一种从绿咖啡豆提取低咖啡因绿原酸的方法与流程

文档序号:15571304发布日期:2018-09-29 04:31阅读:2389来源:国知局

本发明涉及绿原酸提取技术领域,具体为从绿咖啡豆提取低咖啡因绿原酸的方法。



背景技术:

绿原酸(chlorogenicacid),是植物体在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化合物,又名咖啡鞣酸,其广泛存在于金银花、杜仲叶、茵陈、玉米叶、咖啡、茶叶等植物中。绿原酸是一种重要的生物活性物质,具有广泛的药理作用和生物活性,不仅是众多药材和中成药抗菌解毒、消炎利胆的主要有效成分,还具有抗病毒、增高白血球、抗肿瘤、降血压、降血脂、清除自由基和兴奋中枢神经系统等作用。因此,从天然植物中高效提取绿原酸及其异构体是国内外的研究热点。

绿原酸是含有羟基和邻二酚羟基的化合物,易溶于水、乙醇、丙酮等溶剂,微溶于乙酸乙酯等极性溶剂,难溶于氯仿、乙醚等亲脂性溶剂。咖啡因是由嘌呤类化合物衍生而来的伪生物碱,其分子结构含有四个氮原子,但受邻位羰基吸电子的影响,碱性弱,不易与酸结合成盐,以游离态存在,则溶于氯仿、乙醚、丙酮、醇或苯等有机溶剂。因此可以利用绿原酸和咖啡因在溶剂中不同的溶解度去除咖啡因并提取绿原酸。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种从绿咖啡豆提取低咖啡因绿原酸的方法,以减少溶剂使用量,提高绿原酸提取率。为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种从绿咖啡豆提取低咖啡因绿原酸的方法,其包括下列步骤:

a.原料粉碎提取,取原料绿咖啡豆,将其粉碎;在提取罐内加入粉碎的绿咖啡豆和纯水,加热至80~85℃搅拌提取得提取液。

b.过滤,提取液采用真空出液,然后降温至30~40℃过滤得料液。

c.吸附洗脱,将料液用大孔吸附树脂层析柱吸附,分别用纯水、体积分数为15~20%的乙醇溶液、体积分数为40~45%的乙醇溶液洗脱收集得到水洗液、低浓度乙醇洗脱液和高浓度乙醇洗脱液。

d.浓缩,将步骤c得到的水洗液和低浓度乙醇洗脱液用反渗透膜浓缩,得到反渗透膜浓缩液,高浓度乙醇洗脱液采用真空浓缩得到真空浓缩液。

e.萃取,将步骤d得到的真空浓缩液用氯仿或乙酸乙酯萃取若干次,收集萃取水层。

f.去除溶剂,合并步骤d的反渗透膜浓缩液和步骤e的萃取水层,得合并液,控制温度为40~45℃,真空浓缩合并液,

g.干燥,干燥合并液得淡绿色精细粉末。

优选的,所述步骤a中在提取罐内加入绿咖啡豆重量6~10倍的纯水。

优选的,所述步骤a中加热搅拌的时间为1.5~2h。

优选的,所述步骤b中降温的方式为采用板式换热器降温,过滤的方式为采用孔径为100nm的陶瓷膜过滤,检测最终截留液总酸浓度小于0.5mg/ml结束。

优选的,所述步骤c中料液以每小时1倍柱体积的流速流过大孔吸附树脂层析柱,料液总酸浓度控制在6~8mg/ml,ph控制为6~7。

优选的,所述步骤c中纯水的用量为2倍柱体积,体积分数为15~20%的乙醇溶液用量为4倍柱体积,体积分数为40~45%的乙醇溶液的用量为2倍柱体积。

优选的,所述步骤d中反渗透膜浓缩至折光仪检测反渗透膜浓缩液浓度为10~15brix;真空浓缩至折光仪检测真空浓缩液浓度为10~15brix;步骤f中真空浓缩至折光仪检测合并液浓度为10~15brix。

优选的,所述步骤e中真空浓缩液与氯仿或乙酸乙酯的体积比为1:0.8。

优选的,所述步骤f中真空浓缩过程中补液体积一半的纯水。

优选的,所述步骤g中干燥的方式为采用离心式喷雾干燥塔喷雾干燥,进风温度为180~190℃,出风温度为80~90℃。

采用上述技术方案后,本发明具有以下有益效果:

1.提取成本低,绿原酸含量高;

2.提取方法简单,操作方便,适合工业化生产;

3.低咖啡因,避免咖啡因摄入过量;

4.节省了萃取溶剂的使用量。

附图说明

图1为实施例一的提取物绿原酸组分的高效液相检测图谱。

图2为多酚标准曲线。

图3为实施例二的提取物绿原酸组分的高效液相检测图谱。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述。

实施例一

本实施例公开了一种从绿咖啡豆提取低咖啡因绿原酸的方法,其包括下列步骤:

1.原料粉碎提取,取10kg绿咖啡豆原料粉碎至20目,粉碎后的原料投入提取罐,在提取罐加入100l纯水,加热到80~85℃,搅拌提取2h得提取液。

2.过滤,将提取液真空出液,得90l提取液,用板式换热器降温到30~40℃,用陶瓷膜过滤,截留液用3倍体积的去离水稀释后继续过滤,检测最终截留液总酸浓度小于0.5mg/ml结束,得130l料液,浓度为6.5mg/ml。

3.吸附洗脱,将得到的料液通过装有体积为25l大孔吸附树脂的层析柱,流速为25l/h,所有料液吸附结束,端口流出液总酸浓度控制在小于0.5mg/ml。先用50l纯水按25l/h的流速洗脱,收集水洗液,然后用100l、体积分数为15%乙醇溶液按25l/h的流速洗脱,收集得到低浓度乙醇洗脱液,最后用50l、体积分数为40%乙醇溶液洗脱,收集高浓度乙醇洗脱液。

4.浓缩,用反渗透膜浓缩水洗液和低浓度乙醇洗脱液至折光仪检测反渗透膜浓缩液浓度为15brix时停止,得到反渗透膜浓缩液体积为6l。高浓度乙醇洗脱液用真空浓缩至折光仪检测反渗透膜浓缩液浓度为15brix时停止,得到真空浓缩液体积为8l。

5.萃取,将真空浓缩液每次加入5l氯仿萃取3次,每次萃取时间1h,分液收集水层。

6.去除溶剂,合并步骤4的反渗透膜浓缩液和步骤5的氯仿萃取液的水层,共14l,采用旋转蒸发的方式真空浓缩,温度控制在40~45℃,回收残留的氯仿,真空浓缩过程中补充7l纯水,直到真空浓缩至折光仪检测合并液浓度为10brix时停止,此时料液无氯仿气味。

7.干燥,喷雾干燥得1420g淡绿色粉末。

将本实施例得到的淡绿色粉末经高效液相检测,其检测数据如图1所示,从中可以得到淡绿色粉末中绿原酸总酸含量为80.5%,咖啡因含量为1.02%。

通过绘制多酚标准曲线如图2所示,将本实施例得到的淡绿色粉末经紫外检测,经计算得到总多酚含量约为86.1%,绿原酸总得率为14.2%。

具体实验结果如下表1所示。

表1.紫外线检测数据

实施例二

本实施例公开了一种从绿咖啡豆提取低咖啡因绿原酸的方法,其包括下列步骤:

1.原料粉碎提取,取10kg绿咖啡豆原料粉碎至20目,粉碎后的原料投入提取罐,在提取罐加入80l纯水,加热到80~85℃,搅拌提取1.5h得提取液。

2.过滤,将提取液真空出液,得70l提取液,用板式换热器降温到30~40℃,用陶瓷膜过滤,截留液用3倍体积的去离水稀释后继续过滤,检测最终截留液总酸浓度小于0.5mg/ml结束,得105l料液,浓度为6.9mg/ml。

3.吸附洗脱,料液通过装有体积为25l大孔吸附树脂的层析柱,流速为25l/h,所有料液吸附结束,端口流出液总酸浓度控制在小于0.5mg/ml。先用50l纯水按25l/h的流速洗脱,收集水洗液,然后用100l、体积分数为15%乙醇溶液按25l/h的流速洗脱,收集得到的低浓度乙醇洗脱液,最后用50l、体积分数为40%乙醇溶液洗脱,收集得到高浓度乙醇洗脱液。

4.浓缩,用反渗透膜浓缩水洗液和低浓度乙醇洗脱液至折光仪检测反渗透膜浓缩液浓度为10brix时停止,得到反渗透膜浓缩液体积为5.6l,高浓度乙醇洗脱液用真空浓缩至折光仪检测反渗透膜浓缩液浓度为10brix时停止,得真空浓缩液体积为7l。

5.萃取,将真空浓缩液每次加入5l乙酸乙酯萃取3次,每次萃取时间1h,分液收集水层。

6.去除溶剂,合并步骤4的反渗透膜浓缩液和步骤5的乙酸乙酯萃取液的水层,得10l合并液,采用旋转蒸发的方式真空浓缩,温度控制在40~45℃,回收残留的乙酸乙酯,真空浓缩过程中补充5l纯水,直到真空浓缩至折光仪检测合并液浓度为11brix时停止,此时料液无乙酸乙酯气味。

7.干燥,喷雾干燥得1328g淡绿色粉末。

将本实施例得到的淡绿色粉末经高效液相检测,其检测数据如图3所示,从中可以得到淡绿色粉末中绿原酸总酸含量为84.1%,咖啡因含量为1.82%。

通过绘制多酚标准曲线,将本实施例得到的淡绿色粉末经紫外检测,经计算得到总多酚含量约为84.3%,绿原酸总得率为13.82%。

具体实验结果如下表2所示。

表2.紫外线检测数据

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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