魔芋飛粉中神經酰胺的提取分離方法
【專利摘要】本發明屬于植物有效成分的提取工藝領域，公開了一種魔芋飛粉中神經酰胺的提取分離方法。本發明利用超聲波技術先進行初步處理，把神經酰胺在短時間內從原料細胞內部分散出來，提取時間短，避免了高溫加熱對有效成分的破壞，為下步的提取分離提高提取率；再利用二氧化碳在超臨界狀態下具有選擇性的溶解能力的特性來對不同的極性物質進行二次萃取精制分離，具有操作溫度低，選擇性好，有效成分結構不被破壞，能完好地保存天然植物的活性有效成分等優點，使魔芋飛粉中的神經酰胺能高效地提取分離出來，神經酰胺的含量比現有的技術更高更純化。
【專利說明】魔芋飛粉中神經酰胺的提取分離方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于植物有效成分的提取工藝領域，具體涉及魔芋飛粉中神經酰胺的提取分離方法。
【背景技術】
[0002]魔芋(Amorfhophallus Konjac)屬于被子植物門、單子葉植物綱、天南星科、魔芋屬，是具有球莖的多年生草本植物。含有大量的膳食纖維、多種維生素、微量元素、氨基酸等多種活性成分，是一種藥食兩用的天然植物原料，具有降血脂、降血壓、減肥、保濕美白、抗衰老、通便潤腸胃等功能。神經酰胺(Ceramide)是一類廣泛存在于動植物細胞中的生物活性物質，由長鏈鞘氨醇和脂肪酸通過酰胺鍵縮合而成。近些年來，神經酰胺類物質已成為新興醫藥保健品、食品和化妝品的重要功能性成分，尤其是其高效保濕的特性使得神經酰胺類物質在化妝品中得到廣泛應用，具有極大的市場潛力和很高的附加值。研究發現，魔芋中含有較豐富的神經酰胺，據報道在魔芋中的神經酰胺含量高達0.15~0.2%，比小麥、玉米、米糠中的含量高出十倍之多，而在魔芋飛粉中的神經酰胺含量又高于魔芋精粉。魔芋飛粉是在魔芋精粉生產過程中產生的極輕且極細的副產品，占魔芋精粉質量的36%~42%。目前，從魔芋飛粉中提取分離神經酰胺的常用方法是有機溶劑提取分離法，都存在溶劑消耗量較大，提取效率較低，耗費時間太長，有效成分受熱不穩定等缺點，難以大規模工業化生產。而且提取分離過程中要用到有一定毒性的有機溶劑，有機溶劑的蒸發消耗大量的能源，不環保，且產品中有機溶劑殘留也不可避免。
【發明內容】
[0003]為了解決上述現有技術中存在的不足之處，本發明的首要目的在于提供一種魔芋飛粉中神經酰胺的提取分離方法。
[0004]本發明的目的通過下述技術方案實現:一種魔芋飛粉中神經酰胺的提取分離方法，包括以下操作步驟:
[0005](1)將20質量份魔芋飛粉干燥，加入體積百分比濃度95%的乙醇，在45~70°C下經超聲振蕩提取20~45分鐘，趁熱過濾提取液，旋轉蒸發除去溶劑得到密度為1.15的膏狀物；所述乙醇的用量為魔芋飛粉質量的5~10倍；
[0006](2)將步驟(1)所得膏狀物裝入超臨界萃取釜中，采用CO2超臨界流體萃取分離，萃取溫度為35~60°C，萃取壓力15~65Mpa，萃取時間為0.5~3小時，CO2流速為10~25L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離溫度35~60°C，分離壓力為5~20Mpa，收集所得的萃取產物即為神經酰胺粗品；
[0007](3)將步驟(2)所得神經酰胺粗品再次裝入超臨界萃取釜中，進行二次萃取分離，加入30%的夾帶劑，萃取壓力30~55Mpa，萃取溫度為35~60°C，萃取時間為I~2小時，CO2流速為10~25L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離壓力為5~15Mpa，分離溫度35~60°C，收集所得的萃取產物即為神經酰胺；所述夾帶劑為體積百分比濃度85%的乙醇水溶液。
[0008]步驟(1)所述乙醇的用量優選為魔芋飛粉質量的6~8倍；所述超聲振蕩提取優選溫度為50~60°C，時間為30~40分鐘。
[0009]步驟(2)所述萃取溫度優選為40~55°C，萃取壓力優選25~55Mpa，萃取時間優選為I~2.5小時，CO2流速優選為10~25L/h ;所述分離溫度優選40~55°C，分離壓力優選為7~17Mpa。
[0010]步驟(3)所述萃取壓力優選35~50Mpa，萃取溫度優選為40~55°C，萃取時間優選為I~2小時，CO2流速優選為10~25L/h ;所述分離壓力優選為8~12Mpa，分離溫度優選40~55°C。
[0011]本發明的原理:
[0012]神經酰胺(ceramide)，即N-脂酰神經鞘胺醇，是生物體內一類重要的功能性物質，作為一種脂質分子以細胞膜的結構組成成份或胞內自由分子形式存在，參與調節細胞的生長、抑制、分化、衰老和凋亡等。游離態的神經酰胺含量都比較少，神經酰胺在生物體中主要以結合態存在即鞘脂類為其主要存在形式。鞘脂類在不同的溶劑中其溶解度差別很大，不溶于乙醚和丙酮，溶于乙醇和石油醚等，經過多年的工藝摸索，以及從工業化生產及節能環保等各方面因素綜合考慮，先用乙醇超聲處理魔芋飛粉，然后利用超臨界二氧化碳萃取分離技術對乙醇提取物進行萃取分離。在超臨界狀態下，將超臨界二氧化碳與待分離的物質接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出來。雖然對應各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以控制條件得到最佳比例的混合成分，然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質則完全或基本析出。利用這種特性提取魔芋飛粉中的極性有效成分，首先獲得粗提物一神經酰胺粗品。粗品中除了含有游離的神經酰胺、結合的神經酰胺即鞘磷脂外還含有大量的雜質如磷脂、三酰甘油等物質，各種物質的極性有一定的差異，由于神經酰胺類物質是一種中等極性的脂類物質，針對不同極性的物質，通過在超臨界二氧化碳流體加入適當的夾帶劑和調整壓力，可以改變超臨界流體的極性，調節神經酰胺類物質在超臨界流體中的溶解度，以達到純化富集這一有效成分的目的。利用這`種特性對粗品進行二次萃取精制分離，從而獲得純度較高的有效成分神經酰胺。
[0013]本發明相對于現有技術具有如下的優點及有益效果:
[0014](I)本發明提供了一種魔芋飛粉中神經酰胺的提取精制分離方法，該方法是將溶劑法與二氧化碳超臨界萃取分離相結合的新工藝技術，充分利用了乙醇極性溶劑提取極性化合物的優異性能和發揮超臨界二氧化碳流體高效萃取分離的特點，從而獲得較高的分離效率和較高的產品收率。
[0015](2)本發明利用超聲波技術先進行初步處理，把神經酰胺在短時間內從原料細胞內部分散出來，提取時間短，避免了高溫加熱對有效成分的破壞，為下步的提取分離提高提取率；再利用二氧化碳在超臨界狀態下具有選擇性的溶解能力的特性來對不同的極性物質進行二次萃取精制分離，具有操作溫度低，選擇性好，有效成分結構不被破壞，能完好地保存天然植物的活性有效成分等優點，使魔芋飛粉中的神經酰胺能高效地提取分離出來，神經酰胺的含量比現有的技術更高更純化。
[0016](3)本發明的二氧化碳超臨界萃取是一個封閉的過程，萃取和分離合二為一，當飽含溶解物的二氧化碳超臨界流體流經分離器時，由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速回復成為分離的兩相(氣液分離)而立即分開，不存在物料的相變過程，不需回收溶劑，操作方便；不僅萃取效率高，而且能耗較少，節約成本，同時可回收大量的乙醇，回收的乙醇可循環利用，減少了浪費，達到環保和節約的目的。超臨界CCV流體常態下是無色無味無毒的氣體，與萃取成分分離后，完全沒有溶劑的殘留，可以有效地避免傳統溶劑萃取條件下溶劑毒性的殘留.同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環境的污染，是一種天然且環保的萃取技術。
[0017](4)本發明的整套提取精制分離方法工藝簡單，操作方便，生產周期短，具有質量可控性高、提取效率高、利用率高、運行成本低、無有機溶劑和重金屬殘留、綠色無污染、活性成分不易破壞等優勢，極具廣闊的應用前景，適合工業化大生產。
【具體實施方式】
[0018]下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0019]實施例1
[0020](I)將20質量份魔芋飛粉干燥，加入體積百分比濃度95%的乙醇，在45°C經超聲振蕩提取20分鐘，趁熱過濾提取液，旋轉蒸發除去部分溶劑得到密度為1.15的膏狀物；所述乙醇的用量為魔芋飛粉質量的5倍；
[0021](2)將步驟(1)所得膏狀物裝入超臨界萃取釜中，采用CO2超臨界流體萃取分離，萃取溫度為35°C，萃取壓力15Mpa，萃取時間為0.5小時，CO2流速為10L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離溫度35°C，分離壓力為5Mpa，收集所得的萃取產物即為神經酰胺粗品A。
[0022](3)將步驟(2)所得神經酰胺粗品再次裝入超臨界萃取釜中，進行二次萃取分離，加入30%的夾帶劑(夾帶劑為體積百分比濃度85%的乙醇水溶液)，萃取壓力30Mpa，萃取溫度為35°C，萃取時間為I小時，CO2流速為10L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離壓力為5Mpa，分離溫度35°C，收集所得的萃取產物即為神經酰胺純品I。
[0023]實施例2
[0024](I)將20質量份魔芋飛粉干燥，加入體積百分比濃度95%的乙醇，在50°C經超聲振蕩提取25分鐘，趁熱過濾提取液，用旋轉蒸發除去部分溶劑得到密度為1.15的膏狀物；所述乙醇的用量為魔芋飛粉質量的6倍；
[0025](2)將步驟(1)所得膏狀物裝入超臨界萃取釜中，采用CO2超臨界流體萃取分離，萃取溫度為40°C，萃取壓力25Mpa，萃取時間為I小時，CO2流速為12L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離溫度40°C，分離壓力為7Mpa，收集所得的萃取產物即為神經酰胺粗品B。
[0026](3)將步驟(2)所得神經酰胺粗品再次裝入超臨界萃取釜中，進行二次萃取分離，加入30%的夾帶劑(夾帶劑為體積百分比濃度85%的乙醇水溶液)，萃取壓力35Mpa，萃取溫度為40°C，萃取時間為I小時，CO2流速為12L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離壓力為8Mpa，分離溫度40°C，收集所得的萃取產物即為神經酰胺純品II。[0027]實施例3
[0028](I)將20質量份魔芋飛粉干燥，加入體積百分比濃度95%的乙醇，在55°C經超聲振蕩提取30分鐘，趁熱過濾提取液，用旋轉蒸發除去部分溶劑得到密度為1.15的膏狀物；所述乙醇的用量為魔芋飛粉質量的7倍；
[0029](2)將步驟(1)所得膏狀物裝入超臨界萃取釜中，采用CO2超臨界流體萃取分離，萃取溫度為45°C，萃取壓力35Mpa，萃取時間為1.5小時，CO2流速為15L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離溫度45°C，分離壓力為lOMpa，收集所得的萃取產物即為神經酰胺粗品C。
[0030](3)將步驟(2)所得神經酰胺粗品再次裝入超臨界萃取釜中，進行二次萃取分離，加入30%的夾帶劑(夾帶劑為體積百分比濃度85%的乙醇水溶液)，萃取壓力40Mpa，萃取溫度為45°C，萃取時間為1.5小時，CO2流速為15L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離壓力為lOMpa，分離溫度45°C，收集所得的萃取產物即為神經酰胺純品III。
[0031]實施例4
[0032](I)將20質量份魔芋飛粉干燥，加入體積百分比濃度95%的乙醇，在60°C經超聲振蕩提取35分鐘，趁熱過濾提取液，用旋轉蒸發除去部分溶劑得到密度為1.15的膏狀物；所述乙醇的用量為魔芋飛粉質量的8倍；
[0033](2)將步驟(1)所得 膏狀物裝入超臨界萃取釜中，采用CO2超臨界流體萃取分離，萃取溫度為50°C，萃取壓力45Mpa，萃取時間為2小時，CO2流速為18L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離溫度50°C，分離壓力為13Mpa，收集所得的萃取產物即為神經酰胺粗品D。
[0034](3)將步驟(2)所得神經酰胺粗品再次裝入超臨界萃取釜中，進行二次萃取分離，加入30%的夾帶劑(夾帶劑為體積百分比濃度85%的乙醇水溶液)，萃取壓力45Mpa，萃取溫度為50°C，萃取時間為2.5小時，CO2流速為10L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離壓力為lOMpa，分離溫度55°C，收集所得的萃取產物即為神經酰胺純品IV。
[0035]實施例5
[0036](I)將20質量份魔芋飛粉干燥，加入體積百分比濃度95%的乙醇，在65°C經超聲振蕩提取40分鐘，趁熱過濾提取液，用旋轉蒸發除去部分溶劑得到密度為1.15的膏狀物；所述乙醇的用量為魔芋飛粉質量的9倍；
[0037](2)將步驟(1)所得膏狀物裝入超臨界萃取釜中，采用CO2超臨界流體萃取分離，萃取溫度為55°C，萃取壓力55Mpa，萃取時間為2.5小時，CO2流速為20L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離溫度55°C，分離壓力為17Mpa，收集所得的萃取產物即為神經酰胺粗品E。
[0038](3)將步驟(2)所得神經酰胺粗品再次裝入超臨界萃取釜中，進行二次萃取分離，加入30%的夾帶劑(夾帶劑為體積百分比濃度85%的乙醇水溶液)，萃取壓力50Mpa，萃取溫度為55°C，萃取時間為2小時，CO2流速為20L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離壓力為12Mpa，分離溫度55°C，收集所得的萃取產物即為神經酰胺純品V。[0039]實施例6
[0040](I)將20質量份魔芋飛粉干燥，加入體積百分比濃度95%的乙醇，在70°C經超聲振蕩提取45分鐘，趁熱過濾提取液，旋轉蒸發除去部分溶劑得到密度為1.15的膏狀物；所述乙醇的用量為魔芋飛粉質量的10倍；
[0041](2)將步驟(1)所得膏狀物裝入超臨界萃取釜中，采用CO2超臨界流體萃取分離，萃取溫度為60°C，萃取壓力65Mpa，萃取時間為3小時，CO2流速為25L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離溫度60°C，分離壓力為20Mpa，收集所得的萃取產物即為神經酰胺粗品F。 [0042](3)將步驟(2)所得神經酰胺粗品再次裝入超臨界萃取釜中，進行二次萃取分離，加入30%的夾帶劑(夾帶劑為體積百分比濃度85%的乙醇水溶液)，萃取壓力55Mpa，萃取溫度為60°C，萃取時間為2小時，CO2流速為25L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離壓力為15Mpa，分離溫度60°C，收集所得的萃取產物即為神經酰胺純品VI。
[0043]對比例I
[0044](I)將20質量份魔芋飛粉裝入超臨界萃取釜中，采用CO2超臨界流體萃取分離，萃取溫度為45°C，萃取壓力35Mpa，萃取時間為1.5小時，CO2流速為15L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離溫度45°C，分離壓力為lOMpa，收集所得的萃取產物即為神經酰胺粗品I。
[0045](2)將步驟(1)所得神經酰胺粗品再次裝入超臨界萃取釜中，進行二次萃取分離，加入30%的夾帶劑(夾帶劑為體積百分比濃度85%的乙醇水溶液)，萃取壓力40Mpa，萃取溫度為45°C，萃取時間為1.5小時，CO2流速為15L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離壓力為lOMpa，分離溫度45°C，收集所得的萃取產物即為神經酰胺①。
[0046]對比例2
[0047](I)將步驟(1)所得神經酰胺粗品再次裝入超臨界萃取釜中，采用CO2超臨界流體萃取分離，萃取溫度為45°C，萃取壓力35Mpa，萃取時間為1.5小時，CO2流速為15L/h ；所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離溫度45°C，分離壓力為IOMpa,收集所得的萃取產物即為神經酰胺粗品2。
[0048](2)將神經酰胺粗品裝入旋轉瓶中，加入5倍量的石油醚萃取3次，合并濾液，用旋轉蒸發儀減壓濃縮，除去大部分溶劑，收集所得的萃取產物即為神經酰胺②。
[0049]效果實施例:
[0050]一、提取率的測定
[0051]通過對以上實施例1-6和對比例1-2步驟(2)和步驟(3)所得的神經酰胺測定提取率，結果見表1。
[0052]表1神經酰胺粗品和精品的提取率
[0053]
不例粗品提取率(％) 精品提取率(％)
[0054]
【權利要求】
1.一種魔芋飛粉中神經酰胺的提取分離方法，其特征在于包括以下操作步驟: (1)將20質量份魔芋飛粉干燥，加入體積百分比濃度95%的乙醇，在45~70°C下經超聲振蕩提取20~45分鐘，趁熱過濾提取液，旋轉蒸發除去溶劑得到密度為1.15的膏狀物；所述乙醇的用量為魔芋飛粉質量的5~10倍； (2)將步驟(1)所得膏狀物裝入超臨界萃取釜中，采用CO2超臨界流體萃取分離，萃取溫度為35~60°C，萃取壓力15~65Mpa，萃取時間為0.5~3小時，CO2流速為10~25L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離溫度35~60°C，分離壓力為5~20Mpa，收集所得的萃取產物即為神經酰胺粗品； (3)將步驟(2)所得神經酰胺粗品再次裝入超臨界萃取釜中，進行二次萃取分離，加入30%的夾帶劑，萃取壓力30~55Mpa，萃取溫度為35~60°C，萃取時間為I~2小時，CO2流速為10~25L/h ;所獲含萃取物的超臨界CO2流體，經減壓解析分離出萃取產物，分離壓力為5~15Mpa，分離溫度35~60°C，收集所得的萃取產物即為神經酰胺；所述夾帶劑為體積百分比濃度85%的乙醇水溶液。
2.根據權利要求1所述的一種魔芋飛粉中神經酰胺的提取分離方法，其特征在于:步驟(I)所述乙醇的用量為魔芋飛粉質量的6~8倍；所述超聲振蕩提取的溫度為50~60°C，時間為30~40分鐘。
3.根據權利要求1所述的一種魔芋飛粉中神經酰胺的提取分離方法，其特征在于:步驟(2)所述萃取溫度為40~55°C，萃取壓力25~55Mpa，萃取時間為I~2.5小時，CO2流速為10~25L/h ;所述分離溫度40~55°C，分離壓力為7~17Mpa。
4.根據權利要求1所述的一種魔芋飛粉中神經酰胺的提取分離方法，其特征在于:步驟(3)所述萃取壓力35~50Mpa，萃取溫度為40~55°C，萃取時間為I~2小時，CO2流速為10~25L/h ;所述分離壓力為8~12Mpa，分離溫度40~55°C。
【文檔編號】C07C233/18GK103755583SQ201410040856
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】王興林, 侯秋紅 申請人:廣州市嬌蘭化妝品有限公司