专利名称：常温连续提取植物挥发性成分的方法
技术领域：
本项技术属于化学工程和生物工程相交叉的一项技术。
背景技术：
现在常用的提取植物挥发性成分的方法是采用常压或减压水蒸气蒸馏的方法，一般的运行温度为85℃-105℃，而且都是采用间歇的方法。在这样的操作条件下提取的植物挥发性成分一般都与新鲜原料原有成分的性质有一些改变，比如现在化妆品中应用的各种鲜花或干花的提取物一般人的鼻子都能分辨出是化装品的气味而不是鲜花的气味。对于中草药和一些植物原料的保健品中的挥发性物质不论是香的臭的辛辣的大多是有机物，他们的分子都有一定的空间结构，而空间结构决定该物质的生物活性，一般具有生物活性的的物质分子是左旋的，活性成分的药用效果比非活性成分的药用效果要高3--5倍。而在45℃以上的温度生物活性物质就失活了，其分子的空间结构就会由左旋的异构成右旋的或消旋的了。
所以现有的工艺对许多植物挥发成分的提取由于使用了较高的温度在提取过程中使许多活性成分都发生了改变或被破坏，使其药用的或保健的效果大大的打了折扣。
在我的发明专利“常温下提取植物有效成分的方法”中提出了间歇的常温水蒸气蒸馏的的方法，在38-42℃的温度和真空度0.95-0.98Mpa的操作条件下对常温提取的植物原液进行常温水蒸气蒸馏以提取植物中所含的具有生物活性的挥发性成分。
发明内容
由于一般对挥发性成分的提取工艺都使用间歇水蒸气蒸馏的方法，因此单个设备的容积大，料液在设备中停留时间长，产品的稳定性差。为了适应大规模工业化生产的要求，为了使整个生产过程连续化使产品的质量更稳定。经过试验我提出了“常温连续提取植物挥发性成分的方法”的发明专利申请。
1.设备名称(1)一级蒸馏釜(2)一级冷凝器(3)一级油水分离器(4)一级油层储槽(5)(6)一级水层储槽(7)二级蒸馏釜(8)三级蒸馏釜(9)二三级冷凝器(10)二三级油水分离器(11)二三级油层储槽(12)(13)二三级水层储槽(14)四级蒸馏釜(15)四级冷凝器(16)四级油水分离器(17)四级油层储槽(18)(19)四级水层储槽2.
从分离工段引出的植物原液经过原液过渡槽稳定流量后连续进入设备(1)--(6)所组成的一级蒸馏系统，本系统的溜出物主要是溶剂残留和一些不能油水分离的生物活性物质，一般情况下不需要进行油水分离只要并入总溜出物水相一并处理。原液从一级蒸馏系统出来连续进入设备(7)--(13)组成的二三级蒸馏系统，二三级蒸馏系统是植物挥发性成分分离的主体部分应根据具体的挥发性成分的数量比重计算设计好油水分离器使其能自动进行油水分离，其中油相是我们要分离的挥发性成分的主体，而溜出的水相要并入总溜出液水相。原液进入设备(14)--(19)组成的第四级蒸馏系统实际上已经没有多少挥发性成分了，第四级可以根据实际的挥发性成分馏出的量控制进入的蒸汽量以免造成能源的浪费。由于植物的挥发性成分在常温下往往有两大类有机化合物，第一类是完全不溶于水的而且与水的比重差别比较大能很容易进行油水分离的。第二类是与水的比重差别小或其分子结构中有亲水基团的，它们无法用简单的油水分离的方法提取出来在溜出液的水相中以悬浮液的方式存在，因此四段系统中所有的溜出液水相合并在一起通过大孔吸附树脂柱对第二类挥发性成份进行吸附并用酒精或乙酸乙酯进行脱附并在常温下连续回收溶剂就可得到第二类挥发性成分。将两类挥发性成分合在一起就得到该种植物的全部挥发性成分。
具体实施例方式
以提取姜黄中的挥发性姜黄油为例来说明具体的提取方法和工艺设备的计算方法新鲜姜黄中含有一些挥发性芳香类物质它可以作为副产品以提高整体的经济效益。另外常温提取的原液中还有少量的溶剂残留和其他植物中的活性物质必须把它们先分离出来以免干扰姜黄素的分离过程。采用连续分段式常温水蒸气蒸馏的方法可以同时完成上述的两项目的。
具体的方法是先用实验室的方法取得具体的工艺条件和设备条件，按照专利“常温下提取植物有效成分的方法”中的方法配制常温水蒸气蒸馏的试验仪器并在真空度0.95-0.98Mpa、温度38--42℃下，每次取200ml常温提取的原液进行4次平行试验，四组数据至少要有三组相同或相近否则要分析原因继续做，计算数据取三组实验的平均值并进行理论计算。
①由于水蒸气蒸馏在不同的时间不同的温度段会出现几个馏出高峰要准确记录每个高峰(或低谷)出现的时间S，S1，S2…(分钟)并准确记录每段的水蒸气用量、流出液量L，L1，L2，…，G，G1，G2，…(毫升)，并记录每次出现高峰的馏出温度和真空度，要在相同或接近的操作条件下进行。水蒸气量可从蒸汽发生器的耗水量计量得出，馏出液量可以从冷凝器下的计量容器得出，馏出状态应密切注意玻璃冷凝器内壁的非均相挂壁情况来确定，馏出终点以冷凝器内壁出现完全均相为终点。冷凝器下应接一个30-50ml的计量过渡瓶可定量放出要注意冷凝液出现油水分离的时间。一般情况下开始蒸馏的第一个峰是溶剂残留和一些活性物质，从第二个峰开始出现油水分离现象。
②根据设计生产能力计算出单位时间所需进行水蒸气蒸馏的原液量W(公斤/分钟)，计算设备总容积V＝W/(0.2/1000*S)*(3--4)总容积的单位是立方米，3--4是分离空间的系数。
③连续水蒸气蒸馏的分段数是实验过程出现高峰的次数加一。姜黄原液经试验出现高峰的次数为3它水蒸气蒸馏的分段应为4，根据S，S1，S2，S3的时间(分钟)计算出液体在每段停留的时间及每段蒸馏设备的容积、蒸汽用量、冷凝液量、，根据这些数据可以计算出每段的蒸汽用量、冷凝面积、油水分离器的容积、各分凝液罐的容积等等，最后一段为尾段一般按总量的0.1--0.15计算各项数据。
④因为常温水蒸气蒸馏是在较高的真空度下进行的各分凝液罐的容积应按至少4--8小时计算，以免在切换时影响后面的连续操作。
其中第一级的馏出液中主要是溶剂残留和一些植物中的挥发性表面活性成分，对其他的挥发性成分的油水分离会造成困难所以必须单独处理。后几级的馏出液可以合并处理，油水分离后可以得到新鲜植物中的常温提取的挥发性成分。
权利要求
1.要求保护本发明常温连续提取植物中的挥发性成分的方法。
2.要求保护本发明所提供的工艺设备连接和工艺参数。
3.要求保护本发明中各段设备的计算方法。
全文摘要
技术领域本项技术属于化学工程和生物工程相交叉的一项技术。技术背景现在常用的提取植物挥发性成分的方法是采用常压或减压水蒸气蒸馏的方法，一般的运行温度为85℃－105℃。在这样的操作条件下提取的植物挥发性成分与新鲜原料原有成分的性质会有一些改变，一般具有生物活性的物质分子是左旋的，活性成分的药用效果比非活性成分的药用效果要高3－5倍。而在45℃以上的温度生物活性物质就失活了，其分子的空间结构就会由左旋的异构成右旋的或消旋的了。
发明内容
为了适应大规模工业化生产的要求，为了使生产过程连续化使产品的质量更稳定。经过试验我提出了“常温连续提取植物挥发性成分的方法”的发明专利申请。
文档编号A61K36/00GK101049322SQ200610066910
公开日2007年10月10日 申请日期2006年4月3日 优先权日2006年4月3日
发明者杨向光 申请人:杨向光