酶处理后的姜黄细胞，使得细胞内的有效成分向提取介质扩散的传质面积增大，减小了传质阻力，从而提高了姜黄素的提取效率。酶解法需要使用较多的酶，增加生产成本，且有些酶在使用过程中对温度有效求。

现有技术中，姜黄素的合成也有以香兰素为原料，在后续处理需要加入很大剂量的盐酸或者乙酸溶解这些混合物，使姜黄素水解出来，之后再采取萃取或者精制等纯化方法得到纯品。但是大量硼酸酯和硼酸酐的使用，成本较高，生产过程中的副产物会对环境会造成很大的污染。

现有技术中姜黄素提取的效率低，生产周期长，生产成本高。

发明内容

有鉴于此本发明提供一种快速提取姜黄素的生产工艺，能够提高姜黄素的提取效率和产率，生产周期短。

本发明为一种快速提取姜黄素的生产工艺，包括以下步骤：

（1）将姜粉与乙酸乙酯与甲醇的混合溶液混合，得到姜粉溶液；

其中，姜粉、乙酸乙酯、甲醇的质量比为1：8-10：8-12，先加入乙酸乙酯混合均匀后再加入甲醇，乙酸乙酯的体积浓度为45-56%，甲醇的体积浓度为55-68%。姜黄素不溶于水，溶于乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂。乙酸乙酯与甲醇配合使用能够提高姜黄素提取率，提取溶剂的极性与姜黄素的极性相近，根据相似者相容原理，所以会提高姜黄素的提取率。

（2）先姜粉溶液中加入十二烷基硫酸钠，进行超声波内部提取；

十二烷基硫酸钠是一种阴离子表面活性剂，是一种白色或淡黄色微粘物，工业上常用于洗涤剂和纺织工业。易溶于水，与阴离子、非离子复配伍性好，具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能，广泛用于牙膏、香波、洗发膏、洗发香波、洗衣粉、液洗、化妆品和塑料脱模，润滑以及制药、造纸、建材、化工等行业。

十二烷基硫酸钠的加入量为姜粉溶液质量的0.6-0.75%，十二烷基硫酸钠作为表面活性剂能够提高植物的有效成分姜黄素的提取率，十二烷基硫酸钠不仅对姜粉有润湿的作用，还能促提取溶剂的渗透作用，且对提取的姜黄素有增溶效果。所述超声波的功率为450-950W，超声波起到空化、粉碎、搅拌等特殊作用，并且不会改变姜黄素的结构。超声波把姜黄的细胞壁击破，使溶媒渗透到姜黄的细胞中，以便姜黄素溶于溶剂之中。

（3）将混合溶液在65-75℃下浸提30-35min；

在65-75℃下浸提，利于促进溶剂进入细胞内，浸提的原理是根据目标成分在不同溶剂中的溶解度不同而将其分离。提取过程包括：原料干燥、粉粹后用溶剂提取，经分离、浓缩、干燥、精制取得成品。提取时应根据色素的不同性质选择不同的提取溶剂，本发明中使用的提取溶剂为乙酸乙酯、甲醇，能够保证姜粉中姜黄素完全溶于溶剂中。

（4）经抽滤、提纯得到姜黄素，抽滤使用的滤网小于800目；还包括浓缩、干燥过程，干燥过程的温度为65-75℃。低温干燥，保证姜黄素在干燥过程中结构的稳定性。

本发明使用乙酸乙酯、甲醇复合的溶剂，同时配合使用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂能够保证姜黄素完全溶于溶剂中，同时配合使用超声波，保证溶剂能够进入植物细胞内，本发明的提取率高，生产周期短。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。

实施例一

为一种快速提取姜黄素的生产工艺，包括以下步骤：

（1）将姜粉与乙酸乙酯与甲醇的混合溶液混合，得到姜粉溶液；

其中，姜粉10g、乙酸乙酯80g、甲醇的质量比为80g，先加入乙酸乙酯混合均匀后再加入甲醇，乙酸乙酯的体积浓度为45%，甲醇的体积浓度为55%。

（2）先姜粉溶液中加入十二烷基硫酸钠，进行超声波内部提取；

十二烷基硫酸钠的加入量为姜粉溶液质量的0.6%，超声波的功率为450W；

（3）将混合溶液在65℃下浸提30min；

（4）经抽滤、提纯得到姜黄素，抽滤使用的滤网小于800目；还包括浓缩、干燥过程，干燥过程的温度为65℃。

实施例二

为一种快速提取姜黄素的生产工艺，包括以下步骤：

（1）将姜粉与乙酸乙酯与甲醇的混合溶液混合，得到姜粉溶液；

其中，姜粉10g、乙酸乙酯100g、甲醇的质量比为120g，先加入乙酸乙酯混合均匀后再加入甲醇，乙酸乙酯的体积浓度为56%，甲醇的体积浓度为68%。

（2）先姜粉溶液中加入十二烷基硫酸钠，进行超声波内部提取；

十二烷基硫酸钠的加入量为姜粉溶液质量的0.75%，超声波的功率为950W；

（3）将混合溶液在75℃下浸提35min；

（4）经抽滤、提纯得到姜黄素，抽滤使用的滤网小于800目；还包括浓缩、干燥过程，干燥过程的温度为75℃。

实施例三

为一种快速提取姜黄素的生产工艺，包括以下步骤：

（1）将姜粉与乙酸乙酯与甲醇的混合溶液混合，得到姜粉溶液；

其中，姜粉10g、乙酸乙酯90g、甲醇的质量比为100g，先加入乙酸乙酯混合均匀后再加入甲醇，乙酸乙酯的体积浓度为50%，甲醇的体积浓度为65%。

（2）先姜粉溶液中加入十二烷基硫酸钠，进行超声波内部提取；

十二烷基硫酸钠的加入量为姜粉溶液质量的0.7%，超声波的功率为800W；

（3）将混合溶液在70℃下浸提32min；

（4）经抽滤、提纯得到姜黄素，抽滤使用的滤网小于800目；还包括浓缩、干燥过程，干燥过程的温度为70℃。

实施例一至实施例三中提取的姜黄素的纯度在98%以上，收率为85-90%。

本发明使用乙酸乙酯、甲醇复合的溶剂，同时配合使用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂能够保证姜黄素完全溶于溶剂中，同时配合使用超声波，保证溶剂能够进入植物细胞内，本发明的提取率高，生产周期短，对环境无污染。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种快速提取姜黄素的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将姜粉与乙酸乙酯与甲醇的混合溶液混合，得到姜粉溶液；

（2）先姜粉溶液中加入十二烷基硫酸钠，进行超声波内部提取；

（3）将混合溶液在65-75℃下浸提30-35min；

（4）经抽滤、提纯得到姜黄素。

2.根据权利要求1所述的一种快速提取姜黄素的生产工艺，其特征在于，所述姜粉、乙酸乙酯、甲醇的质量比为1：8-10：8-12。

3.根据权利要求1所述的一种快速提取姜黄素的生产工艺，其特征在于，所述十二烷基硫酸钠的加入量为姜粉溶液质量的0.6-0.75%。

4.根据权利要求1所述的一种快速提取姜黄素的生产工艺，其特征在于，所述超声波的功率为450-950W。

5.根据权利要求1所述的一种快速提取姜黄素的生产工艺，其特征在于，所述抽滤使用的滤网小于800目。

6.根据权利要求1所述的一种快速提取姜黄素的生产工艺，其特征在于，还包括浓缩、干燥过程。

7.根据权利要求1所述的一种快速提取姜黄素的生产工艺，其特征在于，所述乙酸乙酯的体积浓度为45-56%。

8.根据权利要求7所述的一种快速提取姜黄素的生产工艺，其特征在于，所述甲醇的体积浓度为55-68%。