CN1102589C - 微波提取葡萄籽中原花青素类物质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用频率为2450MHz或915MHz、功率为500-15000瓦的微波对葡萄籽在选自水、C₁-C₃的醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、甲苯或其混合物的溶剂中进行处理，从葡萄籽提取原花青素类物质的新方法。该方法较常规化学法工艺简便、高效、快速，成本低，废液排放量少。

Description

微波提取葡萄籽中原花青素类物质的方法

本发明总体上涉及物质的分离、提取，更具体地讲，本发明涉及用微波辐射从葡萄籽中提取原花青素类的方法。

存在于葡萄籽中的原花青素类是一类良好的抗生物体内自由基的物质，其生物活性可达维生素C的30-50倍，维生素E的15-30倍。原花青素类物质主要用于抗心血管疾病、抗衰老、抗肿瘤的保健治疗。

目前，从葡萄籽中提取原花青素类物质的方法基本上有两大类，一是传统化学溶剂浸提法，另一类是超临界流体提取法。然而，这两类提取工艺都存在着许多缺陷。

具体而言，化学溶剂浸提法的缺点有能源、原材料消耗量大，提取效率低，工业污染排放量大等。另外，超临界流体提取法虽然在提取效率上大大地得到了改进，但是该类方法要求的设备较复杂，溶剂选择范围窄，产品稳定性差，不利于大规模生产。例如，CN1241623A公开了一种利用超临界二氧化碳从葡萄籽中萃取分离葡萄籽油和原花青素类物质的方法。该方法需要将葡萄籽粉碎到20-40目，并且需要CO₂高压泵、改性剂泵、预热器、萃取釜、分离器、制冷器等一系列设备，并需在一定的压力(27±2兆帕)下进行。可见，这类方法也存在着一定的缺陷。

由于微波萃取能对萃取体系中的不同组分进行选择性加热，并且由于微波是利用分子极化或离子导电效应而直接对物质进行加热，因此能使目标组分更易从被萃取物中游离出来，且热效率高，提高了萃取效率。然而，直到目前为止，尚没有人采用微波来提取原花青素类物质。

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，通过利用微波萃取的特点，提供从葡萄籽中快速、高效地提取原花青素类物质的新方法。即，提供一种可以取代上述传统的溶剂浸提和超临界流体萃取工艺的简便易行、高效、快速，成本低，废液排放量少的新方法。

本发明是采用频率为2450MHz或915MHz、功率为500-15000瓦的微波对葡萄籽颗粒在溶剂中进行处理，从葡萄籽提取原花青素类物质的新方法。

具体而言，本发明包括以下方面：

本发明提供一种原花青素类物质的提取方法，该方法包括：

用频率为2450MHz或915MHz、功率为500-15000瓦的微波对葡萄籽颗粒在选自水、C₁-C₃的醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、C6-C8的烷烃及其混合物的溶剂中进行处理的微波处理步骤。

在上述的提取方法中，还优选包括用选自乙醇、丙酮、乙酸乙酯及其混合物的溶剂对微波提取后所得含水相再次进行提取的步骤，其中所述含水相与再次提取所用溶剂按体积比计为1∶1-3。

在上述的提取方法中，优选所述葡萄籽颗粒与溶剂的量按重量比计为1∶2-8。

在上述的提取方法中，优选所述溶剂含有10-20％的C6-C8的烷烃。

在上述的提取方法中，优选所用的微波频率为2450MHz，微波处理时间为1-20分钟。

在上述的提取方法中，优选所述微波处理分1-3次进行，每次1-10分钟。

在上述的提取方法中，优选所述的葡萄籽颗粒的粒径为小于等于5毫米。

在上述的提取方法中，优选所述的再次提取采用频率为2450MHz或915MHz功率为500-15000瓦的微波进行。

在上述的提取方法中，优选所述的再次提取步骤中还包括使用相当于葡萄籽重量0.1-1％的活性炭。

更详细地讲，本发明的一个特别优选的方法包括如下步骤：将葡萄籽粉碎为粒径不大于5毫米的颗粒，然后装入提取容器内，向该容器内按固∶液＝1∶2-8(重量比)的比例加入萃取溶剂，用频率为2450MHz或915MHz、功率在500-15000瓦的微波仪器初步加热萃取1-30分钟，优选1-20分钟。

上述微波处理步骤优选分1-3次进行，每次1-10分钟。

所述萃取溶剂中优选包含约10-20％(体积)的C6-C8的烷烃，如己烷、环己烷、庚烷、辛烷等。

在进行完微波初步提取后，还优选对所得含水相进行进一步的提取。该步提取可按常规方法进行，也可采用本发明的微波萃取，而且后者是优选的。

对本发明采用的葡萄籽没有特别的限制，但优选将其粉碎为细小的颗粒，粒径一般为不大于5毫米，而且一般来说是越为细碎越好。

对本发明所采用的萃取容器没有特别的限制，只要它能用于以微波加热即可。该容器可以是敞口的，也可以是带有盖子的。其例子有玻璃烧杯、提取罐如聚四氟乙烯或陶瓷内壁的提取罐等。

本发明采用的微波频率为2450MHz或915MHz。目前大部分的工业用或民用微波仪的频率为2450MHz。本发明人认为另一工业用微波频率915MHz也能实现本发明的目的。这是因为915MHz微波的波长大于2450MHz微波的波长，其对植物细胞的穿透率应不比2450MHz的微波弱，且两种微波的最终输出功率可调整为一定值，因此，只要调协微波输出参数，915MHz同样适用提取。2450MHz是本发明优选的频率。本发明所用微波仪器的功率为500-20000瓦或更大，优选500-15000瓦。

在本发明的初步提取步骤中，所用溶剂中优选含有C6-C8的烷烃如己烷、环己烷、庚烷和甲苯等，它们可单独使用，也可混合使用。其用量为萃取剂的10-20％。所用葡萄籽与萃取剂的比例(简称为固∶液)＝1∶2-8。此步骤的微波辐射处理时间为1-30分钟，优选15-20分钟。该微波初提步骤可分1-3次进行，每次微波作用1-10分钟。

其中在初提步骤后，过滤除去残渣并将液相的油状上层除去，得含水相。

上述再次提取(精提)的步骤可以是传统萃取步骤，也可以是如本发明微波初步提取步骤一样的微波萃取步骤，而且后者是优选的。

在本发明的再次提取(精提)步骤中，所用溶剂为优选为乙酸乙酯、丙酮、乙醇等，它们可单独使用，也可混合使用。将上述含水相浓缩，将所得的浓缩物与精提萃取剂按1∶1-3(体积比)的比例混合。

在进行上述再次提取之前，还优选采用活性炭吸附、过聚酰胺树脂柱、离心和水洗的方式，将上述含水相中的杂质除去。其中采用活性炭吸附的方式是优选的。一般采用相当于葡萄籽重量0.1-1％的活性炭。

上述精提步骤可重复进行多次，直至上层有机相变得澄清为止。

本发明还任选地包括在进行完上述提取之后，将分离出的精提液经浓缩、干燥后得到目标产物。

从上述可以看出，本发明的方法工艺简单，省时，省能，废液排放量少，是一种环保型工艺。

下面以实施例的方式，对本发明做更为详细的描述。

实施例1：

将葡萄籽颗粒100g粉碎，装入1升的玻璃烧杯内，加入甲醇∶乙醚∶水＝0.6∶0.1∶0.3(体积比)的溶剂，固∶液(重量比)＝1∶8，用功率为900瓦频率为2540MHz的微波炉(National K577 WFS，1300W，6A)加热提取10分钟，过滤后，经减压浓缩，回收得初提液180g，再用50％乙酸乙酯500ml按常规萃取法于室温精提取1.0小时并用1/3体积水洗三次，经分离，减压浓缩，并于-20℃干燥，得产物3.2g。以高效液体色谱法测原花青素类物质的含量为94％。

其中所用高效液体色谱法的参数如下：

色谱柱：C18，

洗脱剂：A：4％甲酸水溶液，B：10％乙腈水溶液

洗脱速率：1.2ml/min

波长：280纳米

实施例2：

将细碎的葡萄籽1kg装入提取罐内，加入乙醇∶乙酸乙酯∶水＝0.5∶0.2∶0.3的溶剂，固∶液＝1∶5，用功率为1200W频率为2540MHz的微波加热提取30分钟，经减压过滤分离，回收得初提液800ml。再用50％丙酮提取，其中先以与初提步骤所用频率和功率相同的微波作用5分钟，再经搅拌，萃取2小时，经过滤分离，含水相部分用50％乙酸乙酯萃取3次，经分离，将有机相减压浓缩、干燥得产物29g。其中以高效液体色谱法测原花青素类物质的含量为95％。测定条件同实施例1。

实施例3

将葡萄籽颗粒100g粉碎，装入1升的玻璃烧杯内，加入甲醇∶己烷∶水＝0.6∶0.15∶0.25(体积比)的溶剂，固∶液(重量比)＝1∶6，用功率为1000瓦频率为2540MHz的微波炉加热提取10分钟，分离弃去液相上层油脂，过滤后滤液经减压浓缩，回收得初提液约180g，再用50％乙酸乙酯500ml，和相当于葡萄籽重0.5％的活性炭，搅拌，加入1/3体积水洗三次，按常规萃取法于室温精提取1.5小时，经分离，减压浓缩，并于-20℃干燥，得产物2.8g，原花青素类物质的含量为96％。

比较例

采用葡萄籽100克，以实施例1的方法和普通萃取法来进行实验。该两实验的差别仅在于普通萃取法是用1000瓦的电炉加热回流提取30分钟来代替实施例1中的微波初提。结果，采用微波提取得到了终产物3.1g，原花青素类物质的含量95％；采用电炉加热回流提取，得产物7.9g，原花青素类物质的含量37％。

从上述可以看出，本发明方法步骤简便，易于操作，所得产品纯度可达90-96％，其能耗和溶剂消耗量仅为常规化学法的10-25％。废液排放量减少约75-90％，属典型的环境清洁生产工艺。

Claims (9)

1.一种原花青素类物质的提取方法，该方法包括：

用频率为2450MHz或915MHz、功率为500-15000瓦的微波对葡萄籽颗粒在选自水、C₁-C₃的醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、C6-C8的烷烃或其混合物的溶剂中进行溶剂提取的微波处理步骤。

2.权利要求1所述的提取方法，还包括用选自乙醇、丙酮、乙酸乙酯或其混合物的溶剂对微波提取后所得含水相再次进行提取的步骤，其中所述含水相与再次提取所用溶剂按体积比计为1∶1-3。

3.权利要求1所述的提取方法，其中所述葡萄籽颗粒与溶剂的量按重量比计为1∶2-8。

4.权利要求3所述的提取方法，其中所述溶剂中含有10-20％的C6-C8的烷烃。

5.权利要求1所述的提取方法，其中所用的微波频率为2450MHz，微波处理时间为1-20分钟。

6.权利要求1-5中任一项所述的提取方法，其中所述微波处理分1-3次进行，每次1-10分钟。

7.权利要求1-5中任一项所述的提取方法，其中所述的葡萄籽颗粒的粒径为小于等于5毫米。

8.权利要求2所述的提取方法，所述的再次提取采用频率为2450MHz或915MHz功率为500-15000瓦的微波进行。

9.权利要求8所述的提取方法，其中所述的再次提取步骤中还包括使用相当于葡萄籽重量0.1-1％的活性炭。