UA81961C2 - Спосіб одержання кристалічного бета-каротину - Google Patents
Спосіб одержання кристалічного бета-каротину Download PDFInfo
- Publication number
- UA81961C2 UA81961C2 UAA200600839A UAA200600839A UA81961C2 UA 81961 C2 UA81961 C2 UA 81961C2 UA A200600839 A UAA200600839 A UA A200600839A UA A200600839 A UAA200600839 A UA A200600839A UA 81961 C2 UA81961 C2 UA 81961C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- carotene
- beta
- extract
- crystals
- solvent
- Prior art date
Links
- TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N beta-carotene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2=CCCCC2(C)C TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N 0.000 title claims abstract description 96
- 239000011648 beta-carotene Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 229960002747 betacarotene Drugs 0.000 title claims abstract description 94
- OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N all-trans beta-carotene Natural products CC=1CCCC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N 0.000 title claims abstract description 93
- 235000013734 beta-carotene Nutrition 0.000 title claims abstract description 93
- OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N β-Carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N 0.000 title claims abstract description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 29
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 8
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 12
- 229940093499 ethyl acetate Drugs 0.000 abstract 2
- 235000019439 ethyl acetate Nutrition 0.000 abstract 2
- 241000195633 Dunaliella salina Species 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 15
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 12
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 7
- 241001506137 Rapa Species 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 4
- OENHQHLEOONYIE-BVZAMQQESA-N 9-cis-beta-carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(\C)/C=C/C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-BVZAMQQESA-N 0.000 description 3
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 3
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 2
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ANVAOWXLWRTKGA-XHGAXZNDSA-N all-trans-alpha-carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1C(C)=CCCC1(C)C ANVAOWXLWRTKGA-XHGAXZNDSA-N 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N d-alpha-tocopherol Natural products OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 150000002634 lipophilic molecules Chemical class 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229960001295 tocopherol Drugs 0.000 description 2
- 229930003799 tocopherol Natural products 0.000 description 2
- 235000010384 tocopherol Nutrition 0.000 description 2
- 239000011732 tocopherol Substances 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N α-tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2O[C@@](CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N 0.000 description 2
- DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N (e)-4-(6-aminopurin-9-yl)but-2-en-1-ol Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2C\C=C\CO DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 235000000832 Ayote Nutrition 0.000 description 1
- 235000011293 Brassica napus Nutrition 0.000 description 1
- 235000000540 Brassica rapa subsp rapa Nutrition 0.000 description 1
- 241000219122 Cucurbita Species 0.000 description 1
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 description 1
- 235000009804 Cucurbita pepo subsp pepo Nutrition 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Natural products CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000950 Hippophae rhamnoides Species 0.000 description 1
- 235000003145 Hippophae rhamnoides Nutrition 0.000 description 1
- 101150115489 MPK7 gene Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 235000003903 alpha-carotene Nutrition 0.000 description 1
- 239000011795 alpha-carotene Substances 0.000 description 1
- ANVAOWXLWRTKGA-HLLMEWEMSA-N alpha-carotene Natural products C(=C\C=C\C=C(/C=C/C=C(\C=C\C=1C(C)(C)CCCC=1C)/C)\C)(\C=C\C=C(/C=C/[C@H]1C(C)=CCCC1(C)C)\C)/C ANVAOWXLWRTKGA-HLLMEWEMSA-N 0.000 description 1
- 230000003217 anti-cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000767 anti-ulcer Effects 0.000 description 1
- 125000001409 beta-carotene group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 229940088623 biologically active substance Drugs 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 235000004626 essential fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002398 geroprotective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 235000015136 pumpkin Nutrition 0.000 description 1
- 230000004223 radioprotective effect Effects 0.000 description 1
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 1
- 102220201851 rs143406017 Human genes 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000009461 vacuum packaging Methods 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Винахід належить до способу одержання кристалічного бета-каротину, що передбачає його екстрагування з природної біомаси етилацетатом з наступною кристалізацією з одержаного екстракту, відокремленням та сушінням утворених кристалів, причому екстрагування бета-каротину проводять безпосередньо етилацетатом з водної фази, що містить біомасу мікроводорості Dunaliella salina, кристалізацію бета-каротину здійснюють шляхом випарювання з екстракту розчинника під вакуумом при температурі 34-36 °С при постійному додаванні нових порцій екстракту і відфільтровуванні утворених кристалів бета-каротину.
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до біотехнології а саме до способів одержання високоочищеного кристалічного 2 бета-каротину з мікроводоростей роду Юипаїіейа, і може бути використаний у фармації, медицині, косметології, харчовій промисловості, сільському господарстві.
Бета-каротин є цінною біологічно активною речовиною, яку використовують для одержання вітамінних і лікарських препаратів з антиоксидантною, радіопротекторною, геропротекторною, антиканцерогенною дією та виготовлення косметичних засобів. Бета-каротин знайшов також широке застосування у харчовій промисловості 70 як біологічно активна добавка та натуральний барвник різноманітних харчових продуктів. Важливе значення має застосування бета-каротину як добавки до кормів у тваринництві. Таким чином існує висока потреба у бета-каротині, яка постійно зростає.
Субстанцію бета-каротину виробляють у вигляді масляних розчинів та у кристалічній формі. Кристалічний бета-каротин є універсальним для виробництва будь-яких лікарських форм та виробів з вмістом бета-каротину. 12 Він більш стійкий до окислення та краще зберігається, особливо у вакуумній упаковці.
У залежності від джерел одержання розрізняють бета-каротин синтетичного походження, мікробіологічний бета-каротин, одержаний з мікроскопічних грибів, переважно Віакезієа (гізрога, та натуральний бета-каротин з рослинної сировини і мікроводоростей.
Виробництво синтетичного бета-каротину передбачає використання органічних реагентів, токсичних для людини, і потребує багатостадійного очищення продукту від попередників та небажаних побічних продуктів синтезу. Мікробіологічний (грибний) бета-каротин за хімічним складом аналогічний синтетичному і містить переважно повністю транс-ізомер бета-каротину, який протипоказаний особам з підвищеним окислювальним навантаженням, наприклад курцям. Найціннішим є бета-каротин рослинного походження, який є комплексом повністю транс-ізомеру і 9-цис-ізомеру бета-каротину з невеликою домішкою альфа-каротину та інших с каротиноїдів. Такий комплекс має більш виражену провітамінну (за рахунок транс-ізомеру) та антиоксидантну і ге) противиразкову дію (за рахунок цис-ізомеру)на відміну від синтетичного і мікробіологічного бета-каротину.
Натуральний бета-каротин містять клітини моркви, плодів шипшини, гарбуза, обліпихи та ін. Проте екстрагування з них бета-каротину ускладнено наявністю міцних целюлозних клітинних оболонок, крім того одержаний продукт потребує очищення від великої кількості домішок природних речовин, які можуть мати небажану біологічну - активність. Натуральний бета-каротин промислове одержують поки що у вигляді масляного розчину з вмістом «се основної речовини 5-30905.
Перспективним джерелом для промислового одержання бета-каротину є мікроводорості роду Юипаїіепа, Ме, зокрема ЮипаїїеМНйа запа (0. взаїїпа). Бета-каротин, що міститься всередині клітин О. взаїїпа, повністю «- ідентичний бета-каротину моркви. Проте клітини ОО. зайпа не мають целюлозної оболонки, яка утруднює
Зо вивільнення бета-каротину з клітин інших рослин. 0. заїїпа природно росте у промислове незабруднених солоних 99 озерах півдня України і Росії, які є практично невичерпним джерелом сировини для одержання бета-каротину. Ю. заїїпа відносно легко культивуються також у фотобіореакторах.
Актуальною є проблема одержання кристалічного бета-каротину з високою чистотою на менше 9695. При « одержанні бета-каротину з природних джерел шляхом екстракції виникає необхідність очищення екстракту від домішок, які вилучають з сировини разом з бета-каротином. Ліпідні домішки екстрагують тими ж самими т с розчинниками, що й бета-каротин. До екстракту потрапляють й водорозчинні домішки. з» Сучасні способи одержання бета-каротину з натуральної сировини полягають у етапі екстракції та додаткових етапах очищення.
Відомий спосіб одержання кристалічного бета-каротину ІРФ, пат. 2112808, МПК 6 С12Р23/00, з.
Мо95118342/13, заявл. 24.10.1995, опубл. 10.06.1998), який полягає у неодноразовій екстракції подрібненої маси со гриба ВіаКезіва ігізрога соняшниковою олією спочатку при температурі 95-1002С при співвідношенні екстрагенту -ї до сировини як 1:1,5-1:3, протягом 15-60 хв., а потім тією ж олією, нагрітою до 60-90 С. Одержані екстракти промивають полярним розчинником при 40-452С, кристалізують при 10-20 протягом 1-3 діб, після чого іш 50 одержану суспензію нагрівають до 40-602С, фільтрують одержані кристали, які у свою чергу промивають (о) полярним розчинником - етиловим спиртом при співвідношенні 1:3-1:25 при 50-5596. ще До недоліків відомого способу можна віднести багатостадійність очищення продукту, використання та суттєві витрати різних розчинників, неодноразове нагрівання, яке може викликати руйнування термолабільних речовин продукту. 5Б Найближчим до заявленого є спосіб вилучення кристалічного бета-каротину з натурального джерела |(США,
Мо 2002/025548, МПК 7 С12Р 23/00, заявл. 19.07.1996, опубл. 28.02.2002), який передбачає одержання
ГФ) високоочищеного кристалічного бета-каротину з неочищеного бета-каротину. Відомий спосіб полягає у екстракції т бета-каротину з висушеної біомаси гриба Віакезівєа ігізрога органічним розчинником, промивання екстракту водою, кристалізацію бета-каротину випарюванням розчинника з охолодженням екстракту, декілька промивань бо кристалів розчинниками, в яких бета-каротин досить погано розчиняється, зокрема етилацетатом, і, нарешті, сушку кристалів під вакуумом. Одержані кристали мають чистоту 95905.
Недоліками відомого способу можна вважати використання декількох різних розчинників, багатостадійність процесу очищення, а звідси - складність і підвищена вартість способу.
Завданням винаходу є створення нового способу одержання кристалічного бета-каротину з мікроводоростей в5 Воду Випаїіейа, в якому шляхом екстракції бета-каротину безпосередньо з водної фази, наприклад, рапи озера, з вмістом біомаси краще О. запа, з наступною прямою кристалізацією виділеного екстракту одержують високочистий кристалічний бета-каротин (9695) без додаткових процедур очищення і відходів виробництва, оскільки в якості побічного продукту одержують концентрат ліпофільних компонентів біомаси 0. взаїіпа, збагачений 9-цис-бета-каротином та вміщуючий рослинні тригліцериди, ессенціальні жирні кислоти, хлорофіл, токоферол та ін. рослинні ліпіди, який є цінним продуктом і може знайти застосування як кормова домішка, у косметології та ін.
Поставлене завдання вирішується таким чином, що у способі одержання кристалічного бета-каротину, що включає його екстрагування з природної біомаси органічним розчинником з наступною кристалізацією з одержаного екстракту, відокремленням та сушкою утворених кристалів, і передбачає використання розчинника, 7/0 Вибраного з групи розчинників, у яких бета-каротин має відносно низьку розчинність, зокрема етилацетату, згідно з винаходом, екстрагування бета-каротину проводять безпосередньо етилацетатом з водної фази, що містить біомасу мікроводорості роду ЮипаїїеПа, кристалізацію бета-каротину здійснюють шляхом випарювання з екстракту розчинника під вакуумом при температурі 34-362С при постійному додаванні нових порцій екстракту і відфільтровуванні утворених кристалів бета-каротину.
Винаходом також передбачено, що водною фазою є природна рапа або живильне середовище з концентрацією Масі близько 250г/л.
У відповідності з винаходом співвідношення водної фази до розчинника становить не менше 1:1 і не більше 1:5.
Згідно з заявленим способом у процесі кристалізації нові порції екстрагенту постійно додають таким чином, що концентрація кристалів бета-каротину у екстракті підтримується на рівні 1-2905.
У відповідності з винаходом постійно здійснюють відбір кристалів бета-каротину з чистотою не менше 9695, а при зниженні чистоти кристалів бета-каротину нижче 9695 додавання нових порцій екстракту припиняють, залишок екстракту упарюють до видалення розчинника з одержанням концентрату ліпофільних компонентів біомаси мікроводоростей роду ЮипаїіеПа, причому при здійсненні заявленого способу бажано використовувати Ю. с заїїпа.
В якості джерела одержання кристалічного бета-каротину заявлений спосіб передбачає використання 0. о заїїпа, яка росте у природній рапі з вмістом Масі близько 250 г/л. При цьому біомаса не відокремлюється від водного середовища (рапи або живильного середовища) і не висушується. Згідно з заявленим способом екстракцію проводять з водної фази з вмістом біомаси 0. заїїпа, яка може бути безпосередньо суспензією клітин пе
Зо Мікроводорості у рапі. З метою підвищення економічності та ефективності способу бажано, щоб концентрація клітин 0. ваїїпа у водній фазі була максимально можливою. Цього можна досягти або застосуванням методів со інтенсивного культвування Ю. запа, або збиранням сирої (з вмістом водної фази) біомаси, накопиченої з Фо навітреного боку відкритого водоймища, в якому росте Ю. запа, або відомими методами адсорбції на різних сорбентах, флотації, флоккуляції. ч-
Використання в якості розчинника для одержання екстракту етилацетату обумовлено цілим рядом причин: со етилацетат є відносно нешкідливим і дозволений до використання у харчовій промисловості, полярність етилацетату оптимальна для заявленого способу. Він достатньо полярний, щоб порушити цілісність мембран клітин О. ваїйпа і вивільнити з них бета-каротин, і достатньо неполярний, щоб при цьому розчиняти бета-каротин і практично не змішуватися з водою, що дозволяє здійснювати відмивання екстракту від « водорозчинних домішок. -в с Відношення водної фази до розчинника повинно бути з одного боку достатньо малим для забезпечення й вилучення бета-каротину з біомаси і розділення фаз при відстоюванні або центрифугуванні. З іншого боку це "» відношення повинно бути достатньо великим для ефективного відмивання водорозчинних домішок у процесі екстрагування бета-каротину. Дослідним шляхом визначено оптимальний діапазон співвідношення водної фази до розчинника, зокрема етилацетату, який знаходиться у межах 1:1 до 1:5 за об'ємом.
Го! Згідно з винаходом екстракцію проводять додаванням етилацетату до водної фази, яка містить біомасу 0. заїїпа, при інтенсивному перемішуванні за допомогою механічної або турбулентної мішалки або колоїдного - млину таким чином, щоб забезпечити максимальний контакт між водною фазою і фазою розчинника. При цьому «с всі водорозчинні домішки, які могли б забруднити екстракт, переходять у водну фазу, а бета-каротин і супутні 5о ліпіди - у фазу розчинника - етилацетату. Вміст великої кількості солей у водній фазі сприяє кращому б» розділенню фаз і перешкоджає значному розчиненню води у етилацетаті (менше за 390 за об'ємом у порівняні з ко 8,790 для чистої води).
З виділеної фази етилацетату проводять кристалізацію бета-каротину шляхом упарювання розчинника при температурі 34-362С під вакуумом.
На відміну від прототипу автори відмовилися від охолодження екстракту для інтенсифікації процесу кристалізації з огляду на те, що охолодження викликає співосадження домішок, зокрема фосфоліпідів. Вибір (Ф) етилацетату у якості розчинника має таку перевагу, що він досить погано розчиняє бета-каротин, проте добре з розчиняє решту ліпідів. Завдяки цьому при випарюванні насичення екстракту для бета-каротину настає раніше (вже при його концентрації 7 г/л), ніж для домішок і кристали бета-каротину починають осідати з екстракту бо раніше інших речовин ліпідної природи навіть без охолодження.
Експериментальним шляхом виявлено, що на перших етапах кристалізації при концентрації кристалічного бета-каротину у екстракті 1-2956 осідають кристали бета-каротину, які мають чистоту 9695. Подальше упарювання призводить до все більшого співосадження інших ліпідів. При повному упарюванні екстракту утворюється суспензія кристалів у жовтогарячій масляній рідині, що містить значну домішку триглицеридів. 6Е Процес кристалізації бета-каротину з бажаним ступенем чистоти »96956 без додаткового очищення від ліпідних домішок можна зробити безперервним, постійно додаючи нові порції до екстракту, що упарюється, і відбираючи кристали, що випали в осад. При цьому при випарюванні розчинника у екстракті будуть накопичуватися ліпіди, що поступово викличе їх співосадження з бета-каротином. У процесі упарювання необхідно постійно відбирати кристали, що осіли, і контролювати їх чистоту. Такий підхід дозволяє одержати кристалічний бета-каротин з чистотою »9690. і виходом продукту не менше 9095. Після того, як концентрація інших ліпідів у екстракті досягне насичення і почнеться їх співосадження з бета-каротином припиняють додавання нових порцій екстракту і повністю випарюють розчинник. Одержують маслянисту субстанцію зі щільністю 0,91-0,94г/см", яка є цінним побічним продуктом і може знайти застосування як кормова домішка, у косметології і т.і. 70 Заявлений спосіб є новим, не відомим з джерел інформації. При здійсненні заявленого способу шляхом екстрагування бета-каротину з водної фази з одночасним відмиванням екстракту від водорозчинних домішок, використанні етилацетату в якості розчинника та проведення кристалізації при вибраних авторами умовах спостерігається неочевидний ефект відсутності включення домішок до кристалічної решітки бета-каротину.
Спосіб здійснюють наступним чином. Для екстрагування вилучають біомасу мікроводорості О. заїїпа, не 75 відокремлюючи її від водної фази (природної рапи, живильного середовища з вмістом Масі 250-300 г/л). Це може бути суспензія клітин О. заїїпа у рапі або сирий концентрат біомаси, одержаний методами адсорбції на різних сорбентах, флотації, флоккуляції. Бажано, щоб перед екстракцією цілісність клітин мікроводорості було порушено будь-яким з відомих способів: осмотичним шоком, гомогенізацією, ультразвуком, стрибком тиску.
Найбільш бажано, щоб суспензія клітин пройшла через стрибок тиску, який не викликає повного руйнування і загибелі клітин, але є достатнім для видалення з них цитоплазматичних глобул, що містять бета-каротин і тригліцериди ГУкраїна, пат. Мо74111, МПК7 С12М1/06, 1/12, АО17/00 // СО7С403/24, заявл. 29.07.2004, опубл. 17.10.2005, Бюл. Мо10).
До водної фази з вмістом біомаси О. заїїпа додають як розчинник етилацетат при співвідношенні водна фаза: етилацетат 1:1-1:5. Екстракцію проводять при кімнатній температурі при інтенсивному перемішуванні протягом се часу, достатнього для одночасного проведення екстракції і вимивання з екстракту водорозчинних домішок (за експериментальними даними не менше 15 хвилин). Після перемішування екстракт відстоюють протягом часу, о достатнього для чіткого розділення фаз - водної та етилацетатної. Останню відокремлюють, збирають у відповідну ємність і піддають упарюванню під вакуумом при температурі 34-362С. До екстракту, що упарюють, постійно додають нові порції екстракту для підтримання у екстракті концентрації кристалів бета-каротину на че: рівні 1-295, що обумовлює осідання кристалів бета-каротину з чистотою 596905, які постійно відбирають, контролюючи їх чистоту. При зниженні чистоти кристалів припиняють додавання нових порцій, екстракт і упарюють до видалення розчинника і одержують цінний побічний продукт з вмістом рослинних тригліцеридів, (о) жирних кислот, токоферолу та інших рослинних ліпідів, збагачений 9-цис-бета-каротином.
Винахід ілюструється прикладами. --
Приклад 1. Культуру ЮипаїїеМНа заїпа, виділену з озера Сасик, вирощували в лабораторних умовах у 00 плоскопаралельному фотобіореакторі. Початкова концентрація клітин у культурі становила Тмлн/мл. За місяць вона досягла 5,4млн/мл через ділення клітин водоростей. Вміст бета-каротину у розрахунку на 1 клітину склав 22пг. П'ять порцій культури об'ємом по 2л кожна інтенсивно струшували з 2л етилацетату у окремих конусах на « бл протягом 15 хвилин. Після відстоювання протягом наступних 15 хвилин і утворення розділення ліпофільної та водної фаз верхню ліпофільну фазу з кожного конусу переливали у ємність-збірник, об'єднавши таким чином всі ЩО с 5 порцій екстракту, загальний об'єм якого склав 9,вл з вмістом бета-каротину 115,0 мг/л. Потім відлили Зл в одержаного екстракту у судину вакуумного ротаційного випарювача і упарювали під вакуумом при -0О,9датм на ,» водяній лазні при температурі 35203. Під час випарювання періодично додавали нові порції свіжого екстракту до одержання загального об'єму екстракту Зл і визначали концентрацію у ньому бета-каротину, розчиняючи аліквоту у чистому етилацетаті та визначаючи поглинання при 440нм на спектрофотометрі. Через добу після со додавання останньої порції коли об'єм упарюваного екстракту досяг 150мл, було відмічено замутнення - екстракту, який для подальшого випарювання помістили у колбу на 250мл і упарили до 40мл, одержавши як побічний продукт біологічно активний концентрат ліпофільних сполук 0. заїїпа. Кристалічний осад (се) темно-червоного кольору, одержаний при випарюванні, відокремили центрифугуванням при бОООбоб/хв,
ФУ 50 досушили під вакуумом, зважили і проаналізували за допомогою методу високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ). Осад складався на 9695 з бета-каротину (6б095-транс-, З095-цис-ізомери), 490 склали інші - ь каротиноїди. Ліпідних домішок та домішок водорозчинних речовин на було виявлено. Маса кристалічного осаду склала 798мг, таким чином вихід кристалічного бета-каротину склав 6795 від його вихідного вмісту у культурі.
Концентрація насичення для бета-каротину у етилацетаті при 352С була приблизно 7г/л. 59 Приклад 2. Рапу з басейнів солепромислу Геройське Херсонської області з вмістом 80 тис. клітин Оипаїіе а о запа в їмл при 5Опг бета-каротину на клітину прокачували протягом 10 годин за допомогою насосу через колонку, яка вміщувала 25кг сорбенту - мілкодисперсного залізорудного концентрату. Після цього насос ко відключали, рапу зливали з колонки і вилучали сорбент. Сирий сорбент важив 27кг, тобто містив близько 1,в/л рапи (при щільності рапи 1,20г/смУ). Вміст відсорбованої біомаси О. зайпа у перерахунку на бета-каротин 60 склав 600 мг на 1 кг сорбенту. Сорбент з рапою помістили у неіржавіючу ємність, і 15хв. перемішували за допомогою електричної мішалки з 10 л етилацетату при співвідношенні водна фаза: етилацетат 1:5. Після цього мішалку відключили, суспензію відстоювали до розділення фаз і водну фазу випустили через отвір у дні ємності.
Об'єм одержаного екстракту склав 10л при концентрації у ньому бета-каротину 1,55г/л. Екстракт випарювали у колбі об'ємом 250мл при 3592 та -0,9атм. Після того, як об'єм упареного екстракту зменшувався до 15мл бо центрифугуванням відокремлювали кристали, що випали з екстракту, та досушували їх під вакуумом, об'єм екстракту у колбі знову доводили до 250мл і повторювали описаний вище процес знову до вичерпання попередньо одержаного екстракту. Сумарно одержали 14,5 г кристалів бета-каротину з чистотою не менше 96965, що підтверджено даними ВЕРХ, тобто вихід чистого кристалічного продукту склав майже 9095 від його вихідного вмісту у рапі. Упарювання трьох останніх порцій екстракту відбулося дуже повільно внаслідок накопичення в екстракті ліпідів. Центрифугування на цьому етапі припинили. Упарювання проводили до видалення етил ацетату. Було одержано близько 100мл червоної в'язкої смолистої речовини - концентрату ліпофільних сполук рипаїейа заїїпа, так званої "водоростевої олії".
Таким чином заявлено новий безвідходний спосіб одержання кристалічного бета-каротину з мікроводорості 7/0 Риопаїіеіа заїїпа, який дозволяє одержати кристалічний бета-каротин з високим ступенем чистоти »9696 шляхом прямої кристалізації екстракту без додаткових процедур очищення і відходів виробництва. В якості побічного продукту одержують біологічно активний концентрат ліпофільних компонентів біомаси 0. заїїпа, збагачений 9-цис-бета каротином. т
Claims (6)
1.Спосіб одержання кристалічного бета-каротину, що включає його екстрагування з природної біомаси етилацетатом з наступною кристалізацією з одержаного екстракту, відокремленням та сушінням утворених 2о Кристалів, який відрізняється тим, що екстрагування бета-каротину проводять безпосередньо етилацетатом з водної фази, що містить біомасу мікроводорості ЮипаїїеНйа заїїпа, кристалізацію бета-каротину здійснюють шляхом випарювання з екстракту розчинника під вакуумом при температурі 34-36 «С при постійному додаванні нових порцій екстракту і відфільтровуванні утворених кристалів бета-каротину.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що водною фазою є природна ропа або живильне середовище з сч ов Концентрацією Масі близько 250 г/л.
З. Спосіб за п. 1, п. 2, який відрізняється тим, що співвідношення водної фази і розчинника 1:1-1:5. о
4. Спосіб за пп. 1-3, який відрізняється тим, що у процесі кристалізації нові порції екстрагенту постійно додають таким чином, що концентрація кристалів бета-каротину у екстракті підтримується на рівні 1-2 905.
5. Спосіб за пп. 1-4, який відрізняється тим, що постійно здійснюють відбір кристалів бета-каротину з "ди чистотою не менше 96 95.
6. Спосіб за пп. 1-5, який відрізняється тим, що при зниженні чистоти кристалів бета-каротину нижче 96 90 со додавання нових порцій екстракту припиняють, залишок екстракту упарюють до видалення розчинника з Ф одержанням концентрату ліпофільних компонентів біомаси мікроводоростей роду Юипаїіейа. «-- Офіційний бюлетень "Промислова власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних со мікросхем", 2008, М 4, 25.10.2008. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України.
- . и? со - (Се) (22) "- ко 60 б5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200600839A UA81961C2 (uk) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Спосіб одержання кристалічного бета-каротину |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200600839A UA81961C2 (uk) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Спосіб одержання кристалічного бета-каротину |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA81961C2 true UA81961C2 (uk) | 2008-02-25 |
Family
ID=39817300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200600839A UA81961C2 (uk) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Спосіб одержання кристалічного бета-каротину |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA81961C2 (uk) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105017115A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-11-04 | 中山鼎晟生物科技有限公司 | 一种杜氏盐藻粉中β-胡萝卜素的超声提取方法 |
-
2006
- 2006-01-31 UA UAA200600839A patent/UA81961C2/uk unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105017115A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-11-04 | 中山鼎晟生物科技有限公司 | 一种杜氏盐藻粉中β-胡萝卜素的超声提取方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7271298B2 (en) | Process for isolation and purification of xanthophyll crystals from plant oleoresin | |
| ES2867549T3 (es) | Extracto de microalgas que contiene ácidos grasos poliinsaturados omega-3 y método para extraer aceite de microorganismos | |
| ES2575915T3 (es) | Proceso para el aislamiento de un fosfolípido | |
| US5612485A (en) | High cis beta-carotene composition | |
| US20110138682A1 (en) | Algal culture production, harvesting , and processing | |
| JP6616030B2 (ja) | 魚油のコレステロール | |
| CN111406110B (zh) | 藻类多不饱和脂肪酸的制备 | |
| NO169238B (no) | Fremgangsmaate for kontinuerlig fraksjonering av en blanding av fettsyrer | |
| CN101496561A (zh) | 改善含虾青素提取物的气味的方法 | |
| JP2015530083A (ja) | 微細藻類により産生されるルテインに富む組成物を調製する方法 | |
| NZ549432A (en) | Solvent extraction of lipids such from green-lipped mussel Perna canaliculus | |
| US20140035180A1 (en) | Single stage lutein ester extraction from tagetes species-marigold flower meal | |
| CN103038355B (zh) | 用于获得药理学和营养学上感兴趣的脂肪酸的方法 | |
| UA81961C2 (uk) | Спосіб одержання кристалічного бета-каротину | |
| EP2996470A1 (en) | Process for simultaneous extraction and separation of esterified and unesterified monohydroxycarotenoids | |
| CN112210437B (zh) | 一种藻油的提纯方法 | |
| DE60027925T2 (de) | Verfahren zur wiedergewinnung von pigmenten aus algenkulturen | |
| JP2004026767A (ja) | 魚介類由来のリン脂質の製造方法 | |
| ES2551259B2 (es) | Procedimiento de acumulación y extracción de grasas de microalgas unicelulares mediante digestión larvaria de insectos dípteros | |
| JPH09301950A (ja) | エビ、カニの殻からアスタキサンチンを抽出する方法及び装置 | |
| JP2004208504A (ja) | アスタキサンチン含有酵母抽出物の製造方法 | |
| JP2005179340A (ja) | 脂質組成物の製造方法 | |
| JP2021136959A (ja) | ナンノクロロプシス属藻類からオキシリピンを製造する方法 | |
| Obeid | Ecodesign process for microalgae fractionation: use of supercritical CO2, membrane technology and low frequency ultrasounds | |
| JP2009201503A (ja) | アスタキサンチン含有抽出物の香味改善方法 |