專利名稱：一種從梔子中提取梔子黃色素的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種從桅子中提取桅子黃色素的工藝，采用滲漉提取、微孔過濾、高效大孔樹脂柱層析等相關技術，屬于天然產物提取分離純化領域。
背景技術：
從桅子成熟果實中提取的水溶性天然黃色素稱為桅子黃，其主要成分是藏紅花素和藏紅花酸，作為食品添加劑在國內外廣泛應用于食品、藥品和化妝品的著色。桅子黃的提取通常采用水和乙醇浸提，可以用熱提、超聲提取、微波提取、連續浸出、逆流提取、滲透壓榨等不同工藝提取。桅子果實在提取前需要粉碎，由于桅子果實中含有大量油脂、果膠和蛋白質，若粉碎過細，提取時就會引入過多雜質，給后續分離純化帶來困難。因此桅子粉碎時應避免種子破碎，減少油脂提出量。采用常溫水滲漉提取的方法可以有效減少油脂、果膠和蛋白等雜質的提取率。水提液微濾是一個關鍵環節，微濾后的水提液可以直接上大孔樹脂柱吸附，如果不經微濾，水提液中的果膠等大分子物質會引起大孔樹脂柱堵塞，降低樹脂吸附和分離能力，影響樹脂使用壽命。微濾還能濾除細菌等微生物，有利于改善產品的衛生指標。從桅子中提取的桅子黃中含有桅子苷等環烯醚萜類化合物，在用于食品著色時易引起綠變，需要精制除去桅子苷等雜質。桅子黃色素的純化和精制可以采用膜分離技術、溶劑萃取法和大孔樹脂柱層析法，其中大孔樹脂柱層析法應用最廣。桅子黃色素質量標準通常使用色價和OD值兩個指標，OD值用來指示桅子黃中桅子苷的含量，一般要求OD值在0. 4以下，而日本客戶一般要求OD值小于0. 2。現有大孔樹脂柱層析工藝采用常壓技術，所用樹脂顆粒粗大而不均勻，柱效低，分離得到的桅子黃產品色價一般在400以下，很難達到500以上，OD值一般高于0. 4，無法達到出口日本的OD值小于0. 2的質量要求。

發明內容
本發明的目的在于提供一種采用精細大孔樹脂代替常規的粗粒徑大孔樹脂，將常壓技術升級到加壓技術從桅子中提取桅子黃色素的工藝。本發明通過如下技術方案實現包括原料粉碎、水滲漉提取、微濾、高效大孔樹脂柱層析，工藝流程簡單，適合工業化生產色價500以上、OD值0.2以下的高端桅子黃色素產
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ΡΠ O其制備方法包括以下步驟
(1)粉碎提取將桅子干果原料粉碎至10-40目，室溫下用8-15倍量純水浸泡0.8—1. 2小時，然后用25-35倍原料重量的純水滲漉提取，4-8小時滲漉提取完全，得到提取液A；
(2)微濾將提取液A過0.2-1微米的陶瓷膜，得到澄清濾液B ；
(3)大孔樹脂柱層析上樣吸附為使用第一節柱、第二節柱、柱C、柱D和柱E這5節相同ZT-02大孔樹脂吸附柱，將澄清濾液B先上第一節柱吸附，至流出液為微紅色時，在第一節柱的尾端接上第二節柱，繼續吸附至第二節柱流出液為微紅色時，在第二節柱尾端串上柱C，至柱C流出液微紅色，取下柱C ；重新在第二節柱尾端，接上柱D，同柱C處理方法一樣，以此類推，直到完成柱E ；然后，第一、二節柱用乙醇和水再生，乙醇液回收溶劑，并入提取液A，重復上樣吸附過程；整個上樣吸附過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在10-20分鐘一個柱體積。(4)分離純化分別將柱C、D和E的尾端接上一節ZT-03大孔樹脂柱，用4_8倍柱體積的15-25%乙醇的洗脫除去雜質，最后用2-3倍柱體積的80%的乙醇洗脫，得色素洗脫液F ；整個分離過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在5-10分鐘一個柱體積；
(5)濃縮干燥色素洗脫液F回收溶劑，濃縮；濃縮液低溫真空烘干，將烘干所得物粉碎至200-300目，得到最終產品桅子黃色素G，為紅色精細粉末，色價大于500，OD值小于0. 2 ；
(6)柱的活化再生當柱的分離能力下降十分之一時，分別用2-4%的氫氧化鈉水溶液，2-4%的鹽酸水溶液，水，95%的乙醇，水依次在線清洗，活化再生，每種溶液用量為2-4倍柱體積，整個清洗過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在5-10分鐘一個柱體積。所述的百分數為質量百分數。本發明桅子原料粉碎不宜過細，保證果實中的種子不破碎，減少油脂的提出；水常溫滲漉提取，保證果膠和蛋白成分盡可能少地被提取出來；微濾能夠濾除固體顆粒和果膠等雜質，排除這些雜質對后續過程的干擾，同時濾除水提液中的細菌等微生物，提高產品衛生指標；用精細大孔樹脂代替常規的粗粒徑大孔樹脂，在加壓泵的驅動下連續吸附層析，將常壓技術升級到加壓技術，提高了樹脂柱吸附能力和分離效率，制得的桅子黃色價在500以上，OD值在0.2以下，HPLC檢測桅子苷含量低于1% (按色價500計)，是可以直接出口日本的高端桅子黃產品。
具體實施例方式本發明通過下面的實施例可以對本發明作進一步的描述，然而，本發明的范圍并不限于下述實施例。實施例1
1.提取將1千克桅子干果粉碎至10-40目，室溫下用8-15千克純水浸泡1小時，然后以適當流速滲漉，共用25-35千克的純水滲漉提取，4-8小時滲漉提取完全，得到提取液A02.微濾將提取液A過0. 2-1微米的陶瓷膜，得到澄清濾液B。3.上樣吸附使用3節ZT-02大孔吸附樹脂柱，每節柱體積70毫升。將澄清濾液B先上第一節柱吸附，至流出液為微紅色時，在第一節柱的尾端接上第二節柱，繼續吸附至第二節柱流出液為微紅色時，在第二節柱尾端串上柱C，至柱C流出液微紅色，取下柱C。重新在第二節柱尾端，接上柱D，同柱C處理方法，以此類推，直到完成柱E。然后，第一、二節柱用乙醇和水再生，乙醇液回收溶劑，并入提取液A，重復上樣吸附過程。整個上樣過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在4-7毫升/分鐘。4.分離純化分別將柱C、D和E的尾端接上一節ZT-03大孔樹脂柱，用280-560毫升15-25%乙醇洗脫除去雜質，最后用140-210毫升80%乙醇洗脫色素，得色素洗脫液F。整個分離過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在7-15毫升/分鐘。5.產品濃縮干燥色素洗脫液F回收溶劑，濃縮。濃縮液低溫真空烘干，粉碎至200-300目，得到最終產品桅子黃色素G，為紅色精細粉末，色價大于500，OD值小于0. 2。6.柱的活化再生當柱分離能力下降達一定程度時，分別用2-4%氫氧化鈉水溶液、2-4%鹽酸水溶液、水、95%乙醇、水依次在線清洗、活化再生，每種溶液用量為140-280毫升，整個清洗過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在7-15毫升/分鐘。實施例2:
1.提取將10千克桅子干果粉碎至10-40目，室溫下用80-150千克純水浸泡1小時，然后以適當流速滲漉，共用250-350千克的純水滲漉提取，4-8小時滲漉提取完全，得到提取液A。2.微濾將提取液A過0. 2-1微米的陶瓷膜，得到澄清濾液B。3.上樣吸附使用3節ZT-02大孔吸附樹脂柱，每節柱1000毫升，將澄清濾液B先上第一節柱吸附，至流出液為微紅色時，在第一節柱的尾端接上第二節柱，繼續吸附至第二節柱流出液為微紅色時，在第二節柱尾端串上柱C，至柱C流出液微紅色，取下柱C。重新在第二節柱尾端，接上柱D，同柱C處理方法，以此類推，直到完成柱E。然后，第一、二節柱用乙醇和水再生，乙醇液回收溶劑，并入提取液A，重復上樣吸附過程。整個上樣過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在50-100毫升/分鐘。4.分離純化分別將柱C、D和E的尾端接上一節ZT-03大孔樹脂柱，用4_8升15-25%乙醇洗脫除去雜質，最后用2-3升80%乙醇洗脫，得色素洗脫液F。整個分離過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在100-200毫升/分鐘。5.產品濃縮干燥色素洗脫液F回收溶劑，濃縮。濃縮液低溫真空烘干，粉碎至200-300目，得到最終產品桅子黃色素G，為紅色精細粉末，色價大于500，OD值小于0. 2。6.柱的活化再生當柱分離能力下降達一定程度時，分別用2-4%氫氧化鈉水溶液、2-4%鹽酸水溶液、水、95%乙醇、水依次在線清洗，活化再生，每種溶液用量為2-4升，整個清洗過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在100-200毫升/分鐘。實施例3
1.提取將100千克桅子干果粉碎至10-40目，室溫下用800-1500千克純水浸泡1小時，然后以適當流速滲漉，共用2500-3500千克的純水滲漉提取，4-8小時滲漉提取完全，得到提取液A。2.微濾將提取液A過0. 2-1微米的陶瓷膜，得到澄清濾液B。3.上樣吸附使用3節ZT-02大孔吸附樹脂柱，每節柱10升，將澄清濾液B先上第一節柱吸附，至流出液為微紅色時，在第一節柱的尾端接上第二節柱，繼續吸附至第二節柱流出液為微紅色時，在第二節柱尾端串上柱C，至柱C流出液微紅色，取下柱C。重新在第二節柱尾端，接上柱D，同柱C處理方法，以此類推，直到完成柱E。然后，第一、二節柱用乙醇和水再生，乙醇液回收溶劑，并入提取液A，重復上樣吸附過程。整個上樣過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在0. 5-1升/分鐘。4.分離純化分別將柱C、D和E的尾端接上一節ZT-03大孔樹脂柱，用40_80升15-25%乙醇洗脫除去雜質，最后用20-30升80%乙醇洗脫，得色素洗脫液F。整個分離過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在1-2升/分鐘。5.產品濃縮干燥色素洗脫液F回收溶劑，濃縮。濃縮液低溫真空烘干，粉碎至200-300目，得到最終產品桅子黃色素G，為紅色精細粉末，色價大于500，OD值小于0. 2。
6.柱的活化再生當柱分離能力下降達一定程度時，分別用2-4%氫氧化鈉水溶液、2-4%鹽酸水溶液、水、95%乙醇、水依次在線清洗，活化再生，每種溶液用量為20-40升，整個清洗過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在1-2升/分鐘。各實施例結果
提取得到的桅子黃色素的物理化學特性
權利要求
1.一種從桅子中提取桅子黃色素的工藝，它包括水滲漉提取、微濾、大孔樹脂柱吸附、 分離純化、濃縮干燥和柱的活化再生，其特征在于其制備工藝中水滲漉提取的方法為將桅子干果原料粉碎至10-40目，室溫下用8-15倍量純水浸泡0. 8-1. 2小時，然后用25-35倍原料重量的純水滲漉提取，4-8小時滲漉提取完全，得到水滲漉提取液，再將水滲漉提取液進入下一道工序。
2.根據權利要求1所述的一種從桅子中提取桅子黃色素的工藝，其特征在于其制備工藝中微濾的方法為將水滲漉提取液過0. 2-1微米的陶瓷膜，得到微濾澄清濾液，再將微濾澄清濾液進入下一道工藝。
3.根據權利要求1所述的一種從桅子中提取桅子黃色素的工藝，其特征在于其制備工藝中大孔樹脂柱吸附的方法為將三節ZT-02大孔吸附樹脂柱串聯上樣吸附，將第三節柱進一步分離純化。
4.根據權利要求3所述的一種從桅子中提取桅子黃色素的工藝，其特征在于其制備工藝中大孔樹脂柱吸附的方法為使用5節相同ZT-02大孔樹脂吸附柱，將微濾澄清濾液先上第一節柱吸附，至流出液為微紅色時，在第一節柱的尾端接上第二節柱，繼續吸附至第二節柱流出液為微紅色時，在第二節柱尾端串上柱C，至柱C流出液微紅色，取下柱C ；重新在第二節柱尾端，接上柱D，同柱C處理方法一樣，以此類推，直到完成柱E ；然后，第一、二節柱用乙醇和水再生，乙醇液回收溶劑，并入水滲漉提取液，重復上樣吸附過程；整個上樣吸附過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在10-20分鐘一個柱體積。
5.根據權利要求4所述的一種從桅子中提取桅子黃色素的工藝，其特征在于其制備工藝中分離純化的方法為分別將柱C、D和E的尾端接上一節ZT-03大孔樹脂柱，用4-8倍柱體積的15-25%乙醇的洗脫除去雜質，最后用2-3倍柱體積的80%的乙醇洗脫，得色素洗脫液；整個分離過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在5-10分鐘一個柱體積；所述的百分數為質量百分數。
6.根據權利要求1所述的一種從桅子中提取桅子黃色素的工藝，其特征在于其制備工藝包括以下步驟(1)粉碎提取將桅子干果原料粉碎至10-40目，室溫下用8-15倍量純水浸泡0.8— 1. 2小時，然后用25-35倍原料重量的純水滲漉提取，4-8小時滲漉提取完全，得到提取液 A；(2)微濾將提取液A過0.2-1微米的陶瓷膜，得到澄清濾液B ；(3)大孔樹脂柱層析上樣吸附為使用5節相同ZT-02大孔樹脂吸附柱，將澄清濾液B 先上第一節柱吸附，至流出液為微紅色時，在第一節柱的尾端接上第二節柱，繼續吸附至第二節柱流出液為微紅色時，在第二節柱尾端串上柱C，至柱C流出液微紅色，取下柱C ；重新在第二節柱尾端，接上柱D，同柱C處理方法一樣，以此類推，直到完成柱E ；然后，第一、二節柱用乙醇和水再生，乙醇液回收溶劑，并入提取液A，重復上樣吸附過程；整個上樣吸附過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在10-20分鐘一個柱體積；(4)分離純化分別將柱C、D和E的尾端接上一節ZT-03大孔樹脂柱，用4-8倍柱體積的15-25%乙醇的洗脫除去雜質，最后用2-3倍柱體積的80%的乙醇洗脫，得色素洗脫液F ； 整個分離過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在5-10分鐘一個柱體積；(5)濃縮干燥色素洗脫液F回收溶劑，濃縮；濃縮液低溫真空烘干，將烘干所得物粉碎至200-300目，得到最終產品桅子黃色素G，為紅色精細粉末，色價大于500，OD值小于0.2 ； 所述的百分數為質量百分數。
7.根據權利要求1或6所述的一種從桅子中提取桅子黃色素的工藝，在于其制備工藝中柱的活化再生的方法為當柱的分離能力下降十分之一時，分別用2-4%的氫氧化鈉水溶液，2-4%的鹽酸水溶液，水，95%的乙醇，水依次在線清洗，活化再生，每種溶液用量為2-4倍柱體積，整個清洗過程控制在壓力3Mpa內，流速控制在5-10分鐘一個柱體積；所述的百分數為質量百分數。
全文摘要
本發明涉及一種從梔子中提取梔子黃色素的工藝，它包括原料粉碎、水滲漉提取、微濾、大孔樹脂柱層析、分離純化、產品濃縮干燥和柱的活化再生，其中粉碎梔子干果至粗大顆粒，用純水浸泡，常溫滲漉提取；水提取液用0.2-1微米陶瓷膜微濾得到完全澄清的濾液；連續上樣吸附方法，即三節柱子串聯上樣吸附，將第三節柱進一步分離純化；高效大孔樹脂柱連續高壓分離和在線活化再生。本發明將常壓技術升級到加壓技術，提高了樹脂柱吸附能力和分離效率，制得的梔子黃色價在500以上，OD值在0.2以下，HPLC檢測按色價500計梔子苷含量低于1%的高端梔子黃產品。
文檔編號C09B61/00GK102558902SQ20111036141
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者葉巍, 周東斌, 曹健, 楊威, 楊毅融, 林力克, 林志芬, 林順權, 王國艷, 袁曉 申請人:江西中天農業生物工程有限公司