本发明涉及中药材化学成分提取
技术领域：
，具体涉及一种超临界提取虾青素的方法。
背景技术：
：虾青素属于类胡萝卜素，具有极强的自由基清除能力和猝灭活性氧的活性，且其还具有抑制肿瘤发生、增强免疫功能等多方面的生理作用。虾青素的抗氧化能力是β-胡萝卜素的10倍，是维生素e的500倍，被称为“超级维生素e”和“超级抗氧化剂”。目前，虾青素已被广泛应用于食品、医药、化妆品及养殖行业。天然虾青素主要存在于雨生红球藻中，其含量可达到干细胞2～6％，因而雨生红球被看作天然虾青素的“浓缩品”。雨生红球藻已于2010年被国家食药总局在新资源审评中批准为新食品资源(2010年第17号公告)，为雨生红球藻中虾青素开发成具有抗氧化活性、抗衰老功能的保健品食品提供可能。目前用于提取雨生红球藻中虾青素的传统工艺主要有：有机溶剂提取法、微波提取法以及酶提取法等。但这些技术中普遍存在的工艺复杂、有机溶剂污染大，同时不利于放大生产及成本的控制。超临界二氧化碳萃取是近年研究非常活跃的技术，已普遍用于医药、食品、香料、石油化工和环保等领域，成为获得高质量、绿色、环保产品的有效途径。然而，传统超临界co2萃取虾青素所需萃取时间较长且虾青素提取率相对较低，虾青素提取效率低，不能快速得到高提取率的虾青素。技术实现要素：为了解决由雨生红球藻萃取虾青素所存在的提取率低、萃取时间长等问题，本发明提供一种超临界提取虾青素的方法，该方法稳定、操作简单，可提高虾青素提取率和产品品质，经济环保，并且萃取物可直接制备虾青素软胶囊，安全无毒。本发明的目的将通过以下技术方法实现：一种超临界提取虾青素的方法，将超微粉破壁的雨生红球藻制粒后装入超临界co2萃取装置的萃取釜中，对萃取装置分别进行升温、升压至萃取条件，开始循环萃取，保持恒温恒压至所需萃取时间，萃取过程中以超临界co2为萃取剂，食用油为夹带剂进行萃取，萃取完成后从分离釜放料并称重，从而计算虾青素提取率。优选的，所述的一种超临界提取虾青素的方法，所述萃取釜的温度为35～55℃，萃取釜的压力为45～85mpa，萃取时间为30～120min。优选的，所述的一种超临界提取虾青素的方法，所述萃取釜的温度为45℃，萃取釜的压力为65mpa，萃取时间为45min。优选的，所述的一种超临界提取虾青素的方法，所述分离釜包括分离釜i和分离釜ii，分离釜i和分离釜ii的温度为35～55℃，分离釜i的压力为6～17mpa，分离釜ii的压力比分离釜i低，萃取完成后从分离釜i中放料并称重。优选的，所述的一种超临界提取虾青素的方法，所述分离釜i的温度为45～50℃，分离釜i的压力为8～14mpa。优选的，所述的一种超临界提取虾青素的方法，所述分离釜i的温度为45℃，分离釜i的压力为11mpa。优选的，所述的一种超临界提取虾青素的方法，所述分离釜ii的温度为40～50℃，分离釜ii的压力为4～8mpa。优选的，所述的一种超临界提取虾青素的方法，所述分离釜ii的温度为40℃，分离釜ii的压力为4mpa。优选的，所述的一种超临界提取虾青素的方法，所述萃取过程中，每克雨生红球藻中加入0.5～2ml的食用油。优选的，所述的一种超临界提取虾青素的方法，所述食用油为大豆油、亚麻籽油、油茶籽油、核桃油、葡萄籽油、菜籽油、橄榄油、花生油、芝麻油、葵花籽油中的一种或多种。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明以食用油为夹带剂，利用超临界co2萃取技术提取雨生红球藻中的虾青素，并且超临界co2提取样品可直接按常规软胶囊灌装工艺制得虾青素软胶囊。本发明提供的制备方法具有稳定性好、操作简单、制备时间短，提取效率高、可避免虾青素被氧化降解等优点，并且采用此萃取物所制得的虾青素软胶囊安全无毒。具体实施方式为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述
发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。实施例1实验材料：雨生红球藻，采购于山东金晶生物技术有限公司，超微粉破壁的雨生红球藻制粒的粒度为20～30目；co2，纯度为99.9％，购自广州气体厂；虾青素标准品，采购于成都普瑞法生物科技有限公司，丙酮、95％乙醇、甲醇等，均为分析纯，采购于天津大茂化学试剂厂。实验方法：将超微粉破壁的雨生红球藻制粒后装入超临界co2萃取设备的萃取釜中，对萃取釜、分离釜i、分离釜ii分别进行加热，并对冷机制冷，当萃取釜、分离釜i、分离釜ii分别升温至设定值，再通过高压泵对萃取釜、分离釜i、分离釜ii进行升压，当萃取釜、分离釜i、分离釜ii的压力分别升至设定值时开始循环萃取，保持恒温恒压至萃取时间，萃取过程中以超临界co2为萃取剂，加入橄榄油作为夹带剂进行萃取，其中，每克雨生红球藻加入1ml橄榄油，萃取完成后从分离釜i放料并称重，从而计算虾青素提取率。虾青素提取率通过以下方法得出：虾青素提取率(mg/g)＝浸膏中虾青素浓度(mg/g)×浸膏的质量(g)/投入的雨生红球藻质量(g)实施例2在实施例1的基础上，准确称取已破壁并制粒的雨生红球藻100g，装入萃取釜中，萃取釜温度45℃，萃取时间90min，co2流量30kg/h，分离釜ⅰ压力11mpa、分离釜ⅰ温度45℃，分离釜ⅱ压力4mpa，分离釜ⅱ温度40℃，萃取釜压力对虾青素提取率的影响见表1：表1萃取釜压力(mpa)4555657585虾青素提取率(mg/g)28.1231.1637.6439.1240.41由表1可知，虾青素提取率随萃取釜压力的增加而不断增大。当萃取釜压力为65mpa时，虾青素提取率大幅度提高。由此可见，萃取压力对虾青素提取率具有显著影响。萃取压力对萃取效果的影响主要是对co2的密度和传质系数综合影响的结果。实施例3在实施例1的基础上，准确称取已破壁并制粒的雨生红球藻100g，装入萃取釜中，萃取釜压力65mpa，萃取时间90min，co2流量30kg/h，分离釜ⅰ压力11mpa、分离釜ⅰ温度45℃，分离釜ⅱ压力4mpa，分离釜ⅱ温度40℃，萃取釜温度对虾青素提取率的影响见表2：表2萃取釜温度(℃)3540455055虾青素提取率(mg/g)21.1227.5137.6432.3432.12萃取釜温度也是超临界co2萃取的一个重要影响因素，其影响表现为双重作用。一方面，温度升高使被萃取溶质的挥发性增加、扩散系数增大，从而增加了被萃取物在超临界气相中的浓度，有利于萃取；另一方面，温度升高，超临界co2流体密度降低，溶解能力相应降低，萃取量减少。由表2可知，虾青素提取率随着萃取温度的增加呈现先增加后降低的趋势，当萃取温度为45℃时，虾青素提取率最高。实施例4在实施例1的基础上，准确称取已破壁并制粒的雨生红球藻100g，装入萃取釜中，萃取釜压力65mpa，萃取釜温度45℃，co2流量30kg/h，分离釜ⅰ压力11mpa，分离釜ⅰ温度45℃，分离釜ⅱ压力4mpa，分离釜ⅱ温度40℃，萃取时间对虾青素提取率的影响见表3：表3萃取时间(min)1530456090120虾青素提取率(mg/g)32.1736.8437.1237.6437.6437.64由表3可见，萃取开始前30min内，虾青素提取率迅速增加，但萃取45min后，虾青素提取率的增加逐渐缓慢，且趋于平衡。因此确定萃取时间为45min。萃取时间也是影响超临界co2萃取效果的一个重要因素，超临界萃取过程是一个动态传质过程，在初始萃取阶段，萃取率会随时间的增加而增大，时间越长，萃取会越趋于完全，但达到一定时间后，萃取率已无明显增加，如继续提取则反而造成生产的浪费，甚至物料中无效成分也可能被萃取出来。实施例5在实施例1的基础上，准确称取已破壁并制粒的雨生红球藻100g，装入萃取釜中，萃取釜压力65mpa，萃取釜温度45℃，萃取时间45min，co2流量30kg/h，分离釜ⅰ温度45℃，分离釜ⅱ压力4mpa，分离釜ⅱ温度40℃，分离釜ⅰ压力对虾青素提取率的影响见表4：表4分离釜ⅰ压力(mpa)68111417虾青素提取率(mg/g)19.4827.1037.1220.8415.96由表4可见，虾青素提取率随着分离釜ⅰ压力的增加，呈现先增加后降低趋势，当分离釜釜ⅰ压力为11mpa时，虾青素提取率最高。其原因是分离釜ⅰ继续升高压力时，由于co2在分离釜ⅰ具有较高的溶解能力，使得从分离釜ⅰ解析出来的油脂性成分减少，而更多的挥发性成分被带到分离釜ⅱ才解析出来。实施例6在实施例1的基础上，准确称取已破壁并制粒的雨生红球藻100g，装入萃取釜中，萃取釜压力65mpa，萃取釜温度45℃，萃取时间45min，co2流量30kg/h，分离釜ⅰ压力11mpa，分离釜ⅱ压力4mpa，分离釜ⅱ温度40℃，分离釜ⅰ温度对虾青素提取率的影响见表5：表5分离釜ⅰ温度(℃)3540455055虾青素提取率(mg/g)16.9719.5237.1229.6822.27由表5所示，分离釜ⅰ温度对虾青素提取率的影响也是非常显著。当分离釜ⅰ温度为45℃时，虾青素提取率达到最大值。产生这一结果的原因主要有两方面：一方面，当分离釜的压力恒定时，分离温度的提高可使co2流体密度降低，挥发性组分在co2中的溶解度相应降低，有利于萃取物质的分离。另一方面，分离温度上升后，萃取物质对目标成分提取率增加，但当温度超过一定范围时，这又不利于分离。实施例7在实施例1的基础上，本实施例准确称取已破壁并制粒的雨生红球藻100g，装入萃取釜中，萃取釜压力65mpa，萃取釜温度45℃，萃取时间45min，co2流量30kg/h，分离釜ⅰ压力11mpa，分离釜ⅰ温度45℃，分离釜ⅱ压力4mpa，分离釜ⅱ温度40℃。在此条件下进行超临界co2萃取，对分离釜i放料称重，计算虾青素提取率。为了更好说明本实施例的效果，本发明通过将传统方法提取雨生红球藻中虾青素与本发明方法进行了对比实验，具体过程如下：溶剂浸提法：称取制粒后的雨生红球藻颗粒，并向其中加入一定比例的乙醇，50℃水浴下提取60min，离心分离滤液和滤渣，所得滤液为虾青素提取液，测定并计算虾青素提取率。超声萃取法：称取制粒后的雨生红球藻颗粒，并向其中加入一定比例的提取溶剂(乙醇或者丙酮)，室温超声提取60min，离心分离滤液和滤渣，所得滤液为虾青素提取液，测定并计算虾青素提取率。表6实验方法本实施例乙醇超声萃取法丙酮超声萃取法溶剂浸提法虾青素提取率(mg/g)37.1230.9222.9221.91由表6可知，与传统方法相比，本实施例虾青素提取率最高，且分别是乙醇超声提取法、丙酮超声提取法、乙醇浸提法的1.20、1.62、1.70倍。超声萃取法与乙醇浸提法所需提取时间较长，能量消耗较大，提取设备组装较为复杂，常常会造成了经济上的浪费。超临界co2萃取在提取的过程还可达到浓缩的效果，可节省了浓缩过程。该方法提取工艺较为简单，虾青素提取率高且全过程不用有机溶剂，与其他方法相比，本发明方法更加绿色、安全、环保。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12