TWI772523B - 由植物萃取物去除殘留農藥之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其包括使用脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物由植物萃取物萃取出殘留農藥之步驟。藉由使用該混合物，可以有效地去除至少10種不同農藥同時使植物萃取物中如皂苷之活性成分之損失最小化。

Description

由植物萃取物去除殘留農藥之方法
以下揭露一種由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其可由植物萃取物有效去除殘留農藥同時使植物萃取物中活性成分之損失最小化。
在現代農業中，由於長期使用如化學殺蟲劑之農藥而使害蟲對農藥具抗藥性，因此在大規模農作物種植中很難實現無農藥種植。
在植物萃取物等之中不可避免地含有殘留農藥，其會危害食品安全並使消費者恐慌。因此，政府確立種植所需之農藥種類並設定農藥殘留之容許限度，以確保投放市場產品安全。
結果各種方法被提出用以依照標準減少農藥殘留。然而，使用食用油之萃取法在可被萃取之農藥類型方面受到限制，且二氧化碳超臨界萃取僅適用於液態樣品。因此，迫切需要一種能更有效地由植物萃取物去除殘留農藥且不會損失萃取物中活性成分之方法。
在一態樣中，本發明之一目的在於藉由一簡單方法有效地由植物萃取物去除不同種之殘留農藥。
在另一態樣中，本發明之一目的在於使去除殘留農藥過程中植物萃取物中之活性成分之損失最小化。
在一態樣中，本發明提供由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其包括使用脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物由植物萃取物萃取出殘留農藥之步驟。
在一態樣中，本發明由植物萃取物去除殘留農藥之方法可有效地使用脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物由植物萃取物去除不同殘留農藥。此外，其可有效地去除殘留農藥同時使植物萃取物之活性成分之損失最小化，因此適用於含食品加工等各領域。
術語定義
本文使用之術語「殘留農藥」係指農藥，其被噴灑在作物、草叢或土壤後在作物中持續存在而不降解而用於控制疾病及害蟲或用於除草。
除非另有指明，否則本文使用之術語「包括」及「包含」係指相應組分存在，而非有意排除其他組分。
[具體實施例]
以下將詳細描述本發明。
在本發明例示性之具體實施例中，本發明係關於由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其包括使用脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物由植物萃取物萃取出殘留農藥之步驟。
本發明去除殘留農藥之方法可以去除不同殘留農藥，其係藉由使用脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物由植物萃取物萃取出殘留農藥。
此外，植物萃取物之活性成分(如皂苷)不會溶於該混合物，因此植物萃取物中之該活性成分幾乎不會流失。
此外，與使用食用油去除農藥之習用方法不同(其中液相分離後殘留之食用油難以去除)，本發明去除殘留農藥之方法可藉由使用該混合物之簡單方法去除殘留農藥。
在一具體實施例中，該殘留農藥可能為選自於由以下所組成之群組之至少一者：嘧菌酯(azoxystrobin)，可尼丁(clothianidin)，待克利(difenoconazole)(含兩種異構體)，達滅芬(dimethomorph)(E、Z)，呋蟲胺(dinotefuran)，二硫代氨基甲酸鹽(dithiocarbamates)，環醯菌胺(fenhexamid)，醚菌酯(kresoxim-methyl)，甲霜靈(metalaxyl)，吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)，戊唑醇(tebuconazole)，噻蟲嗪(thiamethoxam)、噻呋醯胺(thifluzamide)及肟菌酯(trifloxystrobin)，但不限於此。
在一具體實施例中，以該植物萃取物重量為基礎該脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物含量可能為按重量計3至20%。此外，以該植物萃取物重量為基礎，其可能為3重量%或以上、4重量%或以上、5重量%或以上、6重量%或以上、7重量%或以上、8重量%或以上、9重量%或以上、或10重量%或以上及20重量%或以下、19重量%或以下、18重量%或以下、17重量%或以下、16重量%或以下，或15重量%或以下。當該混合物含量小於3重量%時，去除農藥的效率可 能會降低。當該混合物含量大於20重量%時，該混合物與植物萃取物可能難以混合，且混合物可能難以變成液體。
在一具體實施例中，該脂肪酸烷基酯及該甘油脂肪酸酯之重量比可能為1：0.1至10，例如：1：0.1或以上、1：0.15或以上、1：2或以上、1：0.25或以上、1：0.3或以上、1：0.35或以上、1：0.4或以上、1：0.45或以上、1：0.5或以上、1：0.55或以上、1：0.6或以上、1：0.65或以上、1：0.7或以上、1：0.75或以上、1：0.8或以上、1：0.9或以上及1：9.5或以下、1：9或以下、1：8.5或以下、1：8或以下、1：7.5或以下、1：7或以下、1：6.5或以下、1：6或以下、1：5.5或以下、1：5或以下、1：4.5或以下、1：4或以下、1：3.5或以下、1：3或以下、1：2.5或以下、1：2或以下、1：1.5或以下、1：1.3或以下或1：1.1或以下，但不限於此。當該重量比為1：小於0.1，由於混合不充分而難以萃取出各種農藥。當該重量比為1：大於10，該甘油脂肪酸酯含量過多，因此在萃取過程中該混合物容易固化且可能進一步導致廢棄物處理問題。此外，當該重量比為1：大於10，由於過量吸收該植物萃取物之混合物固化，該植物萃取物之產率可能會降低。
在一具體實施例中，該脂肪酸烷基酯可為以下之酯：一具8至24個碳原子之飽和或未飽和脂肪酸，或一具8至24個碳原子之飽和或未飽和脂肪醇；較佳為脂肪酸乙基酯，更佳為選自於由棕櫚酸乙酯、月桂酸乙酯及辛酸乙酯所組成之群組之至少一者。
在一具體實施例中，該甘油脂肪酸酯可為甘油及一具8至24個碳原子之飽和或未飽和脂肪酸之衍生物，其可包含例如單硬脂酸甘油酯(glyceryl monostearate)及二硬脂酸甘油酯(glyceryl distearate)。
當碳原子數小於8時，該混合物與該萃取溶劑之熔點幾乎沒有差異，結果，該混合物可能與該植物萃取物混合且在液體相分離過程中可能不會有界面分離(將在後文描述)，其可能使液相難以分離。當碳原子數大於24時，該混合物具有高熔點，可能使其在室溫下難以成為液體。此外，當碳原子數大於24時，其在萃取過程中會迅速固化，因此可能與所含之萃取物一起固化而導致該植物萃取物產率降低。
該植物萃取物可能為根菜、大豆、茶等之萃取物，但不限於此。
在一具體實施例中，該植物萃取物可能為根菜萃取物，而該根菜萃取物可能為選自於由以下所組成之群組之至少一者之萃取物：人參(ginseng)、大蒜(garlic)、桔梗(bellflower)、羊乳(Codonopsis lanceolata)、天麻(Gastrodia elata)、蘿蔔(radish)、牛蒡(burdock)、胡蘿蔔(carrot)、山藥(Dioscorea japonica)及蓮藕(lotus root)。該植物萃取物可能較佳為人參、桔梗或人參萃取物，更佳為人參萃取物，但不限於此。
該人參可能選自於由Panax ginseng C.A.Mey、未乾燥之人參、白參、Panax quinquefolium、Panax notoginseng、Panax japonicum、Panax trifolium and Panax pseudoginseng、較佳為Panax ginseng C.A.Mey所組成之群組之至少一者，但不限於此。
在一具體實施例中，該人參萃取物可能為選自於人參葉、莖、花、根及果所組成之群組之至少一者之萃取物。
在一具體實施例中，該植物萃取物之活性成分可能包括皂苷，更具體為原人參二醇(protopanaxadiol)(以下稱「PPD」)(諸如人參皂苷Rb1、Rb2、Rc及 Rd)及原人參三醇(protopanaxatriol)(以下稱「PPT」)(諸如人參皂苷Re、Rg1及Rf，取決於其化學結構。
本文使用之植物萃取法可能為使用一極性溶劑對乾燥粉碎之植物原料之萃取法，該極性溶劑諸如水、C1至C4之低級醇(如甲醇及乙醇)或其以約1：0.1至1：10比例混合之混合溶劑，其體積相當於植物原料乾重之5至20倍。該萃取溫度可能為20℃至100℃，較佳為60℃至100℃，而該萃取期間可能為約1小時至4天。該萃取物可能由諸如熱水萃取、冷萃、回流冷卻萃取、超聲波萃取等之萃取方法獲得，但不限於此。
本發明之植物萃取物涵蓋植物萃取物、植物萃取物之稀釋溶液或濃縮物，藉乾燥植物萃取物獲得之乾燥產物，及其粗製純化產物及純化產物。
在一具體實施例中，該植物萃取物可能包括一萃取溶劑且可能具有以該植物萃取物總重為基礎之1至50重量%之固體含量。當該固體含量小於1重量%，該製程效率可能下降。當該固體含量大於50重量%，去除殘留農藥之效率可能會因為與該混合物混合不充分而降低。
在一具體實施例中，該使用脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯混合物由植物萃取物萃取出殘留農藥之步驟可能包括以下步驟：(a)將脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯混合物加入至植物萃取物，將該混合物加熱溶解，攪拌該混合物，獲得植物萃取物、脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物；(b)藉由靜置或離心將該植物萃取物、脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物分離成上層及下層；(c)將該上層中脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物去除；及(d)將下層濃縮以獲得已由其中去除殘留農藥之植物萃取物。
在步驟(a)中，在30至90℃下溶解後以100至200rpm進行該攪拌30至120分鐘。在步驟(a)之前單獨溶解及攪拌來製備該脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物，然後將其加入至植物萃取物。或者，在步驟(a)中將脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯各自加入植物萃取物中，然後溶解並攪拌以製備混合物。
在步驟(b)中，該上層及該下層可能被分離成固體/液體或液體/液體。可藉由靜置及硬化來分離成固體/液體。可藉由離心分離成液體/液體。此處，靜置及硬化過程可以在15至20℃下進行100至200分鐘，離心過程可以在30至40℃及2500至3500rpm下進行10至30分鐘。
在一具體實施例中，該方法可能進一步包括在萃取殘留農藥之步驟後確認殘留農藥之去除率及該植物萃取物之皂苷損失率之步驟。
在一具體實施例中，在萃取殘留農藥步驟前以該植物萃取物中殘留農藥總量為基礎該殘留農藥去除率可能為80%或以上，而在萃取殘留農藥步驟前以該植物萃取物中皂苷總量為基礎該皂苷損失率可能為2%以下。
[實施例]
下文將參照以下實施例更具體地描述本發明。然而，此等實施例僅供用於說明目的以便於理解本發明，而本發明範圍不限於此。
製備實施例：製備人參果萃取物
以Whatman No.2濾紙過濾1,200g人參果汁(4 Brix,Gangwon National Agricultural Cooperative Federation)以獲得1,000g人參果汁濾液。在減壓下以Buchi旋轉蒸發器R-200濃縮該濾液以製備固體濃度20Brix之200g人參果濃縮液。
實施例：去除人參果萃取物中之殘留農藥
(1)在實施例中，將2.1g(7重量%)之脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯(棕櫚酸乙酯及甘油單硬脂酸酯)混合物加入製備實施例製得之30g該人參萃取物。在比較實施例中，脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯各被加入至製備實施例製得之30g該人參萃取物。然後在80℃溶解各實施例及比較實施例所得之混合物並回流攪拌60分鐘。
然後，使該混合物靜置並在15至20℃硬化120分鐘以使其分成固相之上層(脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物、脂肪酸烷基酯或甘油脂肪酸酯)及液相之下層。
(2)然後，將含脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物、脂肪酸烷基酯或甘油脂肪酸酯之上層去除，然後獲得下層之該人參果濃縮液(第二次去除農藥：再重複一次步驟(1)獲得該下層)。
使用GC-MS/MS根據殘留農藥快速分析方法(Yong-Hoon Choi et al.,“Development of Rapid Analysis Method for Residual Agricultural Chemicals Using GC-MS/MS”,The Korean Journal of Pesticide Science,Vol.9,No.4,2005)分析去除農藥前後人參萃取物中所含之殘留農藥。結果如下表1所示(殘留農藥之去除率(%)，EP=棕櫚酸乙酯，GMS=甘油單硬脂酸酯)
Figure 107133604-A0305-02-0009-2
Figure 107133604-A0305-02-0010-3
由上表1，可理解相較於分別包括一脂肪酸烷基酯及一甘油脂肪酸酯之比較實施例1及2，在不同類型農藥中使用該混合物之實施例1至3顯示全面性優異之去除率。特別地，以5：5比例混合該脂肪酸烷基酯及該甘油脂肪酸之實施例2被證明為最有效者。此外，藉HPLC(高效液相層析法)測定該固體中之皂苷含量，並分析去除農藥前後各種皂苷之損失率(%)。結果如下表2所示。
Figure 107133604-A0305-02-0010-4
由上表2，可理解相較於分別包括一脂肪酸烷基酯及一甘油脂肪酸酯之比較實施例1及2，使用該混合物之實施例1至3顯示降低之皂苷損失率。因此， 可理解根據本發明方法去除殘留農藥時，可使植物萃取物中活性成分之損失最小化。

Claims (12)

  1. 一種由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其包括使用脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯之混合物由植物萃取物萃取出殘留農藥之步驟，其中該脂肪酸烷基酯及該甘油脂肪酸酯之重量比為1：0.25至4。
  2. 如請求項1所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其中該脂肪酸烷基酯係脂肪酸乙基酯。
  3. 如請求項1所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其中該脂肪酸烷基酯係選自於由棕櫚酸乙酯、月桂酸乙酯及辛酸乙酯所組成之群組之至少一者。
  4. 如請求項1所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其中該植物萃取物係根菜萃取物。
  5. 如請求項1所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其中該植物萃取物係選自於由以下所組成之群組之至少一者之萃取物：人參、大蒜、桔梗、羊乳(Codonopsis lanceolata)、天麻、蘿蔔、牛蒡、胡蘿蔔、山藥及蓮藕。
  6. 如請求項4所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其中該根菜萃取物係人參萃取物。
  7. 如請求項6所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其中該人參萃取物係選自於由人參葉、莖、花、根及果所組成之群組之至少一者之萃取物。
  8. 如請求項1所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法， 其中該植物萃取物包括一萃取溶劑且具有以該植物萃取物總重為基礎按重量計1至50%之固體含量。
  9. 如請求項1所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其中，在萃取殘留農藥之步驟中，以該植物萃取物總重為基礎，該脂肪酸烷基酯及甘油脂肪酸酯混合物之含量為按重量計3至20%。
  10. 如請求項1所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其進一步包括以下步驟：在萃取殘留農藥之步驟後確認殘留農藥之去除率及該植物萃取物之皂苷損失率。
  11. 如請求項10所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其中該殘留農藥之去除率係在萃取殘留農藥步驟前以該植物萃取物中殘留農藥總量為基礎之80%或以上。
  12. 如請求項10所述之由植物萃取物去除殘留農藥之方法，其中該皂苷損失率係在萃取殘留農藥步驟前以該植物萃取物中皂苷總量為基礎之2%以下。
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