專利名稱：利用酶降解－溶劑萃取法制備葉黃素脂肪酸酯的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種萃取萬壽菊花中葉黃素脂肪酸酯的方法，專用于從萬壽菊花中制備葉黃素脂肪酸酯。
二、技術背景近年來，隨著人們生活水平的提高，人們對天然活性物質的需求越來越多，有關天然活性物質的提取和開發(fā)利用顯得尤為重要。葉黃素是類胡蘿卜素的一種，也是類胡蘿卜素中最有效的增色添加劑之一，用于畜禽飼料可改善畜禽產(chǎn)品的外觀色澤和內在品質；天然葉黃素還是一種性能優(yōu)異的抗氧劑，具有淬滅單線態(tài)氮、清除自由基的作用，用作食品添加劑和保健食品，對防止人體因器官衰老引起的一系列疾病有良好的作用，如可預防老年性眼球視網(wǎng)膜黃斑退化引起的視力下降與失明。
萬壽菊由于其葉黃素含量高、其他類胡蘿卜素含量少且適于大面積推廣種植而成為分離葉黃素的理想工業(yè)原料。在萬壽菊花中，葉黃素主要以穩(wěn)定的脂肪酸酯態(tài)存在，而非游離態(tài)。一般葉黃素脂肪酸酯的生產(chǎn)方法采用溶劑法，如我國青島大學申報的專利02110437.9中的方法，該方法將采摘的萬壽菊花經(jīng)發(fā)酵(青貯)、壓榨、干燥、制粒、粉碎后用6號溶劑油提取，提取液經(jīng)真空濃縮，再充氮脫除殘留溶劑得葉黃素脂肪酸酯成品。用這種方法提取葉黃素脂肪酸酯，鮮花采摘、青貯、壓榨后要經(jīng)過干燥、制粒、粉碎工藝，工藝過程較為復雜。試驗研究表明干燥過程中將損失萬壽菊花中20～40％的葉黃素，全反式葉黃素還有部分異構化或生成環(huán)氧化物。同時，葉黃素脂肪酸酯的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法能耗消耗較多、生產(chǎn)動力較高。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的在于提供一種葉黃素脂肪酸酯的新型生產(chǎn)方法，針對我國葉黃素脂肪酸酯目前生產(chǎn)現(xiàn)狀，以萬壽菊鮮花為原料，通過青貯過程中添加酶降解和溶劑萃取結合的方法，生產(chǎn)葉黃素脂肪酸酯，縮減工藝流程和動力消耗。
技術方案本發(fā)明包括在萬壽菊鮮花青貯過程中添加纖維酸酶等有效降解植物細胞壁和直接以降解后萬壽菊花為原料生產(chǎn)葉黃素脂肪酸酯的方法。
本發(fā)明的主要技術工藝包括萬壽菊花青貯(添加酶)、萃取、濃縮等步驟。將萬壽菊鮮花采摘后，用酶溶液噴灑(酶用量為萬壽菊鮮花重量的0～1％，用少量水溶解后再噴灑)，混合均勻后、于20～35℃下避光青貯3～20天；按重量比例(非極性溶劑與降解萬壽菊鮮花比例為3～4∶1)加入非極性溶劑在加熱攪拌條件下反復進行萃取，合并萃取液減壓濃縮，得油狀產(chǎn)品充氮氣脫除殘留溶劑制得葉黃素脂肪酸酯。青貯過程中添加的酶為固態(tài)或液態(tài)纖維素酶或β-葡聚糖酶；萃取中可以直接用青貯后的萬壽菊花為原料用非極性溶劑提取葉黃素脂肪酸酯；非極性溶劑是C6～C8環(huán)烷烴或醚類；其中提取時攪拌速度為200～700rpm，提取次數(shù)為3～4次，提取時間依次為3h～4h、3h～2h、2h～1h；其中提取時不加熱(室溫)或加熱的方式(以酶最適作用溫度為宜，30～65℃，最好為50℃)；減壓濃縮時溫度為25～45℃，真空度為0.08～0.09MPa。
有益效果本發(fā)明提供的方法具有如下優(yōu)點(1)由于減少了傳統(tǒng)葉黃素脂肪酸酯生產(chǎn)中的壓榨、干燥、制粒、粉碎工藝步驟，本發(fā)明酶降解-溶劑萃取法工藝流程簡單，生產(chǎn)方便；(2)本發(fā)明酶降解-溶劑萃取法中只有青貯、萃取、濃縮常見單元操作，工藝過程安全可靠，明顯降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)時間和生產(chǎn)周期，能耗低；(3)本發(fā)明酶降解-溶劑萃取法無干燥工序，在加工過程中不存在氧化問題，有效保證提取效果和產(chǎn)品質量；試驗研究表明現(xiàn)有技術中萬壽菊花干燥過程中將損失20～40％的葉黃素，同時，由于熱氧化作用，全反式葉黃素還有部分異構化為順式葉黃素和氧化生成環(huán)氧化物，降低葉黃素提取率和產(chǎn)品質量。
具體實施例方式
提取率為葉黃素油狀樣品重量(g)和降解的萬壽菊鮮花重量(g)的比值。
葉黃素脂肪酸酯的含量測定方法參考中國專利02157804.4中方法。精密稱取約0.1g的待測樣品溶解于正己烷并制成100ml溶液。用正己烷稀釋樣品，使所得溶液的吸光度范圍在0.3～0.7之間，并且用分光光度計測得上述稀釋溶液的最大吸收波長在445nm附近。葉黃素脂肪酸酯的含量用下面的公式計算葉黃素脂肪酸酯百分含量＝((稀釋度÷樣品重量)×稀釋度)÷1394×100注1394是波長445nm處的吸收系數(shù)實施實例1(無酶組)將萬壽菊鮮花采摘后在30℃下避光青貯10天；取青貯萬壽菊鮮花1000g，以正己烷為萃取劑，正己烷與降解鮮花按重量比例3∶1加入到萃取釜中，在50℃加熱和攪拌速度為400rpm條件下反復進行萃取3次，提取時間依次為3h、2h、1h，合并萃取液，并將萃取液在40℃，真空度為0.085MPa減壓濃縮。將濃縮液進行脫除殘留溶劑，向反應釜通入氮氣，連續(xù)攪拌，抽真空，使葉黃素脂肪酸酯中有機溶劑殘留量小于100ppm。制得葉黃素脂肪酸酯呈深紅色，提取率為1.75％，葉黃素脂肪酸酯含量為9.56％。該產(chǎn)品需貯存在低溫、干燥、避光的環(huán)境中。
實施實例2(加β-葡聚糖酶組)取采摘后萬壽菊鮮花1100g，將液態(tài)β-葡聚糖酶(酶用量為萬壽菊鮮花重量的0.5％)5.5g溶解于50ml水中、混合均勻后噴灑于萬壽菊鮮花上，將酶與鮮花攪拌充分混合均勻，在30℃下避光青貯10天；取降解萬壽菊鮮花1000g，以正己烷為萃取劑，正己烷與降解鮮花按重量比例3∶1加入到萃取釜中，在50℃加熱和攪拌速度為400rpm條件下反復進行萃取3次，提取時間依次為3h、2h、1h，合并萃取液，并將萃取液在40℃，真空度為0.085MPa減壓濃縮。向反應釜濃縮液中充入氮氣，連續(xù)攪拌，抽真空，使葉黃素脂肪酸酯中有機溶劑殘留量小于100ppm。制得葉黃素脂肪酸酯呈深暗紅色，提取率為1.82％，葉黃素脂肪酸酯含量為18.52％。該產(chǎn)品需貯存在低溫、干燥、避光的環(huán)境中。
實施實例3(加纖維素酶組)取采摘后萬壽菊鮮花1100g，將液態(tài)纖維素酶(酶用量為萬壽菊鮮花重量的0.5％)5.5g溶解于50ml水中、混合均勻后噴灑于萬壽菊鮮花上，將酶與鮮花攪拌充分混合均勻，在30℃下避光青貯10天；取降解萬壽菊鮮花1000g，以正己烷為萃取劑，正己烷與降解鮮花按重量比例3∶1加入到萃取釜中，在50℃加熱和攪拌速度為400rpm條件下反復進行萃取3次，提取時間依次為3h、2h、1h，合并萃取液，并將萃取液在40℃，真空度為0.085MPa減壓濃縮。向反應釜濃縮液充入氮氣，連續(xù)攪拌，抽真空，使葉黃素脂肪酸酯中有機溶劑殘留量小于100ppm。制得葉黃素脂肪酸酯呈深暗紅色，提取率為1.80％，葉黃素脂肪酸酯含量為18.38％。該產(chǎn)品需貯存在低溫、干燥、避光的環(huán)境中。
實施實例4(加β-葡聚糖酶組)取采摘后萬壽菊鮮花1100g，將液態(tài)β-葡聚糖酶(酶用量為萬壽菊鮮花重量的0.5％)5.5g溶解于50ml水中、混合均勻后噴灑于萬壽菊鮮花上，將酶與鮮花攪拌充分混合均勻，在30℃下避光青貯10天；取青貯萬壽菊鮮花1000g，以石油醚(沸程30～60℃)為萃取劑，石油醚與降解鮮花按重量比例3∶1加入到萃取釜中，在50℃加熱和攪拌速度為400rpm條件下反復進行萃取3次，提取時間依次為3h、2h、1h，合并萃取液，并將萃取液在20℃，真空度為0.085MPa減壓濃縮。將濃縮液進行脫除殘留溶劑，向反應釜通入氮氣，連續(xù)攪拌，抽真空，使葉黃素脂肪酸酯中有機溶劑殘留量小于100ppm。制得葉黃素脂肪酸酯呈深紅色，提取率為1.88％，葉黃素脂肪酸酯含量為18.64％。該產(chǎn)品需貯存在低溫、干燥、避光的環(huán)境中。
根據(jù)以上實施例，采用非極性溶劑C6～C8環(huán)烷烴或醚類代替上述正己烷或石油醚從青貯后萬壽菊花中提取葉黃素脂肪酸酯，是本領域技術人員可以做到的。
權利要求
1.利用酶降解—溶劑萃取法制備葉黃素脂肪酸酯的方法，其特征在于它包括下列步驟(a)萬壽菊鮮花采摘后噴灑酶溶液，酶溶液為固態(tài)或液態(tài)纖維素酶或β-葡聚糖酶，添加量為萬壽菊鮮花重量的0～1％，用水溶解后再噴灑；混合均勻后，進行避光青貯；(b)采用非極性溶劑C6～C8環(huán)烷烴或醚類從青貯后萬壽菊花中提取葉黃素脂肪酸酯，非極性溶劑與降解萬壽菊花的比例重量比為3～4∶1；(c)真空濃縮回收非極性溶劑得葉黃素脂肪酸酯油狀產(chǎn)品。
2.如權利要求1所述的方法，其中(a)青貯過程中溫度為20～35℃，時間為3～20天。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中(b)提取時攪拌速度為200～700rpm，提取次數(shù)為3～4次，提取時間依次為3h～4h、3h～2h、2h～1h。
4.如權利要求1或2所述的方法，其中(b)提取時室溫或加熱至30～65℃。
5.如權利要求3所述的方法，其中(b)提取時室溫或加熱至30～65℃。
6.如權利要求1或2所述的方法，其中(c)減壓濃縮時溫度為20～45℃，真空度為0.08～0.09MPa。
7.如權利要求3所述的方法，其中(c)減壓濃縮時溫度為20～45℃，真空度為0.08～0.09MPa。
8.如權利要求4所述的方法，其中(c)減壓濃縮時溫度為20～45℃，真空度為0.08～0.09MPa。
9.如權利要求5所述的方法，其中(c)減壓濃縮時溫度為20～45℃，真空度為0.08～0.09MPa。
10.如權利要求1或2所述的方法，其中(b)非極性溶劑C6～C8環(huán)烷烴或醚類指的是正己烷或石油醚。
全文摘要
本發(fā)明公開了利用酶降解－溶劑萃取法制備葉黃素脂肪酸酯的方法先將萬壽菊花添加酶進行青貯，然后直接以萬壽菊鮮花為原料，采用非極性溶劑于加熱攪拌條件下提取葉黃素脂肪酸酯，真空濃縮后得葉黃素脂肪酸酯。不同于傳統(tǒng)的利用萬壽菊花生產(chǎn)葉黃素脂肪酸酯的方法，該方法將青貯過程中酶降解和溶劑萃取兩部單元操作技術結合，省去壓榨、干燥、造粒、粉碎工序，工藝操作簡單、條件溫和、葉黃素脂肪酸酯提取率高。由于無干燥工序，葉黃素在整個加工過程中幾乎無損失，無氧化現(xiàn)象發(fā)生。由本發(fā)明所述方法生產(chǎn)的產(chǎn)品可廣泛用作飼料增色添加劑、食品著色劑等。
文檔編號C12P7/62GK1840686SQ20061003777
公開日2006年10月4日 申請日期2006年1月13日 優(yōu)先權日2006年1月13日
發(fā)明者劉春泉, 李大婧, 白云峰, 羅克勇 申請人:江蘇瑞迪生科技有限公司