一种用离子液体萃取剂提取天然维生素e的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用离子液体萃取剂提取天然维生素E的方法。
【背景技术】
[0002] 天然维生素E(NaturalVitaminE)，又名生育酷（Tocopherol)，是一种重要的脂 溶性的维生素抗氧化剂。相对于合成的维生素E，天然维生素E具有更高的生物活性和生理 功能，因此广泛使用在医药、化妆品和保健品等高端领域。植物种子和动物内脏等富含大量 的天然维生素E，其中，植物种子压榨后的植物油是天然维生素E的主要来源。但是其含量 相对比较低，缺乏工业提取的价值。而在植物油精炼过程中的一种副产物，即脱臭馏出物， 却含有高达2% -20%的天然维生素E(油品不同，其含量也不同）。因此，脱臭馏出物成为 工业上获取天然维生素E的首要原料。
[0003] 植物油油品不同，其脱臭馏出物的主要组成也各不相同，但基本都包含游离脂肪 酸（30%-60%)、甘油酯（10%-20%)、天然维生素E(2%-20%)、甾醇及其酯（5%-15%) 和一些小分子，如烃类、醛、酮等。为了增强各组分之间的差异，使后续的分离过程更加容 易，需要对脱臭馏出物进行一定的预处理。其中广泛使用且技术非常成熟的就是酯化法。该 方法将游离脂肪酸转化为脂肪酸甲酯，将甘油酯通过酯交换变为甘油和脂肪酸甲酯。其中 小分子经蒸馏去除，再通过冷析操作分离去除大部分的留醇及其酯。经过上述处理，脱臭馏 出物的主要成分变为脂肪酸甲酯和天然维生素E。
[0004] 对于上述经过甲酯化和冷析处理后的馏出物，现有多种分离方法。其中工业化 程度较高、运用较为广泛的为真空蒸馏法及分子蒸馏法，如专利文献CN101074258A，US 5616735和US5078920。该方法在低真空条件下操作，虽然可以获得较高的收率及浓缩比， 但对设备要求较高，操作范围较小，而且设备的投资也比较大。较高的温度也会一定程度 上破坏天然维生素E的结构。吸附法和离子交换法也是常用的分离方法，如专利文献US 3122565,CN102766126A和US4939276。这两种方法能获得较高纯度的混合天然维生素 E，但其处理能力小的缺点也制约着了工业化的运用。超临界萃取及超临界色谱法是两类较 为新型的方法，如专利文献US4550183和US5371246。此类方法得到的产品，其安全性较 好，但是设备投资大且需在高压条件下操作。溶剂萃取是传统的分离手段，近些年来也有一 定的报道，如专利文献US3108120,US6706898和CN102807547A。溶剂萃取方法有着设 备简单及投资小，操作弹性大等优点。
[0005] 萃取剂的选择是萃取分离过程中的核心问题，严重影响着分离的效果、产品质 量和过程能耗。良好的萃取剂不仅有着较高的萃取选择性，而且收率较高，从而可以极 大的降低溶剂的用量。对于从植物油脱臭馏出物中提取天然维生素E，现有常用的萃取 剂大都选择性较差，严重制约了萃取法提取天然维生素E在工业上的应用，例如以无水 乙醇、异丙醇、无水乙醇-苯甲醇和异丙醇-苯甲醇为萃取剂的萃取过程中，其对维生素 E的分配系数只有0. 1到0. 3之间（菜籽油脱臭馏出物中维生素E萃取分离的研宄《食 品科学》2004年第12期132-135页赵妍嫣姜绍通唐文婷邵平），而报道的二甲基甲酰胺 其对模型油中a-生育酷的选择性只有3.1(XiaoleiNi，HuabinXing，QiweiYang，Jun Wang,BaogenSu,ZongbiBao,YiwenYangandQilongRenSelectiveLiquid-Liquid ExtractionofNaturalPhenolicCompoundsUsingAminoAcidIonicLiquids:A Caseofa-TocopherolandMethylLinoleateSeparationIndustrial&Engineering ChemistryResearch, 2012,V51，NO. 18)。此外溶剂消耗量大和传统有机溶剂带来的产品安 全性问题等也对萃取法提取天然维生素E的工业化产生了影响。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是为了克服现有萃取技术从脱臭馏出物中提纯天然 维生素E的选择性低，对提纯工艺条件要求高，后续分离操作困难，萃取剂不够环保，不利 于工业生产等缺陷，提供了一种用离子液体萃取剂提取天然维生素E的方法。本发明萃取 方法的选择性较高，萃取剂用量少，天然维生素E的回收率高，并且操作流程简单，后续分 离方便，萃取剂无毒无害，可再生利用，有利于工业生产。
[0007] 本发明技术方案之一：一种用离子液体萃取剂提取天然维生素E的方法，其包括 下述步骤：用离子液体萃取剂从脱臭馏出物中萃取得到天然维生素E;所述离子液体萃取 剂中的阴离子包括醋酸根离子和/或乳酸根离子，所述离子液体萃取剂中的阳离子包括如 式1所示的烷基咪唑阳离子：
[0008]
【主权项】
1. 一种用离子液体萃取剂提取天然维生素 E的方法，其特征在于，其包括下述步骤：用 离子液体萃取剂从脱臭馏出物中萃取得到天然维生素 E ;所述离子液体萃取剂中的阴离子 包括醋酸根离子和/或乳酸根离子，所述离子液体萃取剂中的阳离子包括如式1所示的烷 基咪唑阳离子：
其中，&为C 2~C 1(|的直链烷基或C 3~C 1(|的支链烷基。
2. 如权利要求1所述用离子液体萃取剂提取天然维生素 E的方法，其特征在于，所述 离子液体萃取剂中的阴离子为醋酸根离子和/或乳酸根离子，所述离子液体萃取剂中的阳 离子为如式1所示的烷基咪唑阳离子，其中，心为C 2~C 1(|的直链烷基或C 3~C 1(|的支链烷 基。
3. 如权利要求1所述用离子液体萃取剂提取天然维生素 E的方法，其特征在于，所述 札为C 5~C 1(|的直链烷基或支链烷基，较佳地为C 5~C 8的直链烷基或支链烷基；所述C 5~ Cltl的直链烷基较佳地为戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基；所述C 5~C 1(|的支链烷基较佳 地为异戊基、异己基、异庚基、异辛基、异壬基或异癸基。
4. 如权利要求1所述用离子液体萃取剂提取天然维生素 E的方法，其特征在于，所述脱 臭馏出物为大豆脱臭馏出物、花生油脱臭馏出物、玉米油脱臭馏出物或模型脱臭馏出物；所 述模型脱臭馏出物主要由α-生育酚和亚油酸甲酯组成。
5. 如权利要求1所述用离子液体萃取剂提取天然维生素 E的方法，其特征在于，所述提 取包括下述步骤：将所述离子液体萃取剂与所述脱臭馏出物混合，静置，分层后萃取相中即 得天然维生素 Ε。
6. 如权利要求5所述用离子液体萃取剂提取天然维生素 E的方法，其特征在于，所述混 合的温度为15~55°C ;和/或，所述混合的压力为0. 1~IOatm ;和/或，所述静置的时间 为1~8小时；和/或，所述离子液体萃取剂与所述脱臭馏出物的质量比为0. 3~4。
7. 如权利要求6所述用离子液体萃取剂提取天然维生素 E的方法，其特征在于，所述混 合的温度为15~25°C;和/或，所述混合的压力为1~I. 5atm ;和/或，所述静置的时间为 2~4小时；和/或，所述离子液体萃取剂与所述脱臭馏出物的质量比为1. 5~2. 5。
8. 如权利要求5所述用离子液体萃取剂提取天然维生素 E的方法，其特征在于，其还 包括下述步骤：静置分层后，将萃取相与萃余相分离；所述将萃取相与萃余相分离后较佳 地还包括下述步骤：从所述萃取相中回收天然维生素 E ;从所述萃取相中回收天然维生素 E 的方法较佳地为使用反萃取剂进行反萃取；所述反萃取包括下述步骤：将所述反萃取剂与 所述萃取相混合，经静置、分层后在上层相中获得天然维生素 E产品。
9. 如权利要求8所述用离子液体萃取剂提取天然维生素 E的方法，其特征在于，其还包 括下述步骤：所述萃余相用水淋洗，去除残留的萃取剂，制得副产品脂肪酸甲酯。
10. -种脂肪酸甲酯的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤： (1) 根据如权利要求1~9所述用离子液体萃取剂提取天然维生素 E的方法得到萃取 相与萃余相； (2) 将步骤（1)所述萃余相用水淋洗，得脂肪酸甲酯。
【专利摘要】本发明提供了一种用离子液体萃取剂提取天然维生素E的方法。其包括以下步骤：用离子液体萃取剂从脱臭馏出物中萃取得到天然维生素E；所述离子液体萃取剂中的阴离子包括醋酸根离子和/或乳酸根离子，所述离子液体萃取剂中的阳离子包括如式1所示的烷基咪唑阳离子，其中R1为C2～C10的直链烷基或C3～C10的支链烷基。本发明所提供的离子液体萃取剂对脱臭馏出物经酯化冷析去除甾醇的混合体系中有较高的选择性，极大的降低了萃取剂的用量，通过一次萃取过程，就可以回收绝大部分的天然维生素E，回收率高，操作流程简单，后续分离方便，萃取剂无毒无害，可再生利用，有利于工业生产。
【IPC分类】C07D311-72, C07C67-58, C07C69-587, C11B1-10
【公开号】CN104761528
【申请号】CN201510225529
【发明人】漆志文, 秦磊, 成洪业, 陈立芳
【申请人】华东理工大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年5月5日