TW202106361A

TW202106361A - 一種從肉桂萃取富含肉桂醛組合物的方法

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Publication number: TW202106361A
Application number: TW108127508A
Authority: TW
Inventors: 吳宇建; 席美華; 徐碧蓮; 林聖富
Original assignee: 臺灣三益創價生技有限公司
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2021-02-16
Also published as: TWI691355B

Abstract

一種從肉桂萃取富含肉桂醛組合物的方法，其包括：將肉桂洗滌、乾燥，然後粉碎成碎片；將該肉桂碎片倒入亞臨界丙烷流體萃取設備的萃取槽，進行亞臨界丙烷流體萃取；將所獲得的萃取流體導入一分離槽；去除該分離槽中的丙烷，得富含肉桂醛組成物；其中該亞臨界丙烷流體萃取條件為：丙烷流量8~15升/小時，萃取槽壓力30~55 巴，萃取槽溫度40~75℃。

Description

一種從肉桂萃取富含肉桂醛組合物的方法

本發明係有關一種萃取富含肉桂醛(Cinnamaldehyde)組成物的方法，尤指一種從玉桂葉萃取富含肉桂醛組成物的方法。

肉桂根/皮/枝/葉含肉桂醛，已知萃取方法，不外乎水萃法、有機溶劑萃取法、超臨界流體萃取法。

以水萃法為例，例如：台灣第099114436號專利申請案，係以蒸餾水在滾沸的狀態下萃取；台灣第I463988號專利，係加入二次水並以180℃至220℃之溫度範圍煮沸該土肉桂葉以獲得萃取液；台灣第I494117號專利，以水蒸氣蒸餾法持續蒸餾，取得含肉桂醛成分的水萃物；CN-201610660116.7以水蒸氣萃取；但因肉桂醛為疏水性物質，因此該等方法都是萃取效益不高，而且萃取的組成物中肉桂醛含量不高。CN-201210518917.1、CN-102964228B、CN-102964229B、CN-201210518899.7、CN-201210518963.1、CN-201220666255.8、CN-201220666403.6分別利用複雜的水蒸氣蒸餾設備萃取肉桂醛，以增進產率，但效率仍然不足。

以溶劑萃取法為例，例如：台灣第401394號專利，以甲醇、含乙醚之CH₂ N₂ 溶液之類有機溶媒萃取，再經氯仿分配萃取；台灣第I495487號專利，係藉由選自乙醇、丙二醇、1,3-丁二醇、氯仿、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、乙酸乙酯、己烷之1種或2種以上之萃取溶劑進行萃取；台灣第I549686號專利，係將山肉桂以甲醇進行連續萃取，經三次連續抽取後，得到甲醇萃取物，甲醇萃取物採用甲醇、水與正己烷進行分配萃取；CN-201710245493.9以正己烷为溶剂萃取肉桂；但該等有機溶劑萃取法的缺點是：萃取後很難完全去除有害的有機溶劑。

再以超臨界二氧化碳萃取法為例，例如：台灣第I352611號專利，以超臨界二氧化碳萃取土肉桂葉碎片中的脂溶性精油成分；但超臨界二氧化碳萃取法所取得的萃取物，主成分為精油，肉桂醛含量低，和精油分離也不容易。

本發明之一目的，在提供一種從肉桂萃取富含肉桂醛組合物的方法。

本發明之另一目的，在提供一種從肉桂葉萃取富含肉桂醛組合物的方法。

本發明之再一目的，在提供一種利用亞臨界丙烷流體萃取法，從肉桂萃取富含肉桂醛組合物的方法。

本發明之又一目的，在提供一種利用亞臨界丙烷流體萃取法，從肉桂葉萃取富含肉桂醛組合物的方法。

本發明首先採用亞臨界丙烷流體萃取法，對肉桂進行萃取，以取得富含肉桂醛的組合物。本方法技術特徵在：(1)亞臨界丙烷流體萃取肉桂(尤指玉桂葉)，可以高效率取得肉桂醛的組成物；(2)亞臨界丙烷流體萃取肉桂(尤指玉桂葉)，可以取得富含肉桂醛的組成物；(3)特定溫度、壓力下，以亞臨界丙烷流體萃取肉桂(尤指玉桂葉)，可以回收丙烷，達到成本低又環保的目的。

本發明係指一種從肉桂萃取富含肉桂醛組合物的方法，其包括：將肉桂洗滌、乾燥，然後粉碎成碎片；將該肉桂碎片倒入亞臨界丙烷流體萃取設備的萃取槽，進行亞臨界丙烷流體萃取，得萃取流體；將所獲得的萃取流體導入一分離槽；去除該分離槽中的丙烷，得富含肉桂醛組成物；其特徵在：亞臨界丙烷流體萃取條件為：丙烷流量8~15升/小時，萃取槽壓力30~55 巴，萃取槽溫度40~75℃。

上述所謂肉桂，係指肉桂屬(Cinnamomum)的肉桂根/枝/皮/葉，尤指肉桂葉。上述肉桂屬以玉桂（Cinnamomum cassia）、山玉桂（Cinnamomum burmannii）、柴桂（Cinnamomum tamala）、天竺桂（Cinnamomum pedunculatum）、土肉桂（Cinnamomum osmophloeum）、細葉香桂（Cinnamomum subavenium）、錫蘭肉桂（Cinnamomum verum）、大葉桂（Cinnamomum iners）、雲南肉桂（Cinnamomum glanduliferum）、菲律賓肉桂(Cinnamomum philippinense)等為較佳，以玉桂（Cinnamomum cassia）、山玉桂（Cinnamomum burmannii）為更佳，以玉桂（Cinnamomum cassia）為最佳。

上述所謂碎片，只是為了增進萃取效果，碎片太大，萃取效果較差，一般而言，以1~100 平方毫米(mm² )為較佳。

上述萃取槽壓力宜為30~55 巴(bar)，以35~50巴為較佳，以40~47巴為更佳。

上述所謂萃取槽溫度為40~75℃，以45~70℃為較佳，以55~65℃為更佳。

上述丙烷流量宜為8~15升/小時，以9~13升/小時為較佳，以11.5~12.5升/小時為更佳。

上述分離槽壓力，以不低於丙烷儲存槽的壓力即可，一般而言為8~10巴。

上述分離槽溫度，以高於丙烷沸點即可，一般均採用室溫以上的溫度，以45~60℃為較佳。

本發明之亞臨界萃取設備略如圖1a所示，其中100為丙烷儲存槽，用以儲存丙烷；200為萃取槽，用以置入待萃取的肉桂(尤指玉桂葉)，並在導入亞臨界丙烷流體後，進行亞臨界丙烷流體萃取，以萃取出富含肉桂醛的組成物，形成富含肉桂醛的丙烷(亞臨界流體)溶液；500為丙烷儲存槽100和萃取槽200間的丙烷輸送裝置，其進一步說明參見圖1b的說明；300為分離槽，用以去除該富含肉桂醛的肉桂(尤指玉桂葉)萃取液中的丙烷，形成富含肉桂醛的組成物；600為萃取槽200和分離槽300間的控制器，一般為控制閥，用以將萃取槽200中的萃取液導入分離槽300中；400為丙烷儲存槽100和分離槽300間的丙烷回收裝置，用以回收分離槽300排出的丙烷，並將回收的丙烷導入丙烷儲存槽100中。

圖1b為丙烷輸送裝置500的較佳實例，其含一逆止閥510、增壓幫浦520、預熱器530，其中增壓幫浦520用以將丙烷儲存槽100的壓力(一般為8~10巴)，增壓到萃取槽200的壓力；逆止閥510用以防止丙烷衝向丙烷儲存槽100；預熱器530用以預熱丙烷，使其增溫到萃取槽200的溫度。預熱器530亦可改成熱水夾套，環繞在該萃取槽200的外圍，達到控制萃取槽200溫度的目的。又，同理，可在分離槽300外圍加設熱水夾套，達到控制分離槽300溫度的目的。

上述萃取槽200頂端宜有排放閥(圖中未顯示)，以便除去既有空氣。以增設壓力偵測器、溫度偵測器、丙烷濃度偵測器、安全閥、電熱水微電腦控制器(圖中均未標示)等為較佳，用以控制萃取槽200的壓力/溫度、分離槽300的壓力/溫度、丙烷儲存槽100壓力，並防止氣爆。預備實施例：

以傳統己烷萃取法萃取350公克(g)玉桂葉3小時，以確保肉桂醛完全被萃取。去除己烷後，測得肉桂醛含量為 1.8 g。實施例1：

將玉桂（Cinnamomum cassia）的葉片洗滌、乾燥，然後粉碎成1-10mm的碎片。

秤取玉桂葉碎片350公克，倒入亞臨界丙烷流體萃取設備的萃取槽，而後依序：確定幫浦、萃取槽、分離槽等路徑原空氣排空；注入與丙烷儲存槽等壓之丙烷(8bar)；設定萃取條件為：丙烷流量12升/小時、萃取槽壓力45bar/溫度60℃、分離槽壓力8-10 bar/溫度50℃。以上述條件進行丙烷亞臨界萃取2小時，得產物3.7克，其GC-MS圖譜參見圖2，其中主要成分：肉桂醛含量約42%，萃取率86.3%(3.7x0.42/1.8)；次要成分：鄰-甲氧基肉桂醛(o-methoxycinnamic aldehyde)約11.2%、硬指酸甲酯(Methyl stearate)約14.9%、香豆素(coumarin)約7.9%；其他成分參見表1。表1：玉桂葉超臨界流體萃取物的成分數據表

峰	滯留時間(分) R.T. (min.)	峰面積	百分比 (%)	化合物名稱
1	9.692	1534000	1.2	苯乙醇 (phenethanol)
2	12.832	1008000	0.8	苯甲基丙二酸雙醛 (benzalmalonic dialdehyde)
3	14.123	55560000	42.4	肉桂醛 (cinnamaldehyde)
4	17.571	755214	0.6	順-2-甲氧基肉桂酸 (cis-2-methoxycinnamic acid)
5	18.438	10320000	7.9	香豆素 (coumarin)
6	18.983	3535000	2.7	對-甲氧基肉桂醛 (p-methoxycinnamic aldehyde)
7	19.728	852713	0.7	喇叭烯 ((+)-Ledene)
8	20.423	710717	0.5	杜松烯 (cadinene)
9	20.688	14670000	11.2	鄰-甲氧基肉桂醛 (o-methoxycinnamic aldehyde)
10	29.007	3994000	3.0	棕梠酸甲酯 (methyl palmitate)
11	32.054	3963000	3.0	9-順,11-反-十八雙烯酸甲酯 methyl 9-cis,11-trans-octadecadienoate
12	32.172	3963000	3.0	(10E)-10-十八烯酸甲酯 Methyl (10E)-10-octadecenoate
13	32.674	19530000	14.9	硬指酸甲酯 (Methyl stearate)
14	38.53	1695000	1.3	2,4-雙(二甲基苄基)酚 2,4-bis(dimethylbenzyl)phenol
15	38.815	5874000	4.5	三苯基氧化膦 (Triphenylphosphine oxide)
16	47.168	3174000	2.4	維生素E (Vit-E)

實施例2~14

類同實施例1，但亞臨界萃取條件稍有不同，參見表2，所得產物量也參見下表。其中實施例8、9、12，13的GC-MS圖譜分別參見圖3，4，5，6，其中肉桂醛含量約36~42%，產量約2.5~3.5g。表2：實施例1~13的丙烷流量(L/hr)、萃取槽壓力(bar)、萃取槽溫度(℃)、產物重量(g)。

實施例	丙烷流量 (L/hr)	萃取槽條件	產物重量 (g)
壓力(bar)	溫度(℃)
1	12	45	60	3.7
2	12	40	60	3.2
3	12	47	60	3.0
4	12	35	60	2.7
5	12	50	60	2.9
6	12	45	55	3.5
7	12	45	65	3.3
8	12	45	45	2.5
9	12	45	70	2.7
10	11.5	45	60	3.5
11	12.5	45	60	3.5
12	9	45	60	2.9
13	13	45	60	3.3

實施例2~13的主要成分、次要成分、及其他檢出成分共16種，都和實施例1類同，比例也類同，以圖3，4，5，6分別和圖2比對可以證實。又，實施例8肉桂醛含量36%，產量2.5；實施例9肉桂醛含量39%，產量2.7g；實施例12肉桂醛含量40%，產量2.9g；實施例13、肉桂醛含量42%，產量3.3g；和實施例1肉桂醛含量42%，產量3.7g比較，雖略有不及，但仍具產業價值。比較例：

類同實施例1，但萃取槽壓力15 bar、溫度40℃，分離槽壓力8~10 bar、溫度40℃。萃取結果僅得1.8克產物，肉桂醛含量僅16%，GC-MS圖譜參見圖7，其主要成分、次要成分、及其他檢出成分，和實施例1有極大差別。比較例的產率和肉桂醛含量，也明顯遠低於實施例1~13。

100:丙烷儲存槽 200:萃取槽 300:分離槽 400:丙烷回收裝置 500:丙烷輸送裝置 510:逆止閥 520:增壓幫浦 530:預熱器 600:控制閥

圖1a為本發明亞臨界流體萃取設備方塊示意圖。圖1b為圖1a中丙烷輸送裝置500的進一步方塊示意圖。圖2為實施例1萃取得到的富含肉桂醛組合物的GCMS圖譜。圖3為實施例8萃取得到的富含肉桂醛組合物的GCMS圖譜。圖4為實施例9萃取得到的富含肉桂醛組合物的GCMS圖譜。圖5為實施例12萃取得到的富含肉桂醛組合物的GCMS圖譜。圖6為實施例13萃取得到的富含肉桂醛組合物的GCMS圖譜。圖7為比較例萃取得到的富含肉桂醛組合物的GCMS圖譜。

100:丙烷儲存槽

200:萃取槽

300:分離槽

400:丙烷回收裝置

500:丙烷輸送裝置

600:控制閥

Claims

一種從肉桂萃取富含肉桂醛組合物的方法，其包括：將肉桂洗滌、乾燥，然後粉碎成碎片；將該肉桂碎片倒入亞臨界丙烷流體萃取設備的萃取槽，進行亞臨界丙烷流體萃取，得萃取流體；將所獲得的萃取流體導入一分離槽；去除該分離槽中的丙烷，得富含肉桂醛組成物；其特徵在：亞臨界丙烷流體萃取條件為：丙烷流量8~15升/小時，萃取槽壓力30~55 巴，萃取槽溫度40~75℃。
如申請專利範圍第1項所述之萃取方法，其中該丙烷流量為9~13升/小時。
如申請專利範圍第2項所述之萃取方法，其中該丙烷流量為11.5~12.5升/小時。
如申請專利範圍第1項所述之萃取方法，其中該萃取槽壓力為35~50巴。
如申請專利範圍第4項所述之萃取方法，其中該萃取槽壓力為40~47巴。
如申請專利範圍第1項所述之萃取方法，其中該萃取槽溫度為45~70℃。
如申請專利範圍第6項所述之萃取方法，其中該萃取槽溫度為55~65℃。
如申請專利範圍第1項所述之萃取方法，其中該肉桂碎片大小為1~100 mm² .
如申請專利範圍第1項所述之萃取方法，其中該肉桂的部位為葉部。
如申請專利範圍第1項所述之萃取方法，其中該肉桂係選自於由玉桂（Cinnamomum cassia）、山玉桂（Cinnamomum burmannii）、柴桂（Cinnamomum tamala）、天竺桂（Cinnamomum pedunculatum）、土肉桂（Cinnamomum osmophloeum）、細葉香桂（Cinnamomum subavenium）、錫蘭肉桂（Cinnamomum verum）、大葉桂（Cinnamomum iners）、雲南肉桂（Cinnamomum glanduliferum）、及菲律賓肉桂(Cinnamomum philippinense)所組成之群組至少一者。
如申請專利範圍第10項所述之萃取方法，其中該肉桂係選自於由玉桂（Cinnamomum cassia）、及山玉桂（Cinnamomum burmannii）所組成之群組至少一者。
如申請專利範圍第11項所述之萃取方法，其中該肉桂係指玉桂（Cinnamomum cassia）。
如申請專利範圍第1項所述之萃取方法，其中該分離槽壓力為8~10巴。
如申請專利範圍第1項所述之萃取方法，其中該分離槽溫度為45~60℃。