专利名称：用超临界co的制作方法
技术领域：
本发明涉及医药、保健食品、饲料工业加工应用技术领域，属于用超临界CO2萃取叶黄素提取物工艺。
背景技术：
目前，在自然界中人们已发现并鉴定出的类胡萝卜素达600种以上。类胡萝卜素主要由两类物质组成胡萝卜素(Carotene)类和叶黄素(Xanthophyll)类。两者在结构上相比，前者属于多烯烃类，由碳和氢构成，不存在任何含氧基团；后者除多烯烃结构外，官能团中还具有含氧基团。叶黄素在自然界中广泛存在，其中有几十种在生化研究领域很重要并已实现商业化生产。典型的叶黄素类化合物有黄体素(Lutein)、玉米黄素(Zeaxanthin)和虾青素(Astaxan-thin)。前两者主要存在于食品蔬菜如玉米、菠菜、羽衣甘蓝、辣椒和蛋黄中；后者则存在于甲壳动物如虾和蟹类的骨骼中。叶黄素类物质的重要用途是作为治疗和预防致盲性疾病老年性黄斑变性(AMD，Age-relatedmacular degenera-tion)药物的原料，此外可用于食品和饲料工业作为糕点、饮料、肉禽表皮和卵黄的着色以及医药工业上医药原料的着色以取代合成染料，而且叶黄素是存在于哺乳动物和大多数其它动物视网膜结构中的关键物质。叶黄素提取物可通过多种途径得到，工业上常采用合成法生产，也可从天然物质中通过提取分离获得。传统提取叶黄素主要使用化学溶剂法，使用该法虽然可以获得较高得率，但步骤繁多、冗长，在生产过程中极易发生光和氧化降解，而且产品中含有溶剂残留，对人体、牲畜和家禽的健康有害。另外化学溶剂的排放，对环境也造成威胁；单纯使用乙醇萃取，虽然不存在毒性危险，但光和氧化降解仍然不能避免，而且在常压下萃取产品收率相对较低。目前，国内有关使用超临界萃取技术提取天然物质的技术较多，而超临界萃取技术是指通过临界温度和临界压力以上的流体萃取目的产物的工艺，食品工业通常所使用的超临界流体大多数为二氧化碳。因为二氧化碳是一种化学性质不活泼的气体，无毒、无污染、价廉易得，其临界温度和压力都比较低(31.1℃和7.3MPa)，尤其适合热敏性生物物质的提取等优点。国内有关超临界技术提取天然物质的专利有萃取(1)沙棘油(专利公告号1031109)、(2)紫苏油(1145400)、(3)蛋黄卵磷脂(1108258)、(4)从盐藻中萃取类胡萝卜素(1044277)、(5)从大豆脱臭物中萃取分离天然维生素E(1228427)、(6)从亚麻油中提取亚麻酸(1211615)。
而对用超临界萃取叶黄素提取物工艺的却没有发现。使用该工艺生产叶黄素提取物，不但产率比化学溶剂法高，而且也不存在环境污染问题。另外，除了二氧化碳以外，还有丙烷、氨等均可作为超临界流体用来萃取天然产物，但与二氧化碳相比，丙烷存在易燃易爆、氨有腐蚀性等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是萃取叶黄素提取物的化学溶剂残留及存在的光和氧化降解问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来达到该工艺是将原料玉米蛋白粉装入萃取器中，向萃取器通入含有乙醇的二氧化碳，在萃取压力20～45Mpa、萃取温度32～55℃的条件下进行连续萃取2～6小时，其残余物是无色玉米蛋白粉，其中二氧化碳的流量为3～30升/分，乙醇与二氧化碳的体积比为5～30∶100，乙醇作为改性剂；然后在分离器中以分离压力15～35Mpa、分离温度5～32℃的条件下连续分离叶黄素，在分离器中将叶黄素乙醇溶液进行收集、旋转蒸发、干燥。
上述的玉米蛋白粉中含有2～10％水分，玉米蛋白粉的粒度为20～100目，玉米蛋白粉的蛋白含量为40～90％以上，二氧化碳的纯度为95～99.99％，乙醇的纯度为90～99.99％，旋转蒸发是在0.01～0.1个大气压、30～90℃条件下进行，干燥是在20～30Pa，10～35℃条件下进行。
本发明较之上述现有技术具有如下优点使用该工艺提取叶黄素，其产品中不含任何有害化学溶剂残留，况且使用二氧化碳作为萃取剂，在生产过程中不接触光和氧气，可完全避免光和氧化反应的发生；况且该生产工艺简单易行、易于自动控制。
具体实施例方式下面将对本发明作进一步的说明该工艺是将含有2～10％水分、粒度为20～100目且蛋白含量为40～90％以上的玉米蛋白粉原料装入萃取器中，向萃取器通入含有纯度为90～99.99％的乙醇的二氧化碳，在萃取压力20～45Mpa、萃取温度32～55℃的条件下进行连续萃取2～6小时，其残余物是无色玉米蛋白粉，其中二氧化碳的流量为3～30升/分且纯度为95～99.99％，乙醇与二氧化碳的体积比为5～30∶100，乙醇作为改性剂；然后在分离器中以分离压力15～35Mpa、分离温度5～32℃的条件下连续分离叶黄素，在分离器中将叶黄素乙醇溶液进行收集、在0.01～0.1个大气压、30～90℃条件下进行旋转蒸发、在20～30Pa，10～35℃条件下进行干燥。
实施例1以10公斤玉米蛋白粉(水份含量5％)为原料，将其装入20升萃取罐中，二氧化碳从二氧化碳贮罐经阀门导入制冷装置，经高压计量泵加压到16MPa，先后流入预热器和混合器，与来自极性剂贮罐中的乙醇(经高压泵加压后)在混合器中混合，形成含有极性剂乙醇的超临界二氧化碳，再进入装有玉米蛋白粉的萃取器中，CO2(液态)流量为15升/分。
在萃取器中于萃取压力16MPa和35℃的超临界条件下连续萃取，萃取至不再萃取出叶黄素提取物及乙醇完全收集在分离器中为止(萃取时间3.5小时)。二氧化碳又从分离器流经气液分离装置后，再通过净化器、阀门流入二氧化碳贮罐而得到回收，使二氧化碳可反复循环使用。
萃取罐中的残留物为已褪色为近白色的玉米蛋白粉。
叶黄素提取物的乙醇溶液在CO2(或N2)气氛下经旋转蒸发(或低温干燥)，除去乙醇，即可得到含有玉米黄素的叶黄素提取物720克，其中叶黄素的含量为40％(mg/g，以下同)以上，玉米黄素的含量为4％以上。
实施例2操作过程与实施例1相同，不同的是萃取罐容积为2升。以800克玉米蛋白粉(水分含量9％)为原料，萃取温度30℃，萃取压力18MPa，液态二氧化碳流量为3升/分，萃取时间3.5小时。经超临界二氧化碳萃取后，可得含玉米黄素的叶黄素56克，其中叶黄素的含量为42％以上，玉米黄素的含量为5.3％以上。
实施例3操作过程与实施例1相同，不同的是萃取罐容积为10毫升。以1克玉米蛋白粉(水分含量10％)为原料，萃取温度35℃，萃取压力32MPa，液态二氧化碳流量为9升/分，萃取时间3.5小时。经超临界二氧化碳萃取，可得含玉米黄素的叶黄素93毫克，其中叶黄素的含量为35％以上，玉米黄素的含量为5％以上。可见，使用该工艺提取的提取叶黄素，其产品中不含任何有害化学溶剂残留，况且使用二氧化碳作为萃取剂，在生产过程中不接触光和氧气，可完全避免光和氧化反应的发生；况且该生产工艺简单易行、易于自动控制。同时为消费者提供了一种新型天然保健食品或/和药物原料的生产方法；用该原料加工的保健食品或/和药物可预防和治疗常见的人类眼科疾病老年性黄斑变性和调节人体免疫机能。也为消费者提供了一种天然的玉米黄色素生产方法，该产品可作为食品、饮料、饲料和原料药物着色的色料。
权利要求
1.一种用超临界CO2萃取叶黄素提取物工艺，其特征在于将原料玉米蛋白粉装入萃取器中，向萃取器通入含有乙醇的二氧化碳，在萃取压力20～45Mpa、萃取温度32～55℃的条件下进行连续萃取2～6小时，其残余物是无色玉米蛋白粉，其中二氧化碳的流量为3～30升/分，乙醇与二氧化碳的体积比为5～30∶100，乙醇作为改性剂；然后在分离器中以分离压力15～35Mpa、分离温度5～32℃的条件下连续分离叶黄素，在分离器中将叶黄素乙醇溶液进行收集、旋转蒸发、干燥。
2.根据权利要求1所述的用超临界CO2萃取叶黄素提取物工艺，其特征在于玉米蛋白粉中含有2～10％水分。
3.根据权利要求1所述的用超临界CO2萃取叶黄素提取物工艺，其特征在于玉米蛋白粉的粒度为20～100目。
4.根据权利要求1所述的用超临界CO2萃取叶黄素提取物工艺，其特征在于玉米蛋白粉的蛋白含量为40～90％以上。
5.根据权利要求1所述的用超临界CO2萃取叶黄素提取物工艺，其特征在于二氧化碳的纯度为95～99.99％。
6.根据权利要求1所述的用超临界CO2萃取叶黄素提取物工艺，其特征在于乙醇的纯度为90～99.99％。
7.根据权利要求1所述的用超临界CO2萃取叶黄素提取物工艺，其特征在于旋转蒸发是在0.01～0.1个大气压、30～90℃条件下进行。
8.根据权利要求1所述的用超临界CO2萃取叶黄素提取物工艺，其特征在于干燥是在20～30Pa，10～35℃条件下进行。
全文摘要
本发明涉及医药、保健食品、饲料工业加工应用技术领域用超临界CO
文档编号C09B61/00GK1367208SQ0210638
公开日2002年9月4日 申请日期2002年3月4日 优先权日2002年3月4日
发明者綦丹华, 姚渭溪, 刘国强, 王保中, 齐永青, 张达生, 张景超 申请人:大庆石油管理局, 大庆石油管理局技术开发实业公司