專利名稱：一種從新會(huì)柑中連續(xù)提取桔油和檸檬苦素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油脂提取方法和天然產(chǎn)物提取技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用超臨界二氧化碳提取技術(shù)從新會(huì)柑桔核中連續(xù)提取桔油和檸檬苦素的方法。
背景技術(shù)：
新會(huì)柑Citrus reticulata學(xué)名茶枝柑，是廣東江門(mén)市新會(huì)區(qū)特產(chǎn)，為蕓香科 (Rutaceae)植物。新會(huì)柑有很高藥用價(jià)值。其皮薄柔軟，色鮮味香，制成的“新會(huì)陳皮”是著名中藥材，具有化痰、止咳、清滯、驅(qū)風(fēng)、去濕之功能。其果皮經(jīng)干燥，制為陳皮作中藥之用，目前新會(huì)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(fèi)。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(duì)含量約占其脂肪酸總量的70 %，不飽和脂肪酸具有緩解血液中過(guò)量的膽固醇，增強(qiáng)細(xì)胞膜透性，阻止心肌組織和動(dòng)脈硬化等功能。因此新會(huì)柑中桔油的應(yīng)用開(kāi)發(fā)具有巨大藥用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)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，加壓后，使油和渣分離。此法得到的油品顏色深渾，氣味怪異，性質(zhì)不穩(wěn)定，油的產(chǎn)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(chǎn)品皆含有溶劑殘留，不能保證其質(zhì)量，因而影響了桔核的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。作為桔核中的主要活性成分檸檬苦素，已經(jīng)證明具有抑制癌癥、鎮(zhèn)痛、抗焦慮等作用，被引起廣泛的重視和研究。由于檸檬苦素不溶于水，因此，檸檬苦素一般利用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取，利用樹(shù)脂吸附純化，工藝復(fù)雜，效率低，不能產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。超臨界提取技術(shù)是近十年開(kāi)發(fā)的新型綠色提取技術(shù)。處于臨界狀態(tài)的流體對(duì)溶質(zhì)具有獨(dú)特的溶劑優(yōu)點(diǎn)它不僅對(duì)溶質(zhì)具有極高的溶解能力，而且通過(guò)改變溫度、壓力或者加入夾帶劑可以容易地改變對(duì)溶質(zhì)的溶解度。超臨界提取技術(shù)具有綠色、環(huán)保、高效的特點(diǎn)， 但是其較高的生產(chǎn)成本限制了其推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，為了使新會(huì)柑桔核得到充分的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，本發(fā)明提出一種利用超臨界二氧化碳從新會(huì)柑桔核中連續(xù)提取桔油、檸檬苦素的方法。本發(fā)明提供的提取分離方法能對(duì)桔核中的油和檸檬苦素進(jìn)行充分提取，并易實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。由于檸檬苦素的極性大于桔油，依據(jù)極性的強(qiáng)弱，本發(fā)明設(shè)計(jì)了利用超臨界二氧化碳連續(xù)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(jié)束后， 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?jiān)刑釞幟士嗨?，這樣既得到無(wú)溶劑殘留、高品質(zhì)的桔油，又得到了高品質(zhì)的檸檬苦素。本發(fā)明利用超臨界二氧化碳技術(shù)從桔核中連續(xù)提取桔油、檸檬苦素，充分利用了原料，在獲得高品質(zhì)的產(chǎn)品同時(shí)，也降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)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(yù)處理將新會(huì)柑的桔核烘干至水分含量為質(zhì)量百分比3 9%， 用粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)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后，經(jīng)一級(jí)分離器和二級(jí)分離器進(jìn)行分離。一級(jí)分離器的壓力為12 16MPa，溫度為40 50°C，二級(jí)分離器的壓力為6 9MPa，溫度為45 55°C,萃取和分離時(shí)間為I. 5 3小時(shí)后得到桔油。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(zhì)量的8 10%。所述夾帶劑優(yōu)選為乙醇。第五步、檸檬苦素的分離物料萃取后，經(jīng)一級(jí)分離器和二級(jí)分離器進(jìn)行分離。一級(jí)分離器的壓力為10 13MPa，溫度為30 40°C，二級(jí)分離器的壓力為5 7MPa，溫度為 45 55°C，經(jīng)過(guò)萃取和分離時(shí)間為I. 5 3小時(shí)后，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。然后加入2 4倍二氯甲烷體積的異丙醇，_20°C放置I 2小時(shí)，結(jié)晶，得到檸檬苦素純品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下I.采用超臨界二氧化碳提取技術(shù)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(huán)使用的特點(diǎn)。2.利用夾帶劑調(diào)整提取體系的極性，連續(xù)提取桔油和檸檬苦素使桔核充分利用， 降低生產(chǎn)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(wú)味無(wú)毒，整個(gè)過(guò)程無(wú)任何三廢產(chǎn)生。6.檸檬苦素收率為O. 69 O. 73%，純度達(dá)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(huì)柑核中桔油、檸檬苦素連續(xù)提取工藝流程圖；圖3A為本發(fā)明制備的檸檬苦素的紅外圖譜；圖3B為檸檬苦素標(biāo)準(zhǔn)品的紅外圖譜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提出的一種從新會(huì)柑的桔核中連續(xù)提取桔油和檸檬苦素的方法，采用超臨界二氧化碳法進(jìn)行桔油和檸檬苦素的連續(xù)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(yù)處理將新會(huì)柑的桔核烘干至水分含量為質(zhì)量百分比3 9%， 用粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)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后，經(jīng)萃取罐中的一級(jí)分離器和二級(jí)分離器進(jìn)行分離。一級(jí)分離器的壓力為12 16MPa，溫度為40 50°C，二級(jí)分離器的壓力為6 9MPa， 溫度為45 55°C，萃取和分離時(shí)間為I. 5 3小時(shí)后得到桔油。如圖I所示，所述的萃取罐包括順次通過(guò)管路連接的二氧化碳?xì)馄縄、貯罐2、萃取器3、一級(jí)分離器4和二級(jí)分離器5，其中，二氧化碳?xì)馄縄中的二氧化碳?xì)怏w和二級(jí)分離器5中排出的氣體統(tǒng)一收集到貯罐2中。將經(jīng)過(guò)第一步粉碎后的桔核碎料首先裝入萃取器 3中，打開(kāi)二氧化碳?xì)馄?向萃取罐的管路中通入二氧化碳使萃取罐內(nèi)的系統(tǒng)壓力達(dá)到平衡。二氧化碳由二氧化碳?xì)馄縄經(jīng)貯罐2進(jìn)入萃取器3，在萃取器3中設(shè)置的溫度和壓力下進(jìn)行萃取，萃取產(chǎn)物被二氧化碳攜帶，依次進(jìn)入到一級(jí)分離器4、二級(jí)分離器5進(jìn)行分離。 二氧化碳返回貯罐2，完成二氧化碳的循環(huán)使用。第四步、檸檬苦素的提取設(shè)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(zhì)量的8 10%，對(duì)分離了桔油后的桔核殘?jiān)^續(xù)進(jìn)行檸檬苦素提取。所述夾帶劑優(yōu)選為乙醇。第五步、檸檬苦素的分離物料萃取后，經(jīng)一級(jí)分離器和二級(jí)分離器進(jìn)行分離。一級(jí)分離器的壓力為10 13MPa，溫度為30 40°C，二級(jí)分離器的壓力為5 7MPa，溫度為 45 55°C,經(jīng)過(guò)朽1檬苦素的萃取和分離時(shí)間為I. 5 3小時(shí)后,得到朽1檬苦素粗品。其中，第四步和第五步中，采用與第二步 第三步中相同的萃取罐，通過(guò)設(shè)置不同的溫度和壓力參數(shù)，繼續(xù)對(duì)桔核中的檸檬苦素進(jìn)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。然后加入2 4倍二氯甲烷體積的異丙醇，_20°C放置I 2小時(shí)，結(jié)晶，得到檸檬苦素純品。實(shí)施例I :應(yīng)用本發(fā)明提供的方法從新會(huì)柑中連續(xù)提取桔油和檸檬苦素，具體步驟如下第一步、桔核的預(yù)處理將新會(huì)柑桔核干燥至水分約在3 %，采用粉碎機(jī)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(shè)定為60kg/h，萃取罐中提取壓力28MPa，提取溫度40°C，進(jìn)行桔油的萃取。第三步、桔油的分離攜帶桔油的二氧化碳進(jìn)入分離器，進(jìn)行分離，設(shè)置一級(jí)分離器壓力12MPa，溫度 400C MPa，二級(jí)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(shí)，可收得126g清亮透明，淡黃、無(wú)臭桔油。第四步、檸檬苦素的提取收集桔油后，二氧化碳流量設(shè)定為30kg/h，萃取罐中提取壓力30MPa，提取溫度 40 V，并加入夾帶劑乙醇30. 4Iml，進(jìn)行檸檬苦素的萃取。第五步、檸檬苦素的分離設(shè)置一級(jí)分離器壓力lOMPa，溫度30°C，二級(jí)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(shí)，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，然后加入異丙醇48. 8mL，-20°C放置I小時(shí)，結(jié)晶，得到檸檬苦素純品2. 07g，純度達(dá)到98%。見(jiàn)附圖3，制備的檸檬苦素與檸檬苦素標(biāo)準(zhǔn)品的紅外吸收峰一致，證明了制備的物質(zhì)為檸檬苦素。從上述的制備方法中可以得出，桔油和檸檬苦素的收率分別達(dá)到的42%和 O. 69%，制備過(guò)程無(wú)三廢產(chǎn)生實(shí)施例2應(yīng)用本發(fā)明提供的方法從新會(huì)柑中連續(xù)提取桔油和檸檬苦素，具體步驟如下第一步、桔核的預(yù)處理將新會(huì)柑桔核干燥至水分約在5wt %，采用粉碎機(jī)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(shè)定為70kg/h，萃取罐中提取壓力32MPa，提取溫度45°C，進(jìn)行桔油的萃取。第三步、桔油的分離攜帶桔油的二氧化碳進(jìn)入分離器，進(jìn)行分離，設(shè)置一級(jí)分離器壓力14MPa，溫度 500C MPa，二級(jí)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(shí)，可收得172g清亮透明，淡黃、無(wú)臭桔油。第四步、檸檬苦素的提取收集桔油后，二氧化碳流量設(shè)定為35kg/h，萃取罐中提取壓力32MPa，提取溫度 40°C，并加入夾帶劑乙醇45. 62ml，進(jìn)行檸檬苦素的萃取。第五步、檸檬苦素的分離設(shè)置一級(jí)分離器壓力12MPa，溫度35°C，二級(jí)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(shí)，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(shí)，結(jié)晶，得到檸檬苦素純品2. 84g，純度達(dá)到98%。上述制備方法中，桔油的收率為43%，檸檬苦素的收率為O. 71%。實(shí)施例3應(yīng)用本發(fā)明提供的方法從新會(huì)柑中連續(xù)提取桔油和檸檬苦素，具體步驟如下第一步、桔核的預(yù)處理將新會(huì)柑桔核干燥至水分含量(質(zhì)量百分比)在9%，采用粉碎機(jī)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(shè)定為80kg/h，萃取罐中提取壓力35MPa，提取溫度50°C，進(jìn)行桔油的萃取。第三步、桔油的分離攜帶桔油的二氧化碳進(jìn)入分離器，進(jìn)行分離，設(shè)置一級(jí)分離器壓力16MPa，溫度50°C，二級(jí)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(shí)，可收得223g清亮透明，淡黃、無(wú)臭桔油。第四步、檸檬苦素的提取收集桔油后，二氧化碳流量設(shè)定為40kg/h，萃取罐中提取壓力35MPa，提取溫度 40 V，并加入夾帶劑乙醇63. 37ml，進(jìn)行檸檬苦素的萃取。第五步、檸檬苦素的分離設(shè)置一級(jí)分離器壓力13MPa，溫度40°C，二級(jí)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(shí)，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(shí)，結(jié)晶，得到檸檬苦素純品3. 65g，純度達(dá)到98%。上述制備方法中，桔油的收率為44. 6%，檸檬苦素的收率為O. 73%。
權(quán)利要求
1.一種從新會(huì)柑中連續(xù)提取桔油和檸檬苦素的方法，其特征在于如下步驟第一步、桔核的預(yù)處理將新會(huì)柑的桔核烘干至水分含量為質(zhì)量百分比3 9%，用粉碎機(jī)粉碎，然后過(guò)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后，經(jīng)一級(jí)分離器和二級(jí)分離器進(jìn)行分離，一級(jí)分離器的壓力為12 16MPa，溫度為40 50°C，二級(jí)分離器的壓力為6 9MPa，溫度為45 55°C， 經(jīng)過(guò)萃取和分離I. 5 3小時(shí)后，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(zhì)量的8 10% ;第五步、檸檬苦素的分離物料萃取后，經(jīng)一級(jí)分離器和二級(jí)分離器進(jìn)行分離。一級(jí)分離器的壓力為10 13MPa，溫度為30 40°C，二級(jí)分離器的壓力為5 7MPa，溫度為45 55°C，經(jīng)過(guò)萃取和分離時(shí)間為I. 5 3小時(shí)后，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，然后加入異丙醇，_20°C放置I 2小時(shí)，結(jié)晶，得到檸檬苦素純品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從新會(huì)柑中連續(xù)提取桔油和檸檬苦素的方法，其特征在于 所述夾帶劑為乙醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從新會(huì)柑中連續(xù)提取桔油和檸檬苦素的方法，其特征在于 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(fā)明公開(kāi)了一種利用超臨界二氧化碳從新會(huì)柑桔核中連續(xù)提取桔油、檸檬苦素的方法，屬于油脂提取方法和天然產(chǎn)物分離領(lǐng)域。工藝流程如下新會(huì)柑桔核→干燥→粉碎→超臨界提取→分離→桔油，殘?jiān)R界提取→分離→結(jié)晶純化→檸檬苦素。本發(fā)明具有產(chǎn)品收率高，無(wú)溶劑殘留的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)桔核中桔油和檸檬苦素的連續(xù)提取，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢棄新會(huì)柑桔核的充分利用，得到了高品質(zhì)的桔油和高純度的檸檬苦素，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的附加值和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C11B1/04GK102586004SQ20121003350
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者劉燦, 劉靜, 榮永海, 榮龍 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)