一种超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法技术

本发明专利技术涉及甜菊叶成分的提取，具体的说一种超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法。将甜菊叶粉碎后加入至萃取釜中，以CO2作为萃取剂进行超临界萃取，依次萃取获得挥发性油产品、绿原酸、甜菊糖。本发明专利技术通过使用超临界萃取技术，先实现甜菊中挥发性成分的萃取，随后通过不同夹带剂萃取方式分步提取甜菊糖苷和绿原酸，实现了甜菊原料的工业化综合分类提取，避免了后期纯化过程中交差影响，而且萃取过程隔绝氧气，萃取时间短，避免了绿原酸的损失，萃取率高；与传统工艺相比，大大减少了饮用水的使用，降低了后期废水处理成本，避免了絮凝环节，工艺绿色环保无毒无害。

A Method for Separating Components from Stevia rebaudiana Leaves by Supercritical Extraction

The invention relates to the extraction of components from Stevia leaf, in particular to a method for separating components from Stevia leaf by supercritical extraction technology. Stevia leaves were crushed and added to the extraction kettle. Supercritical extraction was carried out with CO2 as extractant. Volatile oil products, chlorogenic acid and stevia sugar were extracted sequentially. The invention realizes the extraction of volatile components in Stevia by using supercritical extraction technology, and then extracts stevioside and chlorogenic acid step by step through different entrainer extraction methods, realizes the industrial comprehensive classification and extraction of Stevia raw materials, avoids the cross-influence in the later purification process, and isolates oxygen in the extraction process, saves the extraction time and avoids the loss of chlorogenic acid. Compared with the traditional process, it greatly reduces the use of drinking water, reduces the cost of later wastewater treatment, avoids the flocculation process, and the process is green, environmentally friendly, non-toxic and harmless.

【技术实现步骤摘要】
一种超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法
本专利技术涉及甜菊叶成分的提取，具体的说一种超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法。
技术介绍
目前现有分离甜菊叶中组份的技术多采用以下路线：甜菊叶—浸泡提取—过滤—化学絮凝—板框过滤—大孔树脂吸附—洗脱—阴阳离子树脂脱盐脱色—浓缩—粗品甜菊糖—精制—甜菊糖产品。上述路线中首先将甜菊叶使用水或者极性溶剂多次浸泡提取甜菊糖，过滤除去叶渣后，滤液使用二价或三价铁盐在碱性条件下进行化学絮凝，板框过滤除去絮凝固体，絮凝液再经过大孔树脂吸附、解析、脱盐、脱色、浓缩、精制等步骤最终得到甜菊糖产品。但所有的提取均针对的是从甜菊叶提取获得甜菊糖和绿原酸组份，而对于甜菊叶中含有的挥发性组份并无提取分离；同时现阶段甜菊糖大规模生产厂商使用的工艺路线多以水提取技术为主，需要占用大量的饮用水资源，每生产1吨粗品甜菊糖需要消耗约700吨水，而且多次水提取过程耗时长达数十小时，萃取效率低，在萃取过程中为了避免霉变，需要加入杀菌剂进行除菌，增加了甜菊糖的提取成本。另外在除杂过程中需要经过絮凝工艺过程，在絮凝过程中加入大量的金属盐，如三氯化铁，氢氧化钙，硫酸亚铁，三氯化铝等，提取之后产生的大量有机含盐废水，不仅为企业增加运营成本，还会对自然环境造成严重污染；并且作为甜菊糖提取过程的副产品，绿原酸也应用相同的提取路线，而绿原酸由于其特殊的不饱和双键和多酚羟基结构，决定其本身性质的不稳定，提取时不能高温、强光及长时间加热。而现有工艺为了增加甜菊糖的提取效率，往往需要高温加热提取，这也使得在提取过程中甜菊叶中的绿原酸产生损失。另外，专利CN105418703A，CN106146574A，CN106046075A等文献中介绍的甜菊糖萃取方法也提及使用超临界萃取技术，但整个甜菊糖萃取过程繁琐，需要经过乙醇浸泡、过滤、酶解、超声萃取等多个环节，总工艺耗时较长；并在提取过程中使用了大量的无机盐，如三氯化铁、氢氧化钙、氢氧化钠、硫酸铝、碳酸钙、聚丙烯酰胺等物质，产生的废水废固对环境污染严重；而且萃取剂均使用上一环节步骤配置好的萃取体系进行超临界萃取，并没有使用可循环的惰性超临界二氧化碳流体，其萃取过程使用的压力以及温度也未达到超临界二氧化碳临界点的临界压力要求(临界温度Tc＝31.1℃，临界压力Pc＝7.38MPa)，无法实现超临界流体扩散性好，萃取能力强的优点。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法，将甜菊叶粉碎后加入至萃取釜中，以CO2作为萃取剂进行超临界萃取，依次萃取获得挥发性油产品、绿原酸、甜菊糖。进一步的说，1)将甜菊叶粉碎后加入至萃取釜中，以CO2作为萃取剂进行超临界萃取，萃取时间10-50分钟，即可萃取分离获得挥发性油产品；2)提取挥发性油产品后的甜菊叶粉碎残渣在萃取釜中添加夹带剂A，再继续进行CO2作为萃取剂的超临界萃取，萃取时间0.5-1小时，收集绿原酸萃取液，收集沉淀再以CO2作为萃取剂，并添加夹带剂B进行超临界萃取，萃取时间1-2小时获得甜菊糖。所述提取挥发性油产品时萃取温度为35℃-60℃，压力为8MPa-30MPa；所述提取绿原酸时萃取温度为40℃-60℃，压力为10MPa-30MPa；所述提取甜菊糖时萃取温度为60℃-90℃，压力为20MPa-40MPa。所述提取绿原酸时夹带剂A为丙酮，夹带剂A加入量为萃取剂总量的0-20％；优选为夹带剂A加入量为萃取剂总量的5-20％。进一步优选为夹带剂A加入量为萃取剂总量的10-20％。所述提取甜菊糖时夹带剂B为乙醇或水，夹带剂B加入量为萃取剂总量的0-20％。优选为夹带剂B加入量为萃取剂总量的5-20％。进一步优选为夹带剂B加入量为萃取剂总量的10-20％。所述收集到的挥发性油产品为混合物，主要成分为石竹烯、α-香柠檬烯、(E)-β-金合欢烯。所述收集的RD甜菊糖包括RebA、RebD、Stev及其它甜菊糖苷或其组合物，其他甜菊糖苷范围包括RebaudiosideB、RebaudiosideC、RebaudiosideE，RebaudiosideF、RebaudiosideM、DulcosideA和Steviobioside。所述绿原酸包括3-咖啡酰奎宁酸、4-咖啡酰奎宁酸、5-咖啡酰奎宁酸、3,5-二咖啡酰奎宁酸、3,4-二咖啡酰奎宁酸、4,5-二咖啡酰奎宁酸其中的1种或多种。所述步骤1)中粉碎甜菊叶为选取甜菊叶于40℃-60℃下真空干燥至含水量低于10％，而后粉碎至30-60目。所述提取获得绿原酸萃取液或甜菊糖萃取液经进行减压蒸馏浓缩，浓缩物溶解后经大孔树脂吸附解吸，喷雾干燥塔干燥，获得粗品，而后重结晶得绿原酸或甜菊糖。所述提取获得绿原酸萃取液经进行减压蒸馏浓缩，浓缩物溶解后经大孔树脂吸附解吸，喷雾干燥塔干燥，获得粗品，而后重结晶得总酚酸含量95％以上的绿原酸。所述提取获得甜菊糖萃取液经进行减压蒸馏浓缩，浓缩物溶解后经大孔树脂吸附解吸，喷雾干燥塔干燥，获得粗品，而后重结晶得纯度为95％以上的RA甜菊糖和90％以上的RD甜菊糖。上述提取后的各萃取液浓缩物经醇类物质溶解，溶解后经打孔树脂柱吸附，吸附后与溶解时采用的溶剂进行解吸，干燥后获得粗品；粗品经醇或醇-水体系重结晶获得纯化后绿原酸或甜菊糖。所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇等中的一种或几种；所述醇-水体系为一种或几种醇类物质与水按任意比例混合。本专利技术所具有的优点：本专利技术通过使用超临界萃取技术，先实现甜菊中挥发性成分的萃取，随后通过不同夹带剂萃取方式分步提取甜菊糖苷和绿原酸，实现了甜菊原料的工业化综合分类提取，避免了后期纯化过程中交差影响，而且萃取过程隔绝氧气，萃取时间短，避免了绿原酸的损失，萃取率高；与传统工艺相比，大大减少了饮用水的使用，降低了后期废水处理成本，避免了絮凝环节，工艺绿色环保无毒无害；具体为：(1)本专利技术通过使用惰性的超临界二氧化碳流体进行萃取，超临界萃取过程使用的压力以及温度达到超临界二氧化碳临界点，先实现甜菊中挥发性成分的萃取，随后通过夹带剂萃取方式分别提取甜菊糖苷和绿原酸，实现了甜菊原料的综合利用。(2)本专利技术采用超临界CO2萃取技术，由于二氧化碳的特殊性质，整个萃取过程中隔绝氧气，有效防止绿原酸多酚结构的氧化变质，避免了绿原酸的损失。(3)本专利技术超临界萃取方法生产周期短，萃取效率高，能萃取10-9级痕量物质，有效的提取甜菊叶中的各种所需成分，包括RebA、RebD、Stev、绿原酸以及多种挥发性化合物。(4)本专利技术超临界萃取使用的主要萃取溶剂是二氧化碳，易得且无毒无害，萃取过程中几乎不使用水，相比传统工艺大大节省了饮用水的使用，减少后期废水，极大的减少了建厂选址对水资源的依赖。(5)本专利技术超临界萃取方法去掉了现有工艺中的絮凝的工艺环节，缩减了工艺步骤，并大量减少了工业废水的产生，绿色、节能环保。(6)本专利技术超临界萃取完成后，超临界流体由于状态的改变，很容易从分离的组分中彻底的脱除，不对产品产生污染。附图说明图1为本专利技术实施例提供的提取获得的挥发油总离子流图。图2为本专利技术实施例提供的提取获得的β-金合欢烯GC-MS质谱图。图3为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法，其特征在于：将甜菊叶粉碎后加入至萃取釜中，以CO2作为萃取剂进行超临界萃取，依次萃取获得挥发性油产品、绿原酸、甜菊糖。

【技术特征摘要】
1.一种超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法，其特征在于：将甜菊叶粉碎后加入至萃取釜中，以CO2作为萃取剂进行超临界萃取，依次萃取获得挥发性油产品、绿原酸、甜菊糖。2.按权利要求1所述的超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法，其特征在于：1)将甜菊叶粉碎后加入至萃取釜中，以CO2作为萃取剂进行超临界萃取，萃取时间10-50分钟，即可萃取分离获得挥发性油产品；2)提取挥发性油产品后的甜菊叶粉碎残渣在萃取釜中添加夹带剂A，再继续进行CO2作为萃取剂的超临界萃取，萃取时间0.5-1小时，收集绿原酸萃取液，收集沉淀再以CO2作为萃取剂，并添加夹带剂B进行超临界萃取，萃取时间1-2小时获得甜菊糖。3.按权利要求1或2所述的超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法，其特征在于：所述提取挥发性油产品时萃取温度为35℃-60℃，压力为8MPa-30MPa；所述提取绿原酸时萃取温度为40℃-60℃，压力为10MPa-30MPa；所述提取甜菊糖时萃取温度为60℃-90℃，压力为20MPa-40MPa。4.按权利要求2所述的超临界萃取技术分离甜菊叶中组份的方法，其特征在于：所述提取绿原酸时夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，汪振洋，王洪庆，来庆英，龙惊惊，宋会平，王远，李小明，孙慧，
申请(专利权)人：中化健康产业发展有限公司，沈阳化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37