专利名称：蜂花粉超临界二氧化碳破壁方法
技术领域：
本发明属于天然产物保健品和制药技术领域，涉及蜂花粉破壁方法，可以广 泛应用在生物制药、保健食品等行业中。
背景技术：
蜂花粉是由蜜蜂采集蜜粉源植物的花粉经加工而形成的团状物，蜂花粉的营 养成分十分丰富，几乎含有全部营养素，是一种高质量的营养源，不仅含有丰 富的蛋白质、糖类、脂类、维生素、有机酸、矿物质、核酸，还含有酶和其他 生物活性物质，被誉为"微型营养库"。数千年前，在中国和希腊等古国，人们 已开始食用花粉，并将其作为药用。随着科学技术的发展和研究的深入，蜂花 粉的医疗保健功能被逐步发掘，如防治心血管疾病、前列腺疾病、高血压、贫 血、糖尿病等。人们己经不满足于食用蜂花粉所带来的缓慢的保健作用，从蜂 花粉中提取功能明确的活性成分已成热潮，而有效提取活性成分的前提是进行 蜂花粉的破壁。目前国内外报道的花粉破壁方法有以下几种(1) 温差破壁法(专利申请号96117011.5、 02110649.5):利用热胀冷缩的原 理，花粉经低温冷冻后迅速投入热水中"炸裂"，这种方法对花粉的营养成分破 坏较大，且操作复杂。(2) 机械破壁法(专利申请号86103261、 90108303. 8、 95110207. 9、 96117168. 5) 是将花粉用水调成液体，再通过胶体磨、高压均质机等机械进行破壁。使用这 种方法破壁，花粉需经浸湿成液体后才能处理，操作复杂。(4)发酵酶解破壁法(专利申请号03115992.3、 87104508、 91106215.7、 95103910.5、 98104558.8、 02106399.0)是一种应用较广泛的方法，利用花粉自身丰富的微生物或通过接种微生物产生的酶类，使花粉内含物降解，渗透压 升高而使花粉破壁，该方法破壁所需的时间长，且发酵过程中易被杂菌污染而 影响质量。以上破壁方法均为湿法破壁，要求用不同的溶剂将花粉润湿或调成液体，破 壁后若制成固体制剂必须进行干燥，造成产品成本的增加。(5) 微波辐射破壁法(专利申请号200710022400.2)是将袋装花粉置于微波炉 内，加热烘烤。该方法使花粉粒整体不遭破坏，但袋中心与表层的温度不易控 制，工艺复杂，生产效率低。(6) 气流粉碎法(专利申请号01115014. 9)是利用压縮空气泵空气产生高压气 流，经喷嘴经音速喷入粉碎室，通过碰撞，在低温下达到粉碎花粉的目的。该 方法操作较复杂，破壁后的花粉内含物完全裸露于外界环境中，容易产生氧化 变质。传统的破壁方法各有其优点，但是缺点同样明显，或者处理周期长，如冷 热交替处理法和自溶法等，在生产中使用不便；或者破壁过程中产生大量热量， 导致花粉酶活的丧失，如各种机械方法破壁；或者效率高但成本昂贵，如酶法 消化法、高压均质处理和高压电场方法，大大增加产品成本，在生产中无法推 广使用。 发明内容本发明的目的是为了克服己有技术的缺点，提供一种处理成本低，操作简 便，能使花粉粒整体不遭破坏，细胞破壁速度快且破壁率高，能够在生产中应 用的蜂花粉超临界二氧化碳破壁方法。本发明的蜂花粉超临界二氧化碳破壁方法，其特征在于将蜂花粉的水分含量控制在4 20%，放入超临界二氧化碳萃取装置的萃取釜中，控制二氧化碳温 度32 50。C，压力8 50MPa，作用5 30分钟，打开排气阀迅速排空二氧化碳，收集破壁花粉即可。超临界C02萃取装置详见图1: 1.C02钢瓶；2.净化器；3.储罐(冷箱)；4混 合器；5.净化器；6萃取釜；7.排气阀；8.分离釜；9.压力表；IO.流量计本发明的优点1、 本发明为干法破壁，破壁花粉无需干燥处理，去除了干燥工序对花粉有效成 分影响的可能。2、 本发明以超临界二氧化碳作为介质进行花粉细胞破壁，超临界二氧化碳易于 渗透到细胞内，很快就达到细胞内外的压力平衡；然后突然降压，此时细胞因 胞内外压差较大，剧烈膨胀而发生破裂，达到既破壁又灭菌的效果。3、 本发明中花粉整体没有被破坏，内含物在干燥条件下仍存在于破裂的花粉壁 内，有利于营养成分保存。4、 本发明为低温、短时破壁，整个过程在较低温度(5(TC以下)下进行，破壁 时间短(30分钟以内)，减少了产品的受热变性影响，使活性成分保存完全。5、 本发明工作压力较低(50MPa以下)，流程简单，大大降低了设备的投资，提 高了生产安全性；二氧化碳是一种不活泼的气体，破壁过程中不发生化学反应， 且属于不燃性气体，无味、无臭、无毒，安全性好，对环境无污染。6、 本发明操作简便，生产效率高，节约能源，不产生污染环境的废物，设备运 行费用低，能耗少，生产成本低，非常适合于工业化大批量生产，是一种理想 的花粉破壁方法。电镜观察详见
-图2未破壁花粉电镜形态图3经本发明方法破壁后花粉细胞破壁率高达95%以上图4经本方法破壁后花粉细胞壁不同程度破裂，内容物存在于破碎的花粉壁中具体实施方式
，以下结合实施例进一步说明本发明。实施例1:将新鲜蜂花粉真空干燥至水分含量为6. 20%,取300g干燥花粉装入1L萃取 器，在萃取釜温度35"C的条件下，用纯度为99%的二氧化碳进行升压至萃取釜 压力15MPa;保持压力5min后打开萃取罐排气阀迅速排空二氧化碳，收集花粉 即可。经电镜检测，花粉细胞已破壁。实施例2:称取干燥蜂花粉300g装入lL萃取器，在萃取釜温度35"C的条件下，用纯度 为99%的二氧化碳进行升压至萃取釜压力30MPa;保持压力5min后打开萃取罐 排气阀迅速排空二氧化碳，收集花粉即可。经电镜检测，花粉细胞已破壁。 实施例3:将新鲜蜂花粉真空干燥至水分含量为6. 20%，取干燥后花粉300g装入1L萃 取器，在萃取釜温度4(TC的条件下，用纯度为99%的二氧化碳进行升压至萃取 釜压力30MPa;保持压力10min后打开萃取罐排气阀迅速排空二氧化碳；取出花 粉即可。经电镜检测，花粉细胞已破壁。 实施例4:干燥蜂花粉300g装入1L萃取器，在萃取釜温度4(TC的条件下，用纯度为 99%的二氧化碳进行升压至萃取釜压力45MPa;保持压力10min后打开萃取罐取出花粉即可。经电镜检测，花粉细胞已破壁。 实施例5:将花粉粒真空干燥至水分含量为6. 20%，将干燥后的花粉300g装入1L萃取 器，在萃取釜温度45"C的条件下，用纯度为99%的二氧化碳进行升压至萃取釜 压力5MPa;保持压力30min后打开萃取罐排气阀迅速排空二氧化碳，取出花粉。 经电镜检测，花粉细胞已破壁。
权利要求
1. 蜂花粉超临界二氧化碳破壁方法，其特征在于将蜂花粉的水分含量控制在4～20％，装入超临界二氧化碳萃取装置的萃取釜中，通入二氧化碳加压进行花粉细胞破壁，其超临界二氧化碳流体花粉细胞破壁技术的各参数范围分别为细胞破壁压力为8～50MPa，破壁温度32～50℃，时间5～30分钟；然后打开排气阀迅速排空二氧化碳，从而使花粉细胞外壁因壁内外压力差较大而发生破裂。
2. 根据权利要求1所述的蜂花粉破壁方法，其特征在于所述蜂花粉为 商用或非商用蜂花粉的任意品种，不受花粉种类的限制。
3. 根据权利要求1所述的蜂花粉破壁方法，其特征在于细胞破壁压力为8 50MPa，优选30 40MPa。
4. 根据权利要求1所述的蜂花粉破壁方法，其特征在于破壁所需温度 为30 50。C，优选35 40。C。
5. 根据权利要求1所述的蜂花粉破壁方法，其特征在于破壁所需压力 保持时间为5 30分钟，优选15 25分钟。
全文摘要
本发明公开了用超临界二氧化碳进行蜂花粉破壁的方法。将蜂花粉放入超临界二氧化碳萃取装置，在适当的压力和温度的超临界二氧化碳流体中作用一定时间，打开排气阀迅速排空二氧化碳，使花粉细胞因胞内外压差较大剧烈膨胀而发生破裂。本发明的优点是操作简便，成本低，整个过程在50℃以下进行，破壁时间不超过30分钟，减少了产品的受热变性影响，使活性成分保存完全，同时可以杀灭细菌，实现破壁和杀菌过程的统一，花粉细胞破壁率高但破碎率低，内含物在干燥条件下仍存在于破裂的花粉壁内，有利于营养成分保存。
文档编号A23L1/076GK101268815SQ20081000785
公开日2008年9月24日 申请日期2008年2月26日 优先权日2008年2月26日
发明者孙丽萍, 张智武, 响 徐, 高彦祥 申请人:中国农业科学院蜜蜂研究所