CN111362781A - 一种大麻二酚高压雾化的萃取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大麻二酚高压雾化的萃取方法,包括预处理、浸润处理、一级雾化、二级雾化、固液分离、脱溶、二级混合液浓缩,最终获得膏状大麻二酚,原料中的CBD含量从1.0%,浸膏中CBD含量提高到10.5%;原料中的CBD含量2.0%,浸膏提高到15.0‑18.0%;本发明方法同样适用于CBD含量大于2.0%的原料,例如CBD含量在15‑30.5%的原料,本方法对原料的利用率极高,在常温下萃取不需要加热处理,更安全,更经济。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域,尤其涉及一种大麻二酚高压雾化的萃取方法。
背景技术
大麻(CannabissativaL.)亦称火麻或线麻,是桑科、大麻属植物,一年生直立草本,高1-3米。大麻中含有的大麻二酚(CBD)成分,是目前在其它动植物中尚未分离出的酚类化合物,大麻二酚(CBD)是非成瘾性成分,具有很高的药用价值。研究表明,若将大麻二酚合理地应用在医学上,则有抗癫痫、抗精神病,抗忧郁,止痛,减轻癌症因化疗而引起的恶心以及治疗哮喘等功能。近年来科学家还发现大麻二酚(CBD)为强力抗氧化剂,具有阻断某些毒品人体神经的不利影响,并且具有阻断乳腺癌转移、抗类风湿性关节炎、抗失眠等一系列生理活性功能。根据大麻所含有的四氢大麻酚(THC)的比例,通常把它分为工业大麻和毒品大麻两类。工业大麻属低毒大麻,其中四氢大麻酚(THC)的含量最高不超0.3%(按各国公认的界定法),不具有毒品利用价值。
由于大麻二酚的药用价值,全球建起了许多提取工厂,现有技术提取大大麻二酚多是利用现多利用渗漉法、加热浸提法进行提取,这一方面消耗有机溶剂多,另一方面增加萃取成本。
发明内容
本发明针对现有技术不足,提供一种能够更安全、更经济,并且常温下萃取,对原料的利用率极高,溶剂消耗较少的大麻二酚高压雾化的萃取方法。
为解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案得以解决:
一种大麻二酚高压雾化的萃取方法,包括以下步骤:
步骤一、预处理:将大麻的花和叶子干燥处理,控制大麻的花和叶子含水率低于10%,并将大麻的花和叶子粉碎至75-85目作为原料备用,优选80目;
步骤二、浸润处理:将步骤一中粉碎后的原料通过溶剂浸润,控制浸润时间为30~40min;浸润时搅拌原料,以提高浸润效率;
步骤三、一级雾化:将浸润处理后的原料通过送料机切线方向送入混料腔,与混料腔中通入混有所述溶剂的高压气体混合,控制通入的高压气体压力为2~3公斤,雾化过程不需要加热;
步骤四、二级雾化:再次向混料腔内通入混有所述溶剂的高压气体,进行二次混合,获得一级混合液,控制通入的高压气体压力为2~3公斤,同步骤三相同,不需要加热;
步骤五、固液分离:通过挤渣机和震动过滤网对步骤四中的一级混合液进行固液分离,获得二级混合液;
步骤六、脱溶:将分离出来的固体物质室温下脱溶,获得二级混合液;
步骤七、二级混合液浓缩:将二级混合液中的溶剂分离回收后,真空干燥后获得膏状大麻二酚。
上述技术方案中,所述步骤二中浸润采用溶剂喷雾的方式,并控制原料与溶媒的配比为1:1。
上述技术方案中,所述溶剂采用浓度为95%~99.5%的脂溶性试剂,包括乙醇、甲醇、正己烷和乙酸乙酯、石油醚和乙醚中的一种。
上述技术方案中,步骤二的浸润处理、步骤三的一级雾化、步骤四的二级雾化、步骤五的固液分离以及步骤六的脱溶均在室温下进行。
与现有技术相比,本发明通过上述步骤,原料中的CBD含量从1.0%,浸膏中CBD含量提高到10.5%;原料中的CBD含量2.0%,浸膏提高到15.0-18.0%;本发明方法同样适用于CBD含量大于2.0%的原料,例如CBD含量在15-30.5%的原料。本方法对原料的利用率极高,在常温下萃取不需要加热处理,更安全,更经济。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图1与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1:CBD含量为1.2%的大麻的花和叶子。
一种大麻二酚高压雾化的萃取方法,包括以下步骤:
步骤一、预处理:将大麻的花和叶子在40~60℃的环境下干燥处理,控制大麻的花和叶子含水率低于10%,并将大麻的花和叶子粉碎至75目作为原料备用;
步骤二、浸润处理:将步骤一中粉碎后的原料通过纯度为95.0~99.5%的乙醇浸润,采用溶剂喷雾的方式浸润,并搅拌,提高溶剂与原料的混合率,控制浸润时间为30min;
步骤三、一级雾化:将浸润处理后的原料通过送料机切线方向送入混料腔,与混料腔中通入混有纯度为95.0~99.5%的乙醇的高压气体混合,控制通入的高压气体压力为2~3公斤,室温,不需要加热,原料从混料腔壁的切线方向进口,吸入混料腔内雾化,并沿抛物线内壁作螺旋加速运动。纯度为95.0~99.5%的乙醇从高压喷射枪(拉瓦尔喷筒)进入,由压缩空气压入拉瓦尔喷射枪形成高达两个马赫数的高压气流,在混料腔内即形成负压,根据文丘里效应的原理,当物料在气流拌和下,到达混料管口冲向靶块时,其速度在气固两相流的作用下,应为两个马赫数即V=686m/sec,这样的速度冲击物料时,达到极高的比压,立刻将物料破壁粉碎,有利萃取;
步骤四、二级雾化:再次向混料腔内通入混有所述溶剂的高压气体,进行二次混合,获得一级混合液,控制通入的高压气体压力为2~3公斤,室温不加热,物料从上而下,沿降溶媒从下往上,增大物料与溶媒的基础面,提高目标成分渗透率,在逆向流动的纯度为95.0~99.5%的乙醇中将原料料混悬液雾化成细小的液滴,从而达到快速溶出目标成分;
步骤五、固液分离:通过挤渣机和震动过滤网对步骤四中的一级混合液进行固液分离,获得二级混合液;
步骤六、脱溶:将分离出来的固体物质脱溶,,获得另一部分的二级混合液;
步骤七、二级混合液浓缩:将二级混合液中的溶剂分离回收后,真空干燥后获得含量为10.2%的膏状大麻二酚。
实施例2:CBD含量为1.5%的大麻的花和叶子。
一种大麻二酚高压雾化的萃取方法,包括以下步骤:
步骤一、预处理:将大麻的花和叶子在40~60℃的环境下干燥处理,控制大麻的花和叶子含水率低于10%,并将大麻的花和叶子粉碎至80目作为原料备用;
步骤二、浸润处理:将步骤一中粉碎后的原料通过纯度为95.0~99.5%的甲醇浸润,采用溶剂喷雾的方式浸润,并搅拌,提高溶剂与原料的混合率,控制浸润时间为35min;
步骤三、一级雾化:将浸润处理后的原料通过送料机切线方向送入混料腔,与混料腔中通入混有纯度为95.0~99.5%的甲醇的高压气体混合,控制通入的高压气体压力为2~3公斤,室温,不需要加热,原料从混料腔壁的切线方向进口,吸入混料腔内雾化,并沿抛物线内壁作螺旋加速运动。纯度为95.0~99.5%的甲醇从高压喷射枪(拉瓦尔喷筒)进入,由压缩空气压入拉瓦尔喷射枪形成高达两个马赫数的高压气流,在混料腔内即形成负压,根据文丘里效应的原理,当物料在气流拌和下,到达混料管口冲向靶块时,其速度在气固两相流的作用下,应为两个马赫数即V=686m/sec,这样的速度冲击物料时,达到极高的比压,立刻将物料破壁粉碎,有利萃取;
步骤四、二级雾化:再次向混料腔内通入混有所述溶剂的高压气体,进行二次混合,获得一级混合液,控制通入的高压气体压力为2~3公斤,室温不加热,物料从上而下,沿降溶媒从下往上,增大物料与溶媒的基础面,提高目标成分渗透率,在逆向流动的纯度为95.0~99.5%的甲醇中将原料料混悬液雾化成细小的液滴,从而达到快速溶出目标成分;
步骤五、固液分离:通过挤渣机和震动过滤网对步骤四中的一级混合液进行固液分离,获得二级混合液;
步骤六、脱溶:将分离出来的固体物质脱溶,,获得另一部分的二级混合液;
步骤七、二级混合液浓缩:将二级混合液中的溶剂分离回收后,真空干燥后获得含量为12.2%的膏状大麻二酚。
实施例3:CBD含量为1.4%的大麻的花和叶子。
一种大麻二酚高压雾化的萃取方法,包括以下步骤:
步骤一、预处理:将大麻的花和叶子在40~60℃的环境下干燥处理,控制大麻的花和叶子含水率低于10%,并将大麻的花和叶子粉碎至85目作为原料备用;
步骤二、浸润处理:将步骤一中粉碎后的原料通过纯度为95.0~99.5%的正己烷浸润,采用溶剂喷雾的方式浸润,并搅拌,提高溶剂与原料的混合率,控制浸润时间为40min;
步骤三、一级雾化:将浸润处理后的原料通过送料机切线方向送入混料腔,与混料腔中通入混有纯度为95.0~99.5%的正己烷的高压气体混合,控制通入的高压气体压力为2~3公斤,室温,不需要加热,原料从混料腔壁的切线方向进口,吸入混料腔内雾化,并沿抛物线内壁作螺旋加速运动。纯度为95.0~99.5%的甲醇从高压喷射枪(拉瓦尔喷筒)进入,由压缩空气压入拉瓦尔喷射枪形成高达两个马赫数的高压气流,在混料腔内即形成负压,根据文丘里效应的原理,当物料在气流拌和下,到达混料管口冲向靶块时,其速度在气固两相流的作用下,应为两个马赫数即V=686m/sec,这样的速度冲击物料时,达到极高的比压,立刻将物料破壁粉碎,有利萃取;
步骤四、二级雾化:再次向混料腔内通入混有所述溶剂的高压气体,进行二次混合,获得一级混合液,控制通入的高压气体压力为2~3公斤,室温不加热,物料从上而下,沿降溶媒从下往上,增大物料与溶媒的基础面,提高目标成分渗透率,在逆向流动的纯度为95.0~99.5%的正己烷中将原料料混悬液雾化成细小的液滴,从而达到快速溶出目标成分;
步骤五、固液分离:通过挤渣机和震动过滤网对步骤四中的一级混合液进行固液分离,获得二级混合液;
步骤六、脱溶:将分离出来的固体物质脱溶,,获得另一部分的二级混合液;
步骤七、二级混合液浓缩:将二级混合液中的溶剂分离回收后,真空干燥后获得含量为11.5%的膏状大麻二酚。
上述多个实施例中,大麻的花和叶子预处理干燥,市场供应的产品,农民烘干、晒干,水分含量低于10%,因为水分多不容易粉碎;原料置于粉碎机中粉碎到80目左右最优;大麻花叶为原料,采用浓度为95%~99.5%的乙醇、甲醇、正己烷和乙酸乙酯、石油醚和乙醚以及其他脂溶性试剂,当然,可以使用高浓度食品级别的酒精,更安全,更经济。
原料中的CBD含量从1.0%,浸膏中CBD含量提高到10.5%;原料中的CBD含量2.0%,浸膏提高到15.0-18.0%;本发明方法同样适用于CBD含量大于2.0%的原料,例如:CBD含量在15-30.5%的原料。CBD含量为1.0-30.5%的大麻花叶的原料也适合使用本发明方法。
采用本工艺,通过雾化技术把液相分散成细小的液滴,增大两相的接触面积。萃取溶剂动态连续逆流与上部雾化料液接触,有效地利用了两相之间的浓度梯度,增大了浓度差和扩散面积,在数秒内完成萃取过程,达到萃取平衡。
可连续化作业,可规模化生产,与传统萃取设备相比,生产效率显著提高;雾化逆流萃取,节省溶剂用量与传统萃取设备相比,溶剂用量节省30-50%;有效成分萃取率高快速达到萃取平衡,目标成分充分溶出,迅速快;脂溶性试剂从高压喷射枪(拉瓦尔喷筒)进入,由压缩空气压入拉瓦尔喷射枪形成高达两个马赫数的高压气流,在混料腔内即形成负压,充分萃取有效成分。
生产线实施过程能够在12小时完成一个周期,产量的大小能够从每天50公斤到1吨/天,扩大规模可以达到每天300吨-1000吨,成为行业的龙头单位。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式,本发明的保护范围以权利要求书为准,任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种大麻二酚高压雾化的萃取方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、预处理:将大麻的花和叶子干燥处理,控制大麻的花和叶子含水率低于10%,并将大麻的花和叶子粉碎至75-85目作为原料备用;
步骤二、浸润处理:将步骤一中粉碎后的原料通过溶剂浸润,控制浸润时间为30~40min;
步骤三、一级雾化:将浸润处理后的原料通过送料机切线方向送入混料腔,与混料腔中通入混有所述溶剂的高压气体混合,控制通入的高压气体压力为2~3公斤;
步骤四、二级雾化:再次向混料腔内通入混有所述溶剂的高压气体,进行二次混合,获得一级混合液,控制通入的高压气体压力为2~3公斤;
步骤五、固液分离:通过挤渣机和震动过滤网对步骤四中的一级混合液进行固液分离,获得二级混合液;
步骤六、脱溶:将分离出来的固体物质脱溶,获得二级混合液;
步骤七、二级混合液浓缩:将二级混合液中的溶剂分离回收后,真空干燥后获得膏状大麻二酚。
2.根据权利要求1所述的一种大麻二酚高压雾化的萃取方法,其特征在于,所述步骤二中浸润采用溶剂喷雾的方式,并控制原料与溶媒的配比为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种大麻二酚高压雾化的萃取方法,其特征在于,所述溶剂采用浓度为95%~99.5%的脂溶性试剂,包括乙醇、甲醇、正己烷和乙酸乙酯、石油醚和乙醚中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种大麻二酚高压雾化的萃取方法,其特征在于,步骤二的浸润处理、步骤三的一级雾化、步骤四的二级雾化、步骤五的固液分离以及步骤六的脱溶均在室温下进行。
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