專利名稱：一種從萬壽菊花制備葉黃素結(jié)晶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種從萬壽菊花制備葉黃素結(jié)晶的方法。
以萬壽菊花為原料提取葉黃素，國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)僅限于生產(chǎn)糊狀液體和膏狀樹脂，如青島大學(xué)科技教育開發(fā)公司食品科學(xué)研究所開發(fā)了從萬壽菊花提取葉黃素樹脂的方法，該方法將采摘的萬壽菊花經(jīng)發(fā)酵、干燥、粉碎后用石油醚提取，提取液經(jīng)加熱蒸發(fā)得半成品，再經(jīng)脫臭和部分皂化得葉黃素樹脂成品。用這種方法提取葉黃素，提取率為11.5％～14.5％，產(chǎn)品純度為11％～13.5％。國外已有從萬壽菊花提取、分離、提純?nèi)~黃素結(jié)晶的文獻(xiàn)報(bào)道，但所述工藝若運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)際時(shí)，存在著葉黃素結(jié)晶分離困難，有機(jī)溶劑使用量大、回收困難等問題。如美國專利US 5382714，皂化時(shí)有機(jī)溶劑用量大，葉黃素分離難度大，產(chǎn)品含量低，重結(jié)晶使用有毒的二氯甲烷/甲醇二組合溶劑，不利于產(chǎn)品在食品和藥品中的應(yīng)用；US 5648564，用45％堿丙二醇溶液皂化，由于丙二醇粘度高，因而同樣存在分離難的問題，而且廢液中的丙二醇極難回收利用，容易對(duì)環(huán)境造成污染；而US6262284運(yùn)用四氫呋喃與堿醇溶液在室溫下同時(shí)進(jìn)行萃取、皂化，最后回收有機(jī)溶劑，但有機(jī)溶劑量過大，能量和溶劑消耗太大，又由于在堿性條件下，高級(jí)脂肪酸鹽與醇易發(fā)生酯化反應(yīng)，生成高級(jí)脂肪酸酯膠粒與葉黃素一起析出，故葉黃素結(jié)晶也難以分離和提純。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種所用溶劑毒性低、用量小且易于回收，分離過程簡(jiǎn)便，極易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，且提取得率高、產(chǎn)品純度高的從萬壽菊花中制備葉黃素結(jié)晶的方法。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是首先用非極性溶劑于加熱條件下從萬壽菊花中提取葉黃素酯；然后真空回收部分非極性溶劑形成葉黃素酯的濃溶液；再在攪拌和加熱條件下，用堿溶液對(duì)葉黃素酯濃溶液進(jìn)行皂化；皂化反應(yīng)后用無離子水對(duì)皂化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行稀釋；而后從稀釋液中分離、收集葉黃素結(jié)晶；接著用溫?zé)釤o離子水洗滌所得葉黃素結(jié)晶至中性，然后真空干燥；此后將所得葉黃素結(jié)晶在緩慢攪拌下于四氫呋喃/無離子水/正己烷或石油醚三組合溶劑中重結(jié)晶；隨后再抽濾，洗滌，真空干燥。
在本發(fā)明中，所述萬壽菊花是經(jīng)過預(yù)處理的，采摘的萬壽菊鮮花經(jīng)發(fā)酵、脫水、干燥、粉碎并造粒成為干萬壽菊花顆粒，用作制備葉黃素結(jié)晶的原料。
所述非極性溶劑是C6～C8環(huán)烷烴、直鏈烷烴、支鏈烷烴、芳香烴或醚類。提取時(shí)加熱的溫度為45℃～65℃。提取操作應(yīng)進(jìn)行數(shù)次。
將數(shù)次提取所得提取液合并，真空回收部分非極性溶劑以形成葉黃素酯濃溶液，葉黃素酯濃溶液的濃度宜控制在2.0％～8.0％范圍內(nèi)。
上述葉黃素酯濃溶液含有葉黃素酯、花青素、葉綠素及其衍生物和水溶性的類黃酮等。葉黃素酯濃溶液經(jīng)皂化反應(yīng)后，其中的花青素、葉綠素及其衍生物和類黃酮易溶于無離子水或低級(jí)脂肪醇中，葉黃素酯大部分皂化成游離的葉黃素和高級(jí)脂肪酸鹽，高級(jí)脂肪酸鹽溶解于熱水中，其中還有一小部分未皂化高級(jí)脂肪酸酯和油溶性較好的其它類胡蘿卜素仍然分布在非極性溶劑中。本發(fā)明在攪拌和加熱條件下，用堿溶液對(duì)上述葉黃素酯濃溶液進(jìn)行皂化，所述堿溶液是指堿金屬氫氧化物或有機(jī)胺類的極性溶液，其溶劑為無離子水或低級(jí)脂肪醇，堿溶液的濃度為2.0％～45.0％。為有利于皂化反應(yīng)的進(jìn)行，在葉黃素酯濃溶液中加入的堿溶液與葉黃素酯濃溶液的體積比為0.5～3.0，皂化反應(yīng)溫度為50℃～80℃，反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)～10小時(shí)，至少為3小時(shí)。運(yùn)用薄層層析方法顯示皂化反應(yīng)完全后，靜置，冷卻。
皂化反應(yīng)后用60℃～70℃無離子水對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行稀釋，所用無離子水的體積是皂化反應(yīng)前所加入的堿溶液體積的1.0～4.0倍。
稀釋后采用真空抽濾或離心分離等方式收集葉黃素結(jié)晶；再用溫度為40℃～70℃的無離子水洗滌收集所得葉黃素結(jié)晶至中性；然后在室溫或25℃～40℃條件下對(duì)葉黃素結(jié)晶進(jìn)行真空干燥，干燥時(shí)間為24小時(shí)～72小時(shí)。
然后對(duì)所得葉黃素結(jié)晶進(jìn)行重結(jié)晶，葉黃素重結(jié)晶在緩慢攪拌下進(jìn)行，所用四氫呋喃/無離子水/正己烷或石油醚三組合溶劑的組成為四氫呋喃占30％～60％，無離子水占20％～50％，正己烷或石油醚占10％～40％；緩慢攪拌0.5小時(shí)～2小時(shí)后，靜沉；抽濾；再用95％食用酒精洗滌，以除去殘留的正己烷、水及植物甾醇等雜質(zhì)；在室溫或25℃～40℃條件下真空干燥葉黃素結(jié)晶，干燥時(shí)間為24小時(shí)～72小時(shí)。葉黃素含量達(dá)到97％以上。
本發(fā)明所述從萬壽菊花制備葉黃素結(jié)晶的方法所用溶劑毒性低、用量小且易于回收，分離難度低，工藝操作簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，提取得率高，可達(dá)到72％～86％，產(chǎn)品純度高，可達(dá)到95％～98％。由本發(fā)明所述方法生產(chǎn)的產(chǎn)品可廣泛用作飼料增色添加劑、食品著色劑和醫(yī)藥保健品等。
重結(jié)晶葉黃素結(jié)晶(10g，83％)溶于200ml四氫呋喃中，邊攪拌邊往四氫呋喃溶液中慢慢滴加300ml無離子水，5分鐘后慢慢加入100ml正己烷，滴加完畢后再緩慢攪拌30分鐘，靜沉；抽濾；再用95％食用酒精100ml洗滌；在真空和室溫下干燥24小時(shí)，得到葉黃素結(jié)晶6.5g，含量達(dá)到97.5％。
實(shí)施例2提取、皂化、分離、洗滌、干燥萬壽菊干花顆粒2kg，石油醚2L，在60℃下連續(xù)浸提5～6次，合并提取液真空回收石油醚至500ml～600ml體積；升溫至56℃后，在攪拌下，加入氫氧化鈉60g，氫氧化鈉與水的重量比為1∶5，控制溫度在50℃～60℃，攪拌皂化3小時(shí)～10小時(shí)，運(yùn)用薄層層析方法顯示皂化反應(yīng)完全后，靜置，冷卻；用100ml溫度為60℃無離子水稀釋皂化反應(yīng)產(chǎn)物，再進(jìn)行離心分離；收集到的葉黃素結(jié)晶用70℃的無離子水洗滌至洗出液呈中性；在真空和室溫下干燥72小時(shí)，得到37.3g含量為75.6％的葉黃素結(jié)晶，葉黃素總提取率為75.10％。
重結(jié)晶葉黃素結(jié)晶(10g，75.6％)溶于200ml四氫呋喃中，邊攪拌邊往四氫呋喃溶液中慢慢滴加300ml無離子水，5分鐘后慢慢加入100ml正己烷，滴加完畢后再緩慢攪拌30分鐘，靜沉；抽濾；再用95％食用酒精100ml洗滌；在真空和室溫下干燥24小時(shí)，得到葉黃素結(jié)晶6.5g，含量達(dá)到97.2％。
權(quán)利要求
1.一種從萬壽菊花制備葉黃素結(jié)晶的方法，其特征在于它包括下列步驟(a)采用非極性溶劑于加熱條件下從萬壽菊花中提取葉黃素酯；(b)真空回收部分非極性溶劑形成葉黃素酯的濃溶液；(c)在攪拌和加熱條件下，用堿溶液對(duì)葉黃素酯濃溶液進(jìn)行皂化；(d)用無離子水對(duì)皂化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行稀釋；(e)從稀釋液中分離、收集葉黃素結(jié)晶；(f)用溫?zé)釤o離子水洗滌(e)項(xiàng)所得葉黃素結(jié)晶至中性后，真空干燥；(g)(f)項(xiàng)所得葉黃素結(jié)晶在緩慢攪拌下于四氫呋喃/無離子水/正己烷或石油醚三組合溶劑中重結(jié)晶；(h)抽濾；(i)用食用酒精洗滌(h)項(xiàng)所得葉黃素結(jié)晶，然后真空干燥。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，非極性溶劑是C6～C8環(huán)烷烴、直鏈烷烴、支鏈烷烴、芳香烴或醚類。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，提取時(shí)加熱的溫度為45℃～65℃。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，真空回收部分非極性溶劑形成的葉黃素酯濃溶液的濃度為2.0％～8.0％。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，堿溶液是指堿金屬氫氧化物或有機(jī)胺類的極性溶液，其溶劑為無離子水或低級(jí)脂肪醇，堿溶液的濃度為2.0％～45.0％。
6.如權(quán)利要求1或5所述的方法，其中，在葉黃素酯濃溶液中加入的堿溶液與葉黃素酯濃溶液的體積比為0.5～3.0。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，皂化反應(yīng)溫度為50℃～80℃，反應(yīng)時(shí)間至少為3小時(shí)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，皂化反應(yīng)后稀釋反應(yīng)產(chǎn)物所用無離子水的體積是皂化反應(yīng)前所加入的堿溶液體積的1.0～4.0倍。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，分離、收集葉黃素結(jié)晶的方式為真空抽濾或離心分離。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，洗滌葉黃素結(jié)晶所用無離子水的溫度為40℃～70℃。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，真空干燥葉黃素結(jié)晶的溫度為室溫或25℃～40℃，干燥時(shí)間為24小時(shí)～72小時(shí)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，葉黃素重結(jié)晶所用的三組合溶劑的組成為四氫呋喃占30％～60％，無離子水占20％～50％，正己烷或石油醚占10％～40％。
全文摘要
本發(fā)明專利涉及一種從萬壽菊花制備葉黃素結(jié)晶的方法。該方法首先用非極性溶劑于加熱條件下從萬壽菊花中提取葉黃素酯，然后在攪拌和加熱條件下，用堿溶液對(duì)葉黃素酯濃溶液進(jìn)行皂化，再用無離子水稀釋皂化反應(yīng)產(chǎn)物后分離、洗滌、真空干燥；此后將所得葉黃素結(jié)晶在緩慢攪拌下于四氫呋喃/無離子水/正己烷或石油醚三組合溶劑中重結(jié)晶，再抽濾，洗滌，真空干燥。所用溶劑毒性低、用量小且易于回收，分離難度低，工藝操作簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，提取得率高，可達(dá)到72％～86％，產(chǎn)品純度高，可達(dá)到95％～98％。由本發(fā)明所述方法生產(chǎn)的產(chǎn)品可廣泛用作飼料增色添加劑、食品著色劑和醫(yī)藥保健品等。
文檔編號(hào)C07C403/00GK1436774SQ0211080
公開日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2002年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月5日
發(fā)明者徐水明, 沈鳳明 申請(qǐng)人:海寧鳳鳴葉綠素有限公司