一種直接從米糠中提取谷維素和角鯊烯的聯(lián)產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品植物油產(chǎn)品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直接從米糠中提取谷維素和角鯊烯的聯(lián)產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]谷維素(Oryzanol)是一種植物留醇類阿魏酸酯的混合物，具有抗氧化、降血脂、促進(jìn)皮膚微血管循環(huán)等作用，可用于食品、醫(yī)學(xué)、化妝品等領(lǐng)域。谷維素的外觀為白色至類白色結(jié)晶粉末，無(wú)味，有特異香味，加熱下可溶于各種油脂，在諸多植物油料中以毛糠油谷維素含量最高，一般約為2%-3%，所以谷維素大都是從毛糠油中提取。米糠層中谷維素的含量為0.3-0.5%。
[0003]角鯊烯是一種脂質(zhì)不皂化物，具有提高體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)活性、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力、改善性功能、抗衰老、抗疲勞、抗腫瘤等多種生理功能，是一種無(wú)毒性的具有防病治病作用的海洋生物活性物質(zhì)。角鯊烯在植物中分布很廣，但含量不高，多低于植物油中不皂化物的5%，僅少數(shù)含量較多，如橄欖油含有角鯊烯150-700mg/100g，米糠油含量為332mg/100go
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，從植物油中提取谷維素及角鯊烯都是采用單一品種分離的方法。谷維素的提取方法主要是以毛米糠油或米糠油角進(jìn)行堿煉、酯化，然后蒸餾結(jié)晶得到谷維素。該方法由于油脂中脂肪酸的存在而使用堿進(jìn)行皂化或酯化，導(dǎo)致谷維素?fù)p失高，得率過(guò)低，提取方法所需時(shí)間較長(zhǎng)。角鯊烯的提取方法主要是以橄欖油或棕櫚油進(jìn)行堿煉、酯化，然后再進(jìn)行多級(jí)分子蒸餾得到角鯊烯。該方法不僅導(dǎo)致角鯊烯損失高，得率過(guò)低，提取方法所需時(shí)間較長(zhǎng)，而且采用價(jià)格昂貴的橄欖油或棕櫚油，導(dǎo)致原料成本高，多級(jí)分子蒸餾步驟復(fù)雜、繁瑣，分離成本也較高。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，谷維素及角鯊烯還可以采用溶劑萃取法獲得，但需使用大量的有機(jī)溶劑，回收困難，且會(huì)造成環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中谷維素及角鯊烯只能單一分離提取，且產(chǎn)品收率低、純度低、制備成本高、污染環(huán)境等技術(shù)問(wèn)題，提供一種直接從米糠中提取谷維素和角鯊烯的聯(lián)產(chǎn)方法。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案如下。
[0008]—種直接從米糠中提取谷維素和角鯊烯的聯(lián)產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0009]步驟一、將米糠加入萃取釜中，進(jìn)行脫酸萃取，除去脫酸油，得到初級(jí)萃取油，然后將萃取釜升壓到15-35MPa，萃取l_3h，得到米糠油和液固混合脂；
[0010]步驟二、將液固混合脂加入分離器中，靜置分層后，分別取出液體油和固體油；
[0011]步驟三、將液體油與溶劑按體積比(0.5-4):1加入萃取釜中，升溫至70-90°C攪拌0.5h-2h，然后在CO2壓強(qiáng)為15-35MPa的條件下，萃取0.5_lh，再在溫度維持在4_35°C的分離器中迅速釋放，得到的淡黃色液體即為角鯊烯；
[0012]將固體油與溶劑按體積比(0.5-4):1加入萃取釜中，升溫至70_90°C，然后在CO2壓強(qiáng)為15-35MPa的條件下，萃取0.5-1.5h，在萃取釜中，得到的白色固體即為谷維素。
[0013]優(yōu)選的是，步驟一之前，還包括，將米糠進(jìn)行干熱處理；更優(yōu)選的是，干熱處理的過(guò)程是將米糠置于85-95°C恒溫箱中0.5-lh。
[0014]優(yōu)選的是，步驟一中，所述米糠的粒徑為40-60目。
[0015]優(yōu)選的是，步驟一中，所述脫酸萃取的條件是0)2的壓力為8_12MPa，溫度為35-700C，萃取0.5-3h ;更優(yōu)選的是，所述0)2的壓力為10_20MPa，溫度為40_60°C。
[0016]優(yōu)選的是，步驟一中，所述萃取釜內(nèi)(:02壓強(qiáng)升壓到15_30MPa，萃取時(shí)間為0.5-2.5h0
[0017]優(yōu)選的是，步驟三中，所述的溶劑為乙醇、甲醇、乙酸乙酯、正己烷或者石油醚；更優(yōu)選的是，所述與液體油混合的溶劑為正己烷，所述與固體油混合的溶劑為乙醇或者甲醇；尤其優(yōu)選的是，所述乙醇是經(jīng)玉米發(fā)酵得到的。
[0018]優(yōu)選的是，步驟三中，所述液體油與溶劑按體積比(0.5-3):1加入萃取釜中，固體油與溶劑按體積比(0.5-3):1加入萃取釜中。
[0019]優(yōu)選的是，步驟三中，所述萃取時(shí)，CO2壓強(qiáng)為15_30MPa。
[0020]優(yōu)選的是，步驟三中，所述攪拌的速度為200-500轉(zhuǎn)/分。
[0021]優(yōu)選的是，步驟三中，所述迅速釋放的時(shí)間在Imin以內(nèi)。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
[0023]1、本發(fā)明的聯(lián)產(chǎn)方法以米糠為原料，先將高酸價(jià)的油脂萃取分離出去，然后經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后將油脂直接進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)提取谷維素和角鯊烯，成本低；
[0024]2、本發(fā)明的聯(lián)產(chǎn)方法采用超臨界萃取(CO2—直處于超臨界狀態(tài))，聯(lián)產(chǎn)谷維素及角鯊烯，不引入堿、酯等，不經(jīng)過(guò)皂化及酯化，能在最大程度上保留原料中的活性物質(zhì)，后續(xù)處理過(guò)程簡(jiǎn)單，條件溫和，降低環(huán)境污染，得到的產(chǎn)物收率高，純度高，角鯊烯的純度在80%以上，谷維素的純度在90%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為實(shí)施例1得到的淡黃色液體的液相色譜圖；
[0026]圖2為實(shí)施例1得到的白色固體的液相色譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)而不是對(duì)本發(fā)明專利要求的限制。
[0028]本發(fā)明的直接從米糠中提取谷維素和角鯊烯聯(lián)產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0029]步驟一、將米糠加入萃取釜進(jìn)行脫酸萃取，脫酸萃取是本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)手段，一般可以在CO2壓力為8-12MPa，溫度為35_70°C的條件下，萃取0.5_3h完成，脫酸萃取后，脫酸油分離，初級(jí)萃取油留在萃取釜中，繼續(xù)將萃取釜升壓到15-35MPa，萃取0.5_3h，優(yōu)選升壓到15-30MPa，萃取0.5-2.5h，在壓強(qiáng)維持在6_10MPa的分離器中得到成品米糠油，在萃取釜中得到富含谷維素及角鯊烯的油脂，即液固混合脂；
[0030]步驟二、將液固油脂加入分離器中，靜置分層，靜置時(shí)間一般需要lh，形成液體油層和固體油層，分別取出液體油和固體油；
[0031]步驟三、將液體油與溶劑按體積比(0.5-4):1加入萃取釜中，升溫至70-90°C攪拌0.5h-2h，攪拌速度一般為200-500轉(zhuǎn)/分，然后在CO2壓強(qiáng)為15_35MPa的條件下，萃取0.5-lh,再將萃取釜中的物質(zhì)(CO2和液體)迅速釋放到溫度維持在4-35°C的分離器中，CO 2與溶劑以氣相形式釋放出去，角鯊烯從氣相中分離，形成淡黃色液體，通過(guò)收集器收集，經(jīng)分析后淡黃色液體主要為角鯊烯，純度可達(dá)到80%以上；
[0032]將固體油與溶劑按體積比(0.5-4):1加入萃取釜中，升溫至70_90°C，然后在CO2壓強(qiáng)為15-35MPa，優(yōu)選15_30MPa的條件下，萃取0.5-1.5h，在分離器中得到白色固體物質(zhì)，經(jīng)分析后主要為谷維素，純度可達(dá)到90%以上。
[0033]本發(fā)明，步驟一中，為了在萃取過(guò)程中，充分的接觸，增加傳質(zhì)作用，可以將米糠進(jìn)行過(guò)篩，篩選其中的大顆粒的物質(zhì)，如碎米等，一般采用40-60目篩。米糠的成分和特性決定了米糠易發(fā)生酸敗變質(zhì)，所以可以在步驟一前，將米糠進(jìn)行穩(wěn)定處理，一般可以采用物理穩(wěn)定法中的干熱處理方法，如將米糠置于85-95°C恒溫箱中0.5-lh。
[0034]本發(fā)明，步驟三中，所采用的溶劑為乙醇、甲醇、乙酸乙酯、正己烷或者石油醚，一般溶劑是由玉米發(fā)酵產(chǎn)生的。當(dāng)溶劑采用正己烷時(shí)，提取的角鯊烯純度更好，所以與液體油混合的溶劑優(yōu)選為正己烷。當(dāng)溶劑為乙醇或者甲醇時(shí)，提取的谷維素純度更高，所以與固體油混合的溶劑優(yōu)選為乙醇或者甲醇。又由于玉米發(fā)酵得到的乙醇健康、綠色，便于進(jìn)一步制備角鯊烯和谷維素的下游其他產(chǎn)品，所以優(yōu)選采用玉米發(fā)酵得到乙醇作為溶劑，玉米發(fā)酵的乙醇可以通過(guò)商購(gòu)獲得?？紤]生產(chǎn)成本，液體油和固體油與溶劑的體積比均優(yōu)選(0.5-3)
[0035]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明步驟三中，迅速釋放的時(shí)間沒(méi)有特殊限制，以本領(lǐng)域公知速度即可，越快越好，一般在Imin以內(nèi)。在釋放前，分離器內(nèi)壓力一般為0-0.5Mpa，實(shí)際生產(chǎn)中，常使用0.1Mpa0
[0036]以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0037]實(shí)施例1
[0038]步驟一、將360g米糠過(guò)40目篩，得到的米糠置于90°C恒溫箱中l(wèi)h，得到處理后的米糠；
[0039]步驟二、將處理后的米糠加入到100mL的萃取釜中，將萃取釜加熱到40°C，并通過(guò)高壓栗向萃取釜中充入CO2，使得萃取釜內(nèi)0)2壓力達(dá)到lOMPa，萃取lh，得到初級(jí)萃取油，繼續(xù)充入CO2升壓到25MPa，萃取2h，在壓強(qiáng)維持在1MPa的分離器中收集獲得成品米糠油，在萃取釜中留下液固混合脂；
[0040]步驟三、將得到的液固油脂加入分離器中，靜置lh，液固油脂分層分離，形成液體油層和固體油層，分別取出液體油和固體油；
[0041]步驟四、將液體油與甲醇按體積比1:1加入萃取釜中，升溫至70°C攪拌0.5h，之后向萃取釜中通入CO2使萃取釜內(nèi)壓強(qiáng)升至25MPa萃取0.5h，然后將萃取釜內(nèi)物質(zhì)迅速(Imin以內(nèi))的釋放到溫度維持在35°C的分離器中，通過(guò)收集器收集淡黃色液體；
[0042]將固體油與乙醇(通過(guò)玉米發(fā)酵獲得)按體積比0.5:1加入萃取釜中，升溫至70°C后，向萃取釜中通入CO2，使得萃取釜內(nèi)CO2壓力升壓至20MPa萃取lh，在分離器中得到白色固體物質(zhì)。
[0043]將實(shí)施例1得到的淡黃色液體經(jīng)過(guò)液相色譜分析，結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，19min出現(xiàn)角鯊烯的色譜峰，通過(guò)對(duì)比角鯊烯標(biāo)準(zhǔn)品的面積，可得出實(shí)施例1制備的淡黃色液體的角鯊烯的含量為85%。
[0044]將實(shí)施例1得到的白色固體進(jìn)行液相色譜分析，結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出，ISmin處出現(xiàn)谷維素的色譜峰，通過(guò)對(duì)比谷維素標(biāo)準(zhǔn)品的面積，可得出實(shí)施例1制備的白色晶體的谷維素含量為95%。
[0045]實(shí)施例2
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