亞麻木酚素提取精製方法
2023-05-25 01:32:56 1
專利名稱：亞麻木酚素提取精製方法
技術領域：
本發明涉及亞麻木酚素的提取方法。
背景技術：
木酚素高純度製品，適用於穀物早餐營養棒、快餐食品、膠囊類製品、壓片製品、軟膠體製品及其他產品，這些終端產品已經規模化和規格生產，保質期穩定，香味濃鬱，使用方便。臨床實驗證實，木酚素還具在心臟疾病、更年期綜合症、前列腺、結腸、骨的健全、抗氧化性、腎臟保護等許多領域內有對健康有益的作用效果，是一種新的多功能材料。研究證明乳腺癌患者每日食用75mg純度達85％以上的木酚素，連續食用二個月，70％的患者腫瘤面積減少了80％，有部分患者可基本痊癒。
傳統的木酚素精製工藝是採用層析分離和製備色譜方法純化被提取的木酚素粗品，其工藝過程包括a)用超臨界二氧化碳萃取脫除冷壓粉碎的亞麻籽中的油脂，得亞麻籽粉末；b)從得到的粉末中將木酚素萃取到鹼性低級醇中；c)將得到的低級醇溶液離心分離，並中和上清液；d)回收上清液，將其濃縮後和C18材料混合，然後將溶劑蒸發至幾乎乾燥程度；e)用閃蒸色譜分餾得到的混合物；f)回收富含木酚素的餾分，在敞口C18中提取富含木酚素的餾分。
採用此方法，對設備的要求較高，需使用超臨界的二氧化碳，增加了成本費用，且生產工藝不易控制。
另一種製備方法的工藝過程是A、製備醇水提取物將亞麻餅粉碎，加到脂酸醇水溶液中，加熱或室溫攪拌提取24個小時，過濾，將濾液蒸除溶劑，得提取物；B、製備水解物水溶液將提取物加到鹼性水溶液中，室溫攪拌水解，得水解物溶液；C、亞麻木酚素的分離將水解液用二氯甲烷等有機溶劑萃取，分離，得粗亞麻木酚素水溶液；D、亞麻木酚素的純化將分離的亞麻木酚素水溶液加醇後用矽膠吸附，用含1％醋酸的1∶1甲醇水溶液，室溫攪拌4小時水解吸附，製得亞麻木酚素。
此種方法用到醇水提取物，其工藝分離複雜，操作難度大，生產成本高。
以上兩種現有技術的提取方法所需時間長，設備的損耗大，生產工藝不易控制，不能滿足生產的需要。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷，提出一種亞麻木酚素精製提取方法，它以亞麻籽榨油後的亞麻餅為原料，採用較為簡單有效的生產工藝與設備，以較低的生產成本製得高品質的亞麻木酚素，且可提高原料的收率。
本發明的技術方案是，所述亞麻木酚素精製提取方法是(1)提取以亞麻科植物亞麻(Linum usitatissimum L.)乾燥成熟種子冷榨去油後的幹餅為原料，粉碎後用酒精提取，得提取液，過濾；(2)濃縮將所述過濾的提取液進行濃縮，至出現混濁，得濃縮液；(3)水沉將濃縮液室溫靜置12小時-24小時，進行沉降；過濾，收集沉澱，得沉澱膏；濾液入汙水池處理；(4)脫脂按沉澱膏∶酒精的重量比為0.8-1.2∶2的比例加入濃度92％-96％的酒精，攪拌25-35分鐘，進行脫脂；過濾，收集沉澱；再重複一次上述操作，進行二次脫脂，得脫脂物；(5)吸附解吸(層析)取脫脂物，加入4.5Mol/L-5.5Mol/L氫氧化鈉溶液，攪拌待完全溶解，靜置水解1.5小時-2.5小時；再加入1.5Mol/L-2.5Mol/L鹽酸溶液，調節pH為5.8-6.2，然後將溶液緩緩注入大孔樹脂柱中，用純化水洗除水溶性雜質，並洗至用pH試紙檢驗pH為7時，改用35％-45％的酒精繼續洗脫；收集三倍柱體積酒精解析液，再用90％-95％濃度酒精洗去脂溶性雜質；
(6)濃縮將洗脫液濃縮至18～20婆梅，得濃縮物料；回收乙醇；(7)乾燥用噴霧法乾燥濃縮物料，得噴霧乾粉，即是。
以下對本發明做出進一步說明。
本發明的提取、濃縮、噴霧乾燥均可採用常規工藝與設備。
本發明經過深入的理論分析和大量試驗，通過逐步完善，確定出所述技術線路在提取、濃縮後，對物料進行水沉再脫脂、水解，大孔樹脂吸附解吸，再次濃縮、噴霧乾燥；其中得出了關健性的純化方法，即採取水沉、脫脂和樹脂吸附純化的方法純化被提取的木酚素粗品，可實現低成本、工業化生產亞麻木酚素的目的，並使產品含量有了突破性的提高，產品的顏色、保質期也有了很大的改善。
本發明的技術原理包括a.提取木酚素溶於適當濃度的酒精，使用低濃度的酒精，將存在於原料中的木酚素溶解出來；b.水沉亞麻木酚素在水中微溶，當提取液回收酒精後，亞麻木酚將沉澱析出，過濾，收集沉澱即得；通過水沉，可以除去水溶性雜質；c.脫脂採用濃度為92％以上的酒精，進行脫脂。濃度在92％以上的酒精具有強脫脂性，可以洗脫脂類；亞麻木酚素在此條件下性質穩定，微溶，從而使兩者可過濾分離；d.水解自然界中亞麻木酚素是以多聚體的形式存在於植物中，提取出來的一般為多聚體，可在強鹼性環境中進行水解。
e.吸附解吸亞麻木酚素水解成單體後，可以很好地被大孔樹脂吸附，並可由適當濃度的酒精洗脫。經過選擇不同的洗脫劑，可以有效地除去雜質。
本發明技術方案的有關測試(1)主要儀器和試劑a.原料亞麻科植物亞麻Linum usitatissimum L.的乾燥成熟種子榨油後的幹餅。
b.儀器和用具粉碎機 3000ml平底燒瓶玻璃層析柱 旋轉薄膜蒸發儀高效液相色譜儀(四元泵) 玻璃儀器燒杯超聲波發生器頻率50KHZ、功率120W分析天平1/10000，1/100000；c.試劑和溶液95％食用酒精， 4.5-5.5Mol/L氫氧化鈉溶液，1.5-2.5Mol/L鹽酸溶液， 純化水，HTP-100大孔樹脂；(2)水沉試驗將1000克亞麻餅，用適當濃度酒精提取三次，提取液約11050毫升，濃縮至1000毫升，測定含量為12.81mg/ml，平均分成五份，再分別濃縮至表1所列體積，室溫靜置12小時，過濾，收集沉澱，稱重，測定沉澱物含量，計算亞麻木酚素數量，計算收率。
表1水沉數據表
由上述試驗可知，木酚素濃縮液水沉過程中，在除去水溶性雜質的同時，目標成分—亞麻木酚素隨液相體積變化沉降率有顯著改變，呈負相關(參見圖1)。但當縮小到一定程度時，其沉降率相對降低。綜合考慮，確定每毫升相當於2克餅的體積為最好控制指標。
(3)脫脂試驗取木酚素水沉膏60克，平均分作6份，每份10克。其中一份測定脂肪含量(26.1％)。其餘5份每份加入二倍重量，不同濃度的酒精。攪拌30分鐘脫脂。過濾，收集沉澱，濾液回收溶劑。再脫脂一次。70℃以下真空乾燥。用索氏提取器測定脂肪含量，計算脫脂率。結果如表2
表2脫脂數據表
由上述試驗可知，木酚素用酒精脫脂過程中，同等體積情況下，脂肪隨酒精濃度提高脫除更徹底(參見圖2)。但當達到一定濃度時，脫除趨緩。綜合考慮，生產時最好採用95％濃度的酒精。
(4)吸附解吸試驗根據相關資料介紹，大孔樹脂對亞麻木酚素有較好的吸附作用，並可由適宜溶劑洗脫。本發明選用大孔樹脂HTP-100作吸附材料，吸取目標成份；用純化水洗除水溶性雜質，洗至用精密PH試紙檢驗為中性；用適當濃度酒精(30％，40％，50％)分別作洗脫劑洗脫目標成份；用高效液相色譜儀監測洗脫過程。結果如下(參見表3、圖3、圖4)a.純化水洗至中性，未檢出目標成份；b.用30％的酒精洗脫時，目標成份出峰分散，收集液體積大，達10倍柱體積以上；c.用40％的酒精洗脫時，目標成份出峰比較集中，收集液為2.5-3倍柱體積；d.用50％的酒精洗脫時，目標成份出峰比較集中，收集液為2-2.5倍柱體積，但雜質相對增加。
表3洗脫情況表
根據以上實驗，綜合考慮，可選定40％的酒精水溶液為生產用洗脫劑，對洗脫過程用高效液相色譜儀進行跟蹤監控，可得知洗脫過程目標成份濃度變化。試驗情況如下(參見表4、圖5)取脫脂膏10克，加入20ml 5Mol/L氫氧化鈉溶液，緩緩攪拌，待完全溶解，放置2小時，中途間歇攪拌，加2Mol/L鹽酸溶液，調節pH至6，注入裝有800mlHTP-100大孔樹脂的層析柱中。用純化水洗除水溶性雜質，並洗至用精密試紙檢驗pH為7時，改用40％的酒精繼續洗脫，用高效液相色譜儀監測目標物質，記錄數據。
表4 40％酒精洗脫濃度變化表
用本發明方法製得的亞麻木酚素，產品質量達到表5所列表5產品質量標表
經計算，產品總收率為19％。
由以上可知，本發明為亞麻木酚素精製提取方法，它以亞麻籽為原料，採用專門研發的水沉、脫脂和柱吸附純化的方法純化精製木酚素，經過半年多的試生產，產品含量穩定，所需設備簡單，在一般的條件即可生產，原料充足，可實現低成本工業化生產亞麻木酚素的目的，同時使得產品含量提高，且油脂含量大幅下降。
圖1是水沉曲線圖；圖2是脫脂曲線圖；圖3是40％酒精洗脫組份圖譜；圖4是50％酒精洗脫組份圖譜；圖5是40％酒精洗脫液濃度變化曲線圖。
具體實施例方式
本發明的亞麻木酚素精製提取方法，其工藝步驟是(1)提取以亞麻科植物亞麻(Linum usitatissimum L.)乾燥成熟種子冷榨去油後的幹餅為原料，粉碎後投入提取罐中，加入重量份為所述原料4-6倍量的酒精，酒精濃度70％，提取罐夾套通蒸汽加熱，在50℃-60℃溫度下每次循環提取2小時，共提取三次，合併提取液，過濾；(2)濃縮將所述過濾的提取液進行濃縮，至出現混濁，得濃縮液；一種具體做法是在濃縮罐中進行，濃縮罐夾套通蒸汽加熱、罐內抽真空，即啟動真空泵抽真空，打開濃縮罐的進料閥開始進料，進料不得超過下視鏡的2/3處。打開蒸汽閥門進行加熱濃縮，回收酒精。在濃縮過程應經常觀察罐內的變化，如發現有跑料先兆，應及時調整蒸汽和真空度的大小。濃縮到規定的體積(或婆美度)時必須出料。
(3)水沉將濃縮液室溫靜置12小時至24小時，進行沉降；過濾，收集沉澱，得沉澱膏；濾液入汙水池處理；(4)脫脂按沉澱膏∶酒精的重量比為0.8-1.2∶2的比例加入濃度95％的酒精，攪拌30分鐘，進行脫脂；過濾，收集沉澱；再重複一次上述操作，進行二次脫脂，得脫脂物；(5)吸附解吸(層析)取脫脂物，加入4.5Mol/L-5.5Mol/L氫氧化鈉溶液，攪拌待完全溶解，靜置水解2小時；再加入1.5Mol/L-2.5Mol/L鹽酸溶液，調節pH為5.8-6.2，然後將溶液緩緩注入HTP-100大孔樹脂柱中，用純化水洗除水溶性雜質，並洗至用pH試紙檢驗pH為7時，改用35％-45％的酒精繼續洗脫；收集三倍柱體積酒精解析液，再用95％濃度酒精洗去脂溶性雜質；(6)濃縮將洗脫液濃縮至18～20婆梅，回收乙醇，得濃縮物料；具體做法可與步驟(2)相同；(7)乾燥用噴霧法乾燥濃縮物料，得噴霧乾粉。具體做法可以是a、開啟噴霧乾燥塔，預熱塔體，30分鐘後，塔內升至設定溫度開始噴霧；b、將物料過100目不鏽鋼篩網，用真空吸入預熱器，開啟攪拌，有必要的可開蒸汽對物料保溫；c、噴霧過程中，啟動空壓機，同時啟動脈衝開關及振擊器，讓噴霧乾粉落入PE袋內；d、當噴霧接近噴完時，在桶內加50％的酒精，以排除莫諾泵、噴嘴及管道內的物料。噴幹完畢，按順序關機。
權利要求
1.一種亞麻木酚素精製提取方法，其特徵是，該方法的步驟是(1)提取以亞麻乾燥成熟種子冷榨去油後的幹餅為原料，粉碎後用酒精提取，得提取液，過濾；(2)濃縮將所述過濾的提取液進行濃縮，至出現混濁，得濃縮液；(3)水沉將濃縮液室溫靜置12小時-24小時，進行沉降；過濾，收集沉澱，得沉澱膏；(4)脫脂按沉澱膏∶酒精的重量比為0.8-1.2∶2的比例加入濃度92％-96％的酒精，攪拌25-35分鐘，進行脫脂；過濾，收集沉澱；再重複一次上述操作，進行二次脫脂，得脫脂物；(5)吸附解吸取脫脂物，加入4.5Mol/L-5.5Mol/L氫氧化鈉溶液，攪拌待完全溶解，靜置水解1.5小時-2.5小時；再加入1.5Mol/L-2.5Mol/L鹽酸溶液，調節pH為5.8-6.2，然後將溶液緩緩注入大孔樹脂柱中，用純化水洗除水溶性雜質，並洗至用pH試紙檢驗pH為7時，改用35％-45％的酒精繼續洗脫；收集三倍柱體積酒精解析液，再用90％-95％濃度酒精洗去脂溶性雜質；(6)濃縮將洗脫液濃縮至18～20婆梅，得濃縮物料；(7)乾燥用噴霧法乾燥濃縮物料，得噴霧乾粉，即是。
2.根據權利要求1所述亞麻木酚素精製提取方法，其特徵是，所述用酒精提取的方法是，將所述亞麻乾燥成熟種子冷榨去油後的幹餅粉碎後投入提取罐中，加入重量份為所述原料4-6倍量的酒精，酒精濃度70％-96％，在50℃-60℃溫度下每次循環提取1.5-2.5小時，共提取三次，合併提取液，過濾。
3.根據權利要求1所述亞麻木酚素精製提取方法，其特徵是，所述步驟(2)、(6)的濃縮過程在濃縮罐中進行，濃縮罐夾套通蒸汽加熱、罐內抽真空。
4.根據權利要求1所述亞麻木酚素精製提取方法，其特徵是，所述脫脂方法是，按沉澱膏∶酒精的重量比為0.8-1.2∶2的比例加入濃度95％的酒精，攪拌30分鐘，進行脫脂；過濾，收集沉澱；再重複一次上述操作，進行二次脫脂，得脫脂物。
5.根據權利要求1所述亞麻木酚素精製提取方法，其特徵是，所述吸附解吸方法是，取脫脂物，加入4.5-5.5Mol/L氫氧化鈉溶液，攪拌待完全溶解，靜置水解2小時；再加入1.5-2.5Mol/L鹽酸溶液，調節pH為5.8-6.2，然後將溶液緩緩注入HTP-100大孔樹脂柱中，用純化水洗除水溶性雜質，並洗至用pH試紙檢驗pH為7時，改用40％的酒精繼續洗脫；收集三倍柱體積酒精解析液，再用95％濃度酒精洗去脂溶性雜質。
全文摘要
一種亞麻木酚素精製提取方法，其步驟是將亞麻籽榨油後的幹餅粉碎後用酒精提取，得提取液；濃縮提取液，得濃縮液；將濃縮液室溫靜置12小時，進行沉降；過濾，收集沉澱，得沉澱膏；按沉澱膏∶酒精的重量比為約0.8－1.2∶2加入高濃度酒精，攪拌約20分鐘，進行二脫脂，得脫脂物；取脫脂物，加入約4.5－5.5Mol/L氫氧化鈉溶液，攪拌待完全溶解，靜置水解約2小時；再加入約1.5－2.5Mol/L鹽酸溶液，調節pH約為5.8－6.2，然後將溶液緩緩注入大孔樹脂柱中，用純化水洗除水溶性雜質，然後用約40％的酒精繼續洗脫；收集三倍柱體積酒精解析液，再用高濃度酒精洗去脂溶性雜質；濃縮後用噴霧法乾燥濃縮物料，即得噴霧乾粉。可低成本工業化生產亞麻木酚素，產品含量高。
文檔編號C07H1/08GK101033240SQ20071003473
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月13日 優先權日2007年4月13日
發明者朱明傑, 朱靖博, 姚畢華 申請人:湖南德瑞生物產業集團有限公司