专利名称：一种从蜂花粉中提取脂肪类化合物的方法
技术领域：
本发明涉及一种从蜂花粉中提取脂肪类化合物的方法。
背景技术：
蜂花粉是蜜蜂采取植物的精细胞加上蜂蜜、蜜蜂腺体分泌物和唾液等混合而成形 成的一种不规则扁圆形团状物。研究表明，蜂花粉中不仅含有很多营养成分，而且还具有很 多与生命科学相关的药效物质。蜂花粉中富含脂肪类化合物，其中以亚麻酸和棕榈酸的含 量最高，具有重要的营养功能和生理功效。因此，蜂花粉中的脂肪类化合物具有很高的利用 价值和开发前景。现有技术中，采用有机溶剂萃取蜂花粉中脂肪类化合物的方法，存在有机溶剂残 留、回收溶剂易使脂肪类化合物氧化等缺点。而超临界二氧化碳萃取对脂肪类化合物溶解 能力强、无毒，无味，不燃，价廉易得，且可循环使用等优点。但是，专利CN200510044363. 6 《一种从蜂花粉中提取脂肪类化合物的方法》公开了采用超临界二氧化碳从蜂花粉中萃取 脂肪类化合物的方法，但该技术方案由于未除去粘裹在花粉壁外的蜂蜜等水溶极性物质， 而超临界二氧化碳流体是非极性溶剂，粘裹在花粉壁外的蜂蜜等极性物质在萃取过程中对 二氧化碳流体具有阻滞作用，同时也未预先破壁，影响了蜂花粉中脂肪类化合物的萃取效 率，蜂花粉超临界二氧化碳萃取物中脂肪酸类化合物的脂肪百分含量低。同时，本发明人经 过实验验证采用专利CN200510044363. 6公开的技术方案所得的蜂花粉超临界萃取得率和 萃取率均不超过5 %，通过气相色谱发测定按该技术方案所得萃取物亚麻酸和棕榈酸含量 之和不超过30%，专利CN200810007854. 7《超临界二氧化碳破壁萃取蜂花粉油脂方法》公开了采用 超临界二氧化碳先破壁蜂花粉再萃取油脂的连续过程，该技术方案采用快速放压达到破壁 蜂花粉的目的，但此工艺步骤由于快速放压对超临界二氧化碳萃取装置损耗较大，容易冲 破筛板，对二氧化碳消耗也较大，同样未能除去粘裹在花粉壁外的蜂蜜等水溶极性物质，在 萃取过程中对非极性的二氧化碳流体具有阻滞作用，影响了蜂花粉中脂肪类化合物的萃取 效率，使得蜂花粉超临界二氧化碳萃取物中脂肪酸类化合物的脂肪百分含量低。同时，本发 明人经过实验验证采用专利CN200810007854. 7公开的技术方案得率和萃取率不超过5%， 萃取物中亚麻酸和棕榈酸含量之和不超过30%。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有超临界二氧化碳萃取蜂花粉萃取脂肪 类化合物时提取效率低或者二氧化碳消耗大且增加装置损耗等缺陷，提供了一种从蜂花粉 中提取脂肪类化合物的方法。该方法生产工艺简单，减少二氧化碳用量，降低生产成本和超 临界二氧化碳萃取装置的损耗；显著提高了从蜂花粉中的超临界萃取脂肪类化合物的萃取 率和得率，同时也显著提高了制得的提取物中脂肪酸类化合物的含量。本发明的从蜂花粉中提取脂肪类化合物的方法，其包括如下步骤将蜂花粉花粉壁外的水溶性物质除去，再采用超临界二氧化碳萃取法从蜂花粉中萃取脂肪类化合物，即可。其中，所述的花粉壁外的水溶性物质是指包裹在花粉壁外的以糖类物质为主的极 性物质，一般包括蜂蜜、蜜蜂唾液分泌物、果糖、蔗糖和葡萄糖等。其中，所述的将蜂花粉花 粉壁外的水溶性物质除去这一预处理步骤，将粘裹在花粉壁外的水溶性物质除去之后可减 少萃取过程中这些花粉壁外的水溶极性物质对二氧化碳流体的阻滞作用，从而使得超临界 二氧化碳萃取法对脂肪类化合物的萃取效率得到显著提高。所述的将蜂花粉花粉壁外的 水溶性物质除去的步骤，较佳的采用水洗除去，更佳的按下述进行操作将蜂花粉与水混合 搅拌1-60小时，即可。其中，水的用量一般较多效果较好，考虑到资源有效利用，所述的水 与蜂花粉的用量比较佳的为1 60L/kg ；所述的搅拌时的温度较佳的为0 60°C，更佳的 为40°C。所述的将蜂花粉与水混合搅拌之后，一般通过本领域常规固液分离方法操作将蜂 花粉与水分离，较佳的通过离心分离或过滤分离。所述的离心的条件较佳的为以转速为 500-5000r/min 离心 5_60min。其中，所述的超临界二氧化碳萃取法为本领域常规操作，使用常规的超临界二氧 化碳萃取装置进行萃取。所述的超临界二氧化碳萃取装置一般主要有一个萃取釜和两级 分离器组成。其中，所述的超临界二氧化碳萃取法一般要求蜂花粉的含水量<质量百分 比10 %，通常经由本领域常规干燥方式除去多余水分，较佳的为真空干燥或喷雾干燥，其干 燥条件一般与需干燥物质的量和设备干燥效率有关；所述的真空干燥为本领域常规操作， 其条件较佳的为20-80°C干燥20-60小时。所述的喷雾干燥的条件较佳的为进风温度为 50-2000C ；喷速为500-5000ml/h ；更佳的为进风温度为150°C ；喷速为3000ml/h。所述的超 临界二氧化碳萃取法使用的蜂花粉一般要求粒径大小为75士4. Ιμπι。所述的超临界二氧 化碳萃取法较佳的按下述进行操作使用超临界二氧化碳对蜂花粉萃取，然后两级分离，即 可。所述的萃取的条件较佳的为温度20-80°C，压力5-50MPa，二氧化碳流量为2_48L/h， 萃取时间0. 2-2h。所述的两级分离的条件较佳的为一级分离的压力为4-20MPa，二级分离 的压力为4-lOMPa，温度均为20-80°C。所述的两级分离之后将产品收集即可。本发明所用试剂和原料均市售可得。本发明中，上述的各技术特征的优选条件可任意组合得到较佳实例。本发明的积极进步效果在于本发明提供了一种从蜂花粉中提取脂肪类化合物的 方法。该方法通过预处理步骤除去粘裹在蜂花粉壁外的水溶性物质之后，制得的提取物中 脂肪类化合物破坏少，得率高，且萃取率一般可达20%以上，亚麻酸和棕榈酸质量百分含量 之和可高达70%以上。该方法生产工艺简单，缩短了提取时间，节约二氧化碳的用量，降低 生产成本和超临界二氧化碳萃取装置的损耗，具有良好的开发前景。
图1中A图为对照品、B图为实施例1中本发明方法以及C图为实施例1对比方法 中棕榈酸甲酯、亚麻酸甲酯和十七烷酸甲酯的气相色谱图；图中编码分别为a棕榈酸甲酯， s十七烷酸甲酯，b亚麻酸甲酯。图2中E图为棕榈酸、F图为亚麻酸的标准曲线图。图3为实施例1的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物产品得率和萃取率对比图；图中编码分别为A得率，B为萃取率。图4为实施例1的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物中亚麻酸和棕榈酸含量对 比图；图中编码分别为1本发明的方法，2为对比方法。图5为实施例2的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物产品得率和萃取率对比 图；图中编码分别为A得率，B为萃取率。图6为实施例2的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物中亚麻酸和棕榈酸含量对 比图；图中编码分别为1本发明的方法，2为对比方法。图7为实施例3的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物产品得率和萃取率对比 图；图中编码分别为A得率，B为萃取率。图8为实施例3的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物中亚麻酸和棕榈酸含量对 比图；图中编码分别为1本发明的方法，2为对比方法。图9为实施例4的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物产品得率和萃取率对比 图；图中编码分别为A得率，B为萃取率。图10为实施例4的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物中亚麻酸和棕榈酸含量 对比图；图中编码分别为1本发明的方法，2为对比方法。图11为实施例5的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物产品得率和萃取率对比 图；图中编码分别为A得率，B为萃取率。图12为实施例5的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物中亚麻酸和棕榈酸含量 对比图；图中编码分别为1本发明的方法，2为对比方法。图13为实施例6的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物产品得率和萃取率对比 图；图中编码分别为A得率，B为萃取率。图14为实施例6的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物中亚麻酸和棕榈酸含量 对比图；图中编码分别为1本发明的方法，2为对比方法。图15为实施例7的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物产品得率和萃取率对比 图；图中编码分别为A得率，B为萃取率。图16为实施例7的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物中亚麻酸和棕榈酸含量 对比图；图中编码分别为1本发明的方法，2为对比方法。图17为实施例8的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物产品得率和萃取率对比 图；图中编码分别为A得率，B为萃取率。图18为实施例8的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物中亚麻酸和棕榈酸含量 对比图；图中编码分别为1本发明的方法，2为对比方法。
具体实施例方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实 施例范围之中。参考实施例超临界二氧化碳(SFE-CO2)提取物中亚麻酸和棕榈酸含量测定方法仪器与材料6890N型气相色谱仪，包括氢火焰离子化检测器(FID)和色谱工作 站(Agilent公司)；HA221-40-11型超临界CO2萃取装置(江苏南通华安超临界萃取有限 公司)。棕榈酸对照品、亚麻酸对照品(Sigma公司，99% )；十七烷酸(内标，Merck公司，99% )。甲酯化精密称取棕榈酸、亚麻酸对照品或蜂花粉SFE-CO2提取物适量，置50mL磨 口三角烧瓶中，加内标十七烷酸约9mg和2mol/L的氢氧化钾-甲醇溶液4mL，接上冷凝管， 置65°C水浴上加热，并使溶液沸腾，5min后从冷凝管顶部加入15%的三氟化硼-甲醇溶液 5mL，沸腾2min，再从冷凝管顶部加入正己烷2mL，继续沸腾lmin。取下冷凝管，即向三角烧 瓶中加入饱和氯化钠溶液，至正己烷液面近三角烧瓶口，取上层正己烷溶液适量，经无水硫 酸钠干燥，得脂肪酸的甲酯化溶液。色谱条件色谱柱为HP-5石英毛细管柱；载气为高纯氮气，流速为1. OmL/min ；分 流比为30 1 ；进样口温度为310°C，柱温程序为升温至150°C保持3min，之后以5°C /min 升至300°C，保持5min ；进样量为1L，检测器为FID ；如图1的A图可见对照品棕榈酸甲酯和 亚麻酸甲酯，以及内标十七烷酸甲酯的气相色谱图，亚麻酸甲酯的保留时间为18. 185min, 棕榈酸甲酯的保留时间为14. 956min,内标十七烷酸甲酯的保留时间为16. 799min。标准曲线分别精密称取棕榈酸对照品3、6、9、15、21、27mg和亚麻酸对照品3. 2、 6. 4,9. 6,16,22. 4,28. 8mg，加入内标十七烷酸9mg，按前述甲酯化后测定，以棕榈酸、亚麻酸 与十七烷酸的质量比HliAls为横坐标，棕榈酸甲酯、亚麻酸甲酯与十七烷酸甲酯的峰面积比 AiAs为纵坐标作，进行线性回归，由此计算得棕榈酸和亚麻酸的回归方程分别为棕榈酸=A1Als= 1. 0541^/11^-0· 062 (r = 0. 9994)亚麻酸-.k2/k2s = 1. 029m2/m2s-0. 033 (r = 0. 9996)其中，如图2所示，棕榈酸(E图)在质量比AiAs (十七烷酸)为0.33 3.0的范 围内；亚麻酸(F图)在质量比AiAs (十七烷酸)为0. 356 3. 2的范围内线性关系良好。样品测定精密称取蜂花粉的SFE-CO2提取物，甲酯化后测定，根据标准曲线计算 各蜂花粉超临界提取物中棕榈酸和亚麻酸的总含量。实施例1本发明的方法将购于安徽宣城市百康蜂业的油菜蜂花粉600g搅拌桶内，加蒸馏 水8L，控制搅拌桶内温度为37°C，搅拌30小时后，置于离心机中以5000r/min离心30分钟， 倾去上清液，之后将离心沉淀于60°C干燥48小时后，即得200g水洗后的干燥油菜蜂花粉， 含水量为质量百分比6% ；然后再将其粉碎并过200目筛后装入超临界二氧化碳萃取装置 的萃取釜中，控制温度为50°C，压力为40MPa，二氧化碳流量30L/h，萃取2小时；其中，一级 分离的条件为温度45°C，压力SMpa ；二级分离的条件为温度35°C，压力4_6Mpa。最终可从 一级分离器和二级分离器中共收集得油菜蜂花粉超临界二氧化碳萃取物50克。对比方法将购于安徽宣城市百康蜂业的油菜蜂花粉干燥至水分含量质量百分比 6 %，然后取粉碎并过200目筛的200g油菜花粉装入超临界二氧化碳萃取装置的萃取釜中， 控制温度为50°C，压力为40MPa，二氧化碳流量30L/h，萃取2小时；其中，一级分离的条件 为温度45°C，压力SMpa ；二级分离的条件为温度35°C，压力4_6Mpa。最终可从一级分离器 和二级分离器中共收集得油菜蜂花粉超临界二氧化碳萃取物7. 18克。如图1的B图可见实施例1中本发明方法制得的蜂花粉SFE-CO2提取物的气相 色谱图，亚麻酸甲酯的保留时间为18. 117min，棕榈酸甲酯的保留时间为14. 895min，内标 十七烷酸甲酯保留时间为16. 752min ；如图1的C图可见实施例1中对比方法制得的蜂花 粉SFE-CO2提取物的气相色谱图，亚麻酸甲酯的保留时间为18. 090min，棕榈酸甲酯的保留时间为14. 872min,内标十七烷酸甲酯保留时间为16. 723min。对比B图和C图，以相同含 量的内标十七烷酸甲酯比较，本发明方法制得的蜂花粉SFE-CO2提取物中亚麻酸和棕榈酸 的含量明显比对比方法制得的蜂花粉SFE-CO2提取物中亚麻酸和棕榈酸的含量高。将两种方法制得的超临界二氧化碳萃取物计算产品得率和萃取率，并按前述参考 实施例的方法测定其中亚麻酸和棕榈酸的含量，结果见下表1和附图3及4所示。表1实施例1的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物产品得率和萃取率，及其中 亚麻酸和棕榈酸含量
不同 方法超临界萃 取物得率 (g.lOOg-1)亚麻酸得率 (g-lOOg-1)棕榈酸得率 (g.lOOg-1)萃取率 (g-lOOg·1)SFE-CO2 萃 取物中亚麻 酸含量 (8-lOOg1)SFE-CO2 萃 取物中棕榈 酸含量 (8-lOOg1)本发 明的 方法8.33.372.5625.040.6730.86对比 方法3.60.540.373.615.3910.28注得率为IOOg花粉原料所得超临界萃取物、亚麻酸或棕榈酸的克数；萃取率为 IOOg预处理后或未处理的花粉投到萃取装置中所得超临界萃取物克数。实施例2本发明的方法将购于安徽宣城市百康蜂业的玉米蜂花粉500g搅拌桶内，加蒸馏 水6L，控制搅拌桶内温度为37°C，搅拌30小时后，过滤，除去滤液，将过滤沉淀经喷雾干燥， 其条件为进风温度为200°C;喷速为5000ml/h后，即得150g水洗后的干燥玉米蜂花粉，含 水量为质量百分比6% ；然后再将其粉碎并过100目筛后装入超临界二氧化碳萃取装置的 萃取釜中，控制温度为55°C，压力为35MPa，二氧化碳流量25L/h，萃取2小时；其中，一级分 离的条件为温度35°C，压力7Mpa ；二级分离的条件为温度30°C，压力4_6Mpa。最终可从一 级分离器和二级分离器中共收集得油菜蜂花粉超临界二氧化碳萃取物38. 86克。对比方法将购于安徽宣城市百康蜂业的玉米蜂花粉干燥至水分含量质量百分比 6%，然后取其中粉碎并过100目筛的150g油菜花粉装入超临界二氧化碳萃取装置的萃取 釜中，控制温度为55°C，压力为35MPa，二氧化碳流量25L/h，萃取2小时；其中，一级分离的 条件为温度35°C，压力7Mpa ；二级分离的条件为温度30°C，压力4_6Mpa。最终可从一级分 离器和二级分离器中共收集得玉米蜂花粉超临界二氧化碳萃取物5. 68克。两种方法制得的超临界二氧化碳萃取物中亚麻酸和棕榈酸的保留时间同实施例 1。将两种方法制得的超临界二氧化碳萃取物计算产品得率和萃取率，并按前述参考 实施例的方法测定其中亚麻酸和棕榈酸的含量，结果见下表2和附图5及6所示。表2实施例2的不同方法制得超临界二氧化碳萃取物产品得率和萃取率，及其中 亚麻酸和棕榈酸含量
权利要求
一种从蜂花粉中提取脂肪类化合物的方法，其特征在于其包括如下步骤将蜂花粉花粉壁外的水溶性物质除去，再采用超临界二氧化碳萃取法从蜂花粉中萃取脂肪类化合物，即可。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的将蜂花粉花粉壁外的水溶性物质除 去的方法为水洗除去蜂花粉花粉壁外的水溶性物质。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述的水洗除去蜂花粉花粉壁外的水溶性 物质按下述进行操作将蜂花粉与水混合搅拌1-60小时，即可。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于所述的水与蜂花粉的用量比为1 60L/ kg ；所述的搅拌时的温度为0 60°C。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述的将蜂花粉与水混合搅拌之后通过离 心分离或过滤分离；所述的离心的条件为以转速为500-5000r/min离心5_60min。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的超临界二氧化碳萃取法使用的蜂花 粉的含水量 < 质量百分比10%。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述的蜂花粉的含水量通过真空干燥或喷 雾干燥控制；所述的真空干燥的条件为20-80°C干燥20-60小时；所述的喷雾干燥的条件 为进风温度为50-200°C ；喷速为500-5000ml/h。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的超临界二氧化碳萃取法的条件为 温度20-80°C，压力5-50MPa，二氧化碳流量为2_48L/h时萃取0. 2~2h ；一级分离的压力为 4-20MPa，二级分离的压力为4-10MPa，分离的温度为20_80°C。
全文摘要
本发明公开了一种从蜂花粉中提取脂肪类化合物的方法，其包括如下步骤将蜂花粉花粉壁外的水溶性物质除去，再采用超临界二氧化碳萃取法从蜂花粉中萃取脂肪类化合物，即可。该方法通过预处理步骤降低生产成本和超临界二氧化碳萃取装置的损耗，显著提高了从蜂花粉中的超临界萃取脂肪类化合物的萃取率和得率，同时也显著提高了制得的提取物中脂肪酸类化合物的含量。
文档编号A61K36/00GK101933947SQ20091005434
公开日2011年1月5日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者杨义芳, 杨必成, 金丽丽 申请人:上海医药工业研究院