TWI364311B - - Google Patents

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DEC 1 9 2011補充修正替換頁 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明主要是應用於以添加共溶劑的超臨界流體分離 程序’從微藻_提取高單價生化活性及製備高經濟價值保 健原料的技術上。 【先前技術】 擬球藻（Nannoch 1 orops i s ocu 1 ata)為真核單細胞 藤類’細胞為小球體，主要發生於溫帶水域，直徑2〜4//m， 外觀與綠球藻極相似。 擬球藻在分類學上屬金藻門（Chry sophycophy ta)真眼 點藻綱（Eustigraatophyceae)真眼點藻目（Eustigmatales) 單珠藻科(Monodop s i daceae)擬球藻屬（Nannoch 1 orops i s) 之藻類。 過去的研究顯示’擬球藻含有油脂、蛋白質、碳水化 合物、葉綠素、類胡蘿g素、礦物質以及一些微量元素等 成饺。涛.5旨方©含E p A，具有择氧也鮮力’類胡_蔔素 有葉黃素(Lutein)和玉米黃素(Zeaxarvthin)等成份，礦物 質有句和猛等。 擬球藻是一值得去近一步開發利用的天然營養來源。 在月曰肪酸組成上，多元不飽和脂肪酸以ω_3系列在預防 與治療人類心臟血管疾病上有其功效，且在生長與發育上 扮演重要的角色。報導的文獻包括有： (1).對於動脈硬化、高血酯及高血壓有良好預防與治 療效果； 1364311 . DEC 1 9 2011補充修正替換頁 (2) ·對於發炎組織有抑制效果，如關節炎、氣喘、蜂 窩性組織炎等； (3) .對癌症也有防治功效，如乳癌、攝護腺癌及大腸 癌等。 近年來，開發有價值保健原料並予以商業化製程，是 產、官、學、研界重點的發展領域，而市面上所銷售之ω_3 系列的多元不飽和脂肪酸，幾乎皆由魚油獲得，其中約含 有7〜14%之DHA及ΕΡΑ，且在魚油中含有大量飽和脂肪酸， 因而以魚油當作產製多元不飽和脂肪酸的原料，具有多項 缺點，包含： (1) .來源不穩定，導致多元不飽和脂肪酸的含量與品 質不易掌控； (2) .多元不飽和脂肪酸易氧化且安定性差，容易酸敗 變質； (3) .魚油有腥味，因此降低消費者接受的程度。 因此如何尋找一種具有發展潛力，其原料取得容易且 品寶一Μ的扁健原料，是一大童點。 類胡蘿蔔素為一群具有多樣生物活性的脂溶性化合 物，在臨床上廣泛地應用於治療與預防視網膜黃斑點退化 (macular degeneration)、白内障(cataract)和視網膜色 素變性(retinitis pigment〇sa)，另外，類胡蘿蔔具有良 好的抗氧化活性，它們可以保護皮膚免於紫外線的照射傷 害，對於心血管疾病方面，類胡蘿蔔可減少低密度脂蛋白 (low density lip0pr〇tein)的氧化，進而降低動脈硬化 4 1364311 DEC 1 9 2011補充修正替換頁 症(atherosclerosis)的發生機率，而最近更發現，長期 的攝取類胡蘿蔔素可以明顯的降低人類癌症發生率，在活 體的動物實驗令，特定的類胡蘿蔔素更可以直接毒殺動物 身上的癌細胞，顯示類胡蘿蔔應用於癌症的治療上有著極 大的潛力’除比之外’類胡蘿蔔亦擁有顯著的免疫調節作 用’它們可誘導未成熟白血球（immature leukocyte)的分 化，促進淋巴細胞（lymphocyte)的增生，增加T辅助細胞 (T helper cell)及自然殺手細胞(natural killer cell) 的活性’還有提升巨嗤細胞(macr〇phage)的吞嗔能力等活 化免疫的效果，由以上的研究顯示，類胡蘿蔔素確可作為 有價值的營養保健原料以及應用在新穎藥物的開發上。 惟’傳統的萃取分離技術，如萃取、蒸德、吸收、吸 附與溶劑結晶，一般均需消耗大量的能源，且傳統蒸餾法 需在咼溫下進行，易造成熱敏感性物質分解變質，且耗能 源，而有機溶劑萃取法，雖可在常溫下進行，但後續的分 離純化步驟，卻大量消耗能源且殘留的毒性溶劑易危害人 體’為真既吞尚待克服解決㉔問靖輿缺夹。 【發明内容】 本發明人目前從事相關產品的製造、設計，累積多年 的實務Μ驗與心得’針對傳統的萃取分離技術所既存的問 題與缺失，積極地投入創新與改良的精神，所完成的以添 加共溶劑的超臨界流體分離濃縮微藻保健成分。 -種以添加共溶劑的超臨界流體分離濃縮微藻之類萌 蘿8素的方法，包含：將-單位重量之微藻添加共溶劑乙 5 1364311 ________ 匚^7^2011 5充修正Si 醇，置於超臨界二氧化碳萃取裝置的萃取槽中，靜置3〇 分鐘；之後，在壓力250〜350bar、溫度323Κ、二氧化碳流 量10 mL/min的條件下，將添加比媽11. 7 Wt%的乙醇隨 二氧化碳連續注人萃取槽中，以取得萃出物，麟得之每 克萃取物巾含有8. 30毫克輯麵蘿蔔素。 本發明解酬題所顧的技術手如及賴先前技術 的力效係在於，本發明主要是以添加共溶劑的超臨界流體 刀離程序’從擬球藻中提取高單價生化活性及製備高經濟 價值的保健原料。以超臨界二氧化碳萃取有效成份，並進 行分離純化程序，將大幅改善耗損能源，並可產生乾淨無 毒的保健食品，具有功效上的增進，為其主要目的達成。 【實施方式】 為使專精熟悉此項技藝之人仕業者易於深入瞭解本發 月的裝置内谷以及所能達成的魏效益，關舉一具體實 施例，並配合圖式詳細介紹說明如下： 八 -種鱗加餘細触碰财離濃織藻之類萌 蘿d素的紐，該方法使用之裝置，敬.财—圖所示。 * -、百先以電子天平秤取1Gg的微藻，添加共溶劑乙 叙直置人萃取槽（1)底部，上下填驢璃棉以防止物 料跑出’靜置30分鐘。 =、藉由油浴(2)和加熱帶，預熱萃取槽⑴及管路。 -、待溫度賴作溫度後，二氧化魏體從鋼瓶⑶ 7經冷_環機⑷降至咖後，以高薦浦⑸加壓， lOmL/min固定流量下’流人萃取槽⑴中，並由背壓 6 1364311 DEC 1 9 2011補充修正替換頁 閥（6)維持壓力穩定，操作範圍在25〇與35〇 bar之間； 溫度則由溫控器（7)恆溫控制，操作範圍在323 κ。 四、 萃取程序中，以LC幫浦（8)將定比例的乙醇連續 添加，與二氧化碳混合後進入萃取槽（1)中，對物料進行 萃取。 五、 萃出物被攜帶至壓力為5〇 bar的分離槽(9)，藉 由壓降與二氧化碳進行分離。二氧化碳經由濕式氣體流量 计（10) ’量測使用量。 六、 待萃取程序結束後，以正己烷和二氧化碳重複沖 洗整個槽體（1)及管件。 在超臨界二氧化碳不添加共溶劑的萃出物中，總類葫 蘿S素含量僅為0.23 mg/g，換言之，利用此程序僅回收 14. 6%的總類葫蘿蔔素，為了改善上述萃取效率過低的問 通，在超界一氧化碳萃取的過程中，以添加共溶劑乙醇 的方式來增加類韻蘿蔔素的萃取量。添加的方式為預添加 式合併連續添加式。預先計算所需添加的共溶劑與二氧化 碳的比值。 …> 在萃取槽中，共溶劑乙醇預先與綠藻混合，並靜置洲 分鐘。之後，萃取開始啟動，將乙醇隨二氧化碳連續輸入 萃取槽中’總乙醇共溶劑添加比例為1L7wt%。 實驗以預添加共溶劑並與固態基質潤濕的方式，來提 . 升整體總類葫蘿蔔素的萃出量，所選擇的共溶劑為乙醇。 結果顯示，預添加乙醇並靜置三十分鐘的方式，可將總類 葫蘿蔔素的萃取效率提升到36.巧，因此預添加能有助於 1364311 _ 1. DEC 1 9 2011補充修正替換頁 萃取效率的提升。 -— --- 由前面所提到預添加乙醇的方式有助於類萌蘿萄素萃 取效率的提高，添加比例對於類葫蘿蔔素萃取效率與純度 的影響。在固定娜為60 : 1的情況下，類葫蘿萄素之^ 取效率隨乙醇的添加比例增加而提升；然而，其純度卻隨 之下降。例如’以35〇bar、323Κ及7咐總乙醇添加 比例的超臨界流體，每克萃取物中含有8 3〇毫克的總類 韻蘿葡素；但當乙醇添加比例達16.7%時，雖有較高的萃 取效率74.7%，但是每克萃取物的類萌蘿菌素量卻降至 7.61毫克。卵是因為在乙加量增加的驗中，其他 存在纖^中之物質亦隨之被萃取出，因此軸類萌蘿萄 素之萃出量增加，不過其純度卻會因其他物質而降低。類 葫㈣素在超臨界二氧化碳萃出物中的組成解取效率， 當共溶劑添加比例增多時，萃取物中類萌蘿g素濃度亦隨 之降低。· ---------- . 綜合上述所陳之本發明，係在提供一種以添加共溶劑 的超臨界流體分離濃縮微藻保健成分，經過本發明人實際 製作完成以及反覆操作測試之後，證實的確可以達到 明所麵的功能效益，同時又為目前坊間尚無見聞之 :先創作」’具有「產業上的利用價值」，誠然 專利之成立要義，纽專利法之規定，肖 8 1.364311 DEC 1 9 2011補充修正替換頁 【圖式簡單說明】 第一圖：係本發明之裝置示意圖。 【主要元件符號說明】 (1) 萃取槽 (2) 油浴 (3) 鋼瓶 (4) 冷凍循環機 (5) 高壓幫浦 (6) 背壓閥 (7) 溫控器 ⑻LC幫浦 (9) 分離槽 (10) 濕式氣體流量計

Claims (1)

1.364311 DEC 1 9 2011補充修正替換頁 七、申請專利範圍： 1·一種以添加共溶劑的超臨界流體分離濃縮微藻之 類葫蘿蔔素的方法，包含： 將一單位重量之微藻添加共溶劑乙醇，置於超臨界二 氧化碳萃取裝置的萃取射，靜置％分鐘；之後，在壓力 下，將添加比例為11. 取槽中，以、取得萃取物 毫克的總類葫蘿蔔素。 250〜350bar、溫度323K、二氧化碳流量1Q mL/min的條件 7 wt%的乙醇隨二氧化碳連續注入萃 ，且所得之每克萃取物中含有8 3〇