一種從新會柑中連續提取桔油和檸檬苦素的方法
2023-06-13 02:34:31
專利名稱：一種從新會柑中連續提取桔油和檸檬苦素的方法
技術領域：
本發明屬於油脂提取方法和天然產物提取技術領域，涉及一種利用超臨界二氧化碳提取技術從新會柑桔核中連續提取桔油和檸檬苦素的方法。
背景技術：
新會柑Citrus reticulata學名茶枝柑，是廣東江門市新會區特產，為芸香科 (Rutaceae)植物。新會柑有很高藥用價值。其皮薄柔軟，色鮮味香，製成的「新會陳皮」是著名中藥材，具有化痰、止咳、清滯、驅風、去溼之功能。其果皮經乾燥，制為陳皮作中藥之用，目前新會柑桔核除少部分留種育苗和藥用之外，絕大部分作為廢渣處理，大量桔核被丟棄，造成巨大的資源浪費。桔核中有高含量的油脂和生物活性成分檸檬苦素。桔油中的不飽和脂肪酸相對含量約佔其脂肪酸總量的70 %，不飽和脂肪酸具有緩解血液中過量的膽固醇，增強細胞膜透性，阻止心肌組織和動脈硬化等功能。因此新會柑中桔油的應用開發具有巨大藥用價值和廣闊的市場前景。目前，提取桔油的方法主要為壓榨法和抽提法。壓榨法，將桔核包在多孔器具，加壓後，使油和渣分離。此法得到的油品顏色深渾，氣味怪異，性質不穩定，油的產率較低。抽提法，常用的溶劑有乙醇、乙醚和石油醚等。該法所用的油品及其它產品皆含有溶劑殘留，不能保證其質量，因而影響了桔核的開發和應用。作為桔核中的主要活性成分檸檬苦素，已經證明具有抑制癌症、鎮痛、抗焦慮等作用，被引起廣泛的重視和研究。由於檸檬苦素不溶於水，因此，檸檬苦素一般利用有機溶劑進行提取，利用樹脂吸附純化，工藝複雜，效率低，不能產業化生產。超臨界提取技術是近十年開發的新型綠色提取技術。處於臨界狀態的流體對溶質具有獨特的溶劑優點它不僅對溶質具有極高的溶解能力，而且通過改變溫度、壓力或者加入夾帶劑可以容易地改變對溶質的溶解度。超臨界提取技術具有綠色、環保、高效的特點， 但是其較高的生產成本限制了其推廣和應用。
發明內容
針對現有技術中存在的問題，為了使新會柑桔核得到充分的開發和應用，本發明提出一種利用超臨界二氧化碳從新會柑桔核中連續提取桔油、檸檬苦素的方法。本發明提供的提取分離方法能對桔核中的油和檸檬苦素進行充分提取，並易實現工業應用。由於檸檬苦素的極性大於桔油，依據極性的強弱，本發明設計了利用超臨界二氧化碳連續提取桔油和檸檬苦素的方法。先利用超臨界二氧化碳提取桔油，桔油提取結束後， 向二氧化碳中加入夾帶劑乙醇，增加提取體系的極性，從去油殘渣中提檸檬苦素，這樣既得到無溶劑殘留、高品質的桔油，又得到了高品質的檸檬苦素。本發明利用超臨界二氧化碳技術從桔核中連續提取桔油、檸檬苦素，充分利用了原料，在獲得高品質的產品同時，也降低了生產成本。本發明提出的一種從桔核中提取多種活性成分的方法，具體包括以下步驟
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第一步、桔核的預處理將新會柑的桔核烘乾至水分含量為質量百分比3 9%， 用粉碎機粉碎，然後過40 60目篩，得到碎料；第二步、桔油的提取取40 60目碎料裝入萃取罐中，萃取罐提取壓力28 35MPa,萃取溫度40 50°C, 二氧化碳流量60 80kg/h。第三步、桔油的分離物料萃取後，經一級分離器和二級分離器進行分離。一級分離器的壓力為12 16MPa，溫度為40 50°C，二級分離器的壓力為6 9MPa，溫度為45 55°C,萃取和分離時間為I. 5 3小時後得到桔油。第四步、檸檬苦素的提取萃取罐萃取壓力30 35MPa，萃取溫度30 40°C，二氧化碳流量30 40kg/h，夾帶劑添加量為原料碎料質量的8 10%。所述夾帶劑優選為乙醇。第五步、檸檬苦素的分離物料萃取後，經一級分離器和二級分離器進行分離。一級分離器的壓力為10 13MPa，溫度為30 40°C，二級分離器的壓力為5 7MPa，溫度為 45 55°C，經過萃取和分離時間為I. 5 3小時後，得到檸檬苦素粗品。第六步、檸檬苦素的純化將檸檬苦素粗品中加入8 10ml/g二氯甲烷，加入比例為每克檸檬苦素粗品中加入二氯甲烷8 10ml。然後加入2 4倍二氯甲烷體積的異丙醇，_20°C放置I 2小時，結晶，得到檸檬苦素純品。本發明的優點如下I.採用超臨界二氧化碳提取技術提取桔油和檸檬苦素，具有萃取速度快，提取率高，二氧化碳可以循環使用的特點。2.利用夾帶劑調整提取體系的極性，連續提取桔油和檸檬苦素使桔核充分利用， 降低生產成本。3.桔油收率高，收率為42%以上。4.桔油的油色淡黃、清澈透明，不含殘存的溶劑。5. 二氧化碳無味無毒，整個過程無任何三廢產生。6.檸檬苦素收率為O. 69 O. 73%，純度達到98%以上。
圖I為超臨界二氧化碳萃取的流程圖；圖2為新會柑核中桔油、檸檬苦素連續提取工藝流程圖；圖3A為本發明製備的檸檬苦素的紅外圖譜；圖3B為檸檬苦素標準品的紅外圖譜。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例來對本發明進行詳細說明。本發明提出的一種從新會柑的桔核中連續提取桔油和檸檬苦素的方法，採用超臨界二氧化碳法進行桔油和檸檬苦素的連續提取，如圖2所示的流程，具體包括以下步驟第一步、桔核的預處理將新會柑的桔核烘乾至水分含量為質量百分比3 9%， 用粉碎機粉碎，然後過40 60目篩，得到碎料；第二步、桔油的提取取40 60目碎料裝入萃取罐中，萃取罐提取壓力28 35MPa,萃取溫度40 50°C, 二氧化碳流量60 80kg/h。第三步、桔油的分離碎料萃取後，經萃取罐中的一級分離器和二級分離器進行分離。一級分離器的壓力為12 16MPa，溫度為40 50°C，二級分離器的壓力為6 9MPa， 溫度為45 55°C，萃取和分離時間為I. 5 3小時後得到桔油。如圖I所示，所述的萃取罐包括順次通過管路連接的二氧化碳氣瓶I、貯罐2、萃取器3、一級分離器4和二級分離器5，其中，二氧化碳氣瓶I中的二氧化碳氣體和二級分離器5中排出的氣體統一收集到貯罐2中。將經過第一步粉碎後的桔核碎料首先裝入萃取器 3中，打開二氧化碳氣瓶2向萃取罐的管路中通入二氧化碳使萃取罐內的系統壓力達到平衡。二氧化碳由二氧化碳氣瓶I經貯罐2進入萃取器3，在萃取器3中設置的溫度和壓力下進行萃取，萃取產物被二氧化碳攜帶，依次進入到一級分離器4、二級分離器5進行分離。 二氧化碳返回貯罐2，完成二氧化碳的循環使用。第四步、檸檬苦素的提取設置萃取罐萃取壓力30 35MPa，萃取溫度30 40°C， 二氧化碳流量30 40kg/h，夾帶劑添加量為原料碎料質量的8 10%，對分離了桔油後的桔核殘渣繼續進行檸檬苦素提取。所述夾帶劑優選為乙醇。第五步、檸檬苦素的分離物料萃取後，經一級分離器和二級分離器進行分離。一級分離器的壓力為10 13MPa，溫度為30 40°C，二級分離器的壓力為5 7MPa，溫度為 45 55°C,經過朽1檬苦素的萃取和分離時間為I. 5 3小時後,得到朽1檬苦素粗品。其中，第四步和第五步中，採用與第二步 第三步中相同的萃取罐，通過設置不同的溫度和壓力參數，繼續對桔核中的檸檬苦素進行提取和分離。第六步、檸檬苦素的純化將檸檬苦素粗品中加入二氯甲烷，加入比例為每克檸檬苦素粗品中加入二氯甲烷8 10ml。然後加入2 4倍二氯甲烷體積的異丙醇，_20°C放置I 2小時，結晶，得到檸檬苦素純品。實施例I :應用本發明提供的方法從新會柑中連續提取桔油和檸檬苦素，具體步驟如下第一步、桔核的預處理將新會柑桔核乾燥至水分約在3 %，採用粉碎機將其粉碎至40目。第二步、桔油的提取取40目的碎料300g裝入萃取罐中。二氧化碳流量設定為60kg/h，萃取罐中提取壓力28MPa，提取溫度40°C，進行桔油的萃取。第三步、桔油的分離攜帶桔油的二氧化碳進入分離器，進行分離，設置一級分離器壓力12MPa，溫度 400C MPa，二級分離器壓力6MPa，溫度45°C。在上述第二步的萃取和第三步的分離條件下操作I. 5小時，可收得126g清亮透明，淡黃、無臭桔油。第四步、檸檬苦素的提取收集桔油後，二氧化碳流量設定為30kg/h，萃取罐中提取壓力30MPa，提取溫度 40 V，並加入夾帶劑乙醇30. 4Iml，進行檸檬苦素的萃取。第五步、檸檬苦素的分離設置一級分離器壓力lOMPa，溫度30°C，二級分離器壓力5MPa，溫度45°C。
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在上述第四步的萃取、第五步的分離條件下操作1.5小時，得到檸檬苦素粗品
3.05g。第六步、檸檬苦素的純化向檸檬苦素粗品中加入二氯甲烷24. 4mL，然後加入異丙醇48. 8mL，-20°C放置I小時，結晶，得到檸檬苦素純品2. 07g，純度達到98%。見附圖3，製備的檸檬苦素與檸檬苦素標準品的紅外吸收峰一致，證明了製備的物質為檸檬苦素。從上述的製備方法中可以得出，桔油和檸檬苦素的收率分別達到的42%和 O. 69%，製備過程無三廢產生實施例2應用本發明提供的方法從新會柑中連續提取桔油和檸檬苦素，具體步驟如下第一步、桔核的預處理將新會柑桔核乾燥至水分約在5wt %，採用粉碎機將其粉碎至50目。第二步、桔油的提取取50目的碎料400g裝入萃取罐中。二氧化碳流量設定為70kg/h，萃取罐中提取壓力32MPa，提取溫度45°C，進行桔油的萃取。第三步、桔油的分離攜帶桔油的二氧化碳進入分離器，進行分離，設置一級分離器壓力14MPa，溫度 500C MPa，二級分離器壓力7MPa，溫度50°C。在上述桔油萃取、分離條件下操作2小時，可收得172g清亮透明，淡黃、無臭桔油。第四步、檸檬苦素的提取收集桔油後，二氧化碳流量設定為35kg/h，萃取罐中提取壓力32MPa，提取溫度 40°C，並加入夾帶劑乙醇45. 62ml，進行檸檬苦素的萃取。第五步、檸檬苦素的分離設置一級分離器壓力12MPa，溫度35°C，二級分離器壓力6MPa，溫度50°C。在上述檸檬苦素的萃取、分離條件下操作2小時，得到檸檬苦素粗品4. 09g。第六步、檸檬苦素的純化向檸檬苦素粗品中加入二氯甲烷36. 81mL，加入異丙醇92. 03mL，-20°C放置I. 5小時，結晶，得到檸檬苦素純品2. 84g，純度達到98%。上述製備方法中，桔油的收率為43%，檸檬苦素的收率為O. 71%。實施例3應用本發明提供的方法從新會柑中連續提取桔油和檸檬苦素，具體步驟如下第一步、桔核的預處理將新會柑桔核乾燥至水分含量(質量百分比)在9%，採用粉碎機將其粉碎至60 目。第二步、桔油的提取取60目的碎料500g裝入萃取罐中。二氧化碳流量設定為80kg/h，萃取罐中提取壓力35MPa，提取溫度50°C，進行桔油的萃取。第三步、桔油的分離攜帶桔油的二氧化碳進入分離器，進行分離，設置一級分離器壓力16MPa，溫度50°C，二級分離器壓力9MPa，溫度55°C。在上述桔油的萃取、分離條件下操作3小時，可收得223g清亮透明，淡黃、無臭桔油。第四步、檸檬苦素的提取收集桔油後，二氧化碳流量設定為40kg/h，萃取罐中提取壓力35MPa，提取溫度 40 V，並加入夾帶劑乙醇63. 37ml，進行檸檬苦素的萃取。第五步、檸檬苦素的分離設置一級分離器壓力13MPa，溫度40°C，二級分離器壓力7MPa，溫度55°C。在上述檸檬苦素的萃取、分離條件下操作3小時，得到檸檬苦素粗品5. 33g。第六步、檸檬苦素的純化向檸檬苦素粗品中加入二氯甲烷53. 3mL，加入異丙醇159. 8ImL, _20°C放置2小時，結晶，得到檸檬苦素純品3. 65g，純度達到98%。上述製備方法中，桔油的收率為44. 6%，檸檬苦素的收率為O. 73%。
權利要求
1.一種從新會柑中連續提取桔油和檸檬苦素的方法，其特徵在於如下步驟第一步、桔核的預處理將新會柑的桔核烘乾至水分含量為質量百分比3 9%，用粉碎機粉碎，然後過40 60目篩，得到碎料；第二步、桔油的提取取碎料裝入萃取罐中，萃取罐提取壓力28 35MPa，萃取溫度 40 50°C, 二氧化碳流量60 80kg/h ；第三步、桔油的分離物料萃取後，經一級分離器和二級分離器進行分離，一級分離器的壓力為12 16MPa，溫度為40 50°C，二級分離器的壓力為6 9MPa，溫度為45 55°C， 經過萃取和分離I. 5 3小時後，得到桔油；第四步、檸檬苦素的提取萃取罐萃取壓力30 35MPa，萃取溫度30 40°C，二氧化碳流量30 40kg/h，夾帶劑添加量為原料碎料質量的8 10% ;第五步、檸檬苦素的分離物料萃取後，經一級分離器和二級分離器進行分離。一級分離器的壓力為10 13MPa，溫度為30 40°C，二級分離器的壓力為5 7MPa，溫度為45 55°C，經過萃取和分離時間為I. 5 3小時後，得到檸檬苦素粗品；第六步、檸檬苦素的純化將檸檬苦素粗品中加入二氯甲烷，然後加入異丙醇，_20°C放置I 2小時，結晶，得到檸檬苦素純品。
2.根據權利要求I所述的從新會柑中連續提取桔油和檸檬苦素的方法，其特徵在於 所述夾帶劑為乙醇。
3.根據權利要求I所述的從新會柑中連續提取桔油和檸檬苦素的方法，其特徵在於 所述的二氯甲烷的加入比例為每克檸檬苦素粗品中加入二氯甲烷8 10ml，異丙醇的體積為2 4倍二氯甲烷體積。
全文摘要
本發明公開了一種利用超臨界二氧化碳從新會柑桔核中連續提取桔油、檸檬苦素的方法，屬於油脂提取方法和天然產物分離領域。工藝流程如下新會柑桔核→乾燥→粉碎→超臨界提取→分離→桔油，殘渣→超臨界提取→分離→結晶純化→檸檬苦素。本發明具有產品收率高，無溶劑殘留的優勢。通過對桔核中桔油和檸檬苦素的連續提取，實現了對廢棄新會柑桔核的充分利用，得到了高品質的桔油和高純度的檸檬苦素，降低了生產成本，提高了產品的附加值和經濟效益。
文檔編號C11B1/04GK102586004SQ20121003350
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月15日 優先權日2012年2月15日
發明者劉燦, 劉靜, 榮永海, 榮龍 申請人:北京航空航天大學