从柑橘类果皮中提取柠檬烯的方法技术

本发明专利技术提供了一种提取柠檬烯的方法，所述方法包括以下步骤：将柑橘类果皮加入到回流萃取釜中，并加入以所述果皮质量计的5至15倍质量的水和2至10倍质量的有机溶剂，加热搅拌至均匀混合；在30℃至80℃下进行超声波辅助溶剂萃取，持续10至30分钟；加入活性碳脱色，搅拌约30分钟并冷却至15℃至25℃；将脱色后的产物过滤分离得到滤液和滤渣，并将所述滤液分相得到有机相A和水相B；将水相B再次用加入以所述果皮质量计的0.2至0.5质量的所述有机溶剂萃取得到有机相A’和水相B’；和将有机相A和A’合并，在40至100℃下常压蒸馏分离得到柠檬烯和所述有机溶剂，收集所述柠檬烯。本发明专利技术具有柠檬烯提取率高、工艺简单、适用于产业化等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化合物提取制备领域，具体涉及一种。
技术介绍
柠檬烯又名苎烯，属于单萜类化合物，其是一种在医药、洗涤、杀菌、杀虫等方面应用十分广泛的一种化学基础原料。目前，柠檬烯制备方法主要是通过物理和/或化学的方法从柠檬烯含量相对较高的天然植物如柑橘类中提取。常用的提取法包括如压榨提取法、水相萃取提取法等。压榨提取法虽然简单，但此方法对设备要求较高且提取率很低，通常不足60 %。水相萃取提取法通过水相萃取和水蒸气蒸馏的方式将柠檬烯挥发油形式蒸馏出来，该方法虽然提取率可达到约85%，但仍存在高耗能的缺点，且尚有约20%的柠檬烯挥发油无法被提取出来。微波辅助水萃取技术是近些年新开发出的一种提取方法。微波辅助水萃取技术主要利用微波的热效应，将含柠檬烯的固型物与水在短时间内加热至沸，使柠檬烯脱离固体进入水相的方式，该法提取温度高，且由于柠檬烯在水相中溶解度不好，因此，用水量大，能耗高，也因为微波的强烈热效应，不可能采用混合溶剂萃取，导致其分步操作，使操作过程复杂化。例如，CN200510032262提供了一种采用微波辅助水萃取技术提取桔子油和果胶的方法，该方法提取率达到约95%。但该方法耗水量偏高，且工艺步骤繁琐随着柠檬烯在医药、化工、除虫增效等方面的应用的不断扩大，需要开发一种高效、简单、节能且经济的柠檬烯提取方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效、简单、节能且经济的柠檬烯提取方法。在一个实施方式中，本专利技术提供了一种通过超声波辅助溶剂萃取技术来，所述方法包括以下步骤(1)将柑橘类果皮加入到回流萃取釜中，并加入以所述果皮质量计的5至15倍质量的水和2至10倍质量的有机溶剂，加热搅拌至均勻混合；(2)在30°C至80°C下进行超声波辅助溶剂萃取，持续10至30分钟；(3)加入活性碳脱色，搅拌约30分钟并冷却至15°C至25°C ；(4)将脱色后的产物过滤分离得到滤液和滤渣，并将所述滤液分相得到有机相A 和水相B ；(6)将水相B再次用以所述果皮质量计的0. 2至0. 5质量的所述有机溶剂萃取得到有机相A’和水相B’ ；(7)将有机相A和A’合并，在40至100°C下常压蒸馏分离得到柠檬烯和所述有机溶剂，收集所述柠檬烯。在一个实施方式中，所述方法进一步包括将步骤4滤渣返回至所述回流萃取釜重复进行二次萃取。在一个实施方式中，所述方法进一步包括将步骤7中的有机溶剂返回至所述回流萃取釜重复利用。在一个实施方式中，所述方法进一步包括将步骤6中水相B’返回至所述回流萃取釜重复利用。在一个实施方式中，所述方法进一步包括将步骤1中的柑橘类果皮预破碎为直径约Imm的粉末。在一个实施方式中，所述有机溶剂选自由以下组成的组中醚类、酮类、酯类和/ 或它们的组合。在一个实施方式中，所述有机溶剂为四氢呋喃、石油醚、丁酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯或它们的组合。在一个实施方式中，加入到回流萃取釜中的水为6至8倍质量，以果皮的质量计。在一个实施方式中，加入到回流萃取釜中的有机溶剂的为3至4倍质量，以果皮质量计。在一个实施方式中，所述超声波辅助溶剂萃取在40°C至60°C下进行。本专利技术通过使用超声波混合溶剂萃取技术，快速高效的从柑橘类果皮分离柠檬烯，且此方法萃取率高、工艺简单经济、适用于大规模的工业和产业应用。附图说明图1 根据本专利技术一个实施方式的的示例性工艺流程图。具体实施例方式以下将参照附图结合示例性实施方式更全面地说明本专利技术。然而，本专利技术可以不同形式体现并不应理解为受限于文中所述实施方式。相反，提供这些实施方式以使得本公开彻底而完整，并完整地将本专利技术的范围传达给本领域技术人员。图1是根据本专利技术一个实施方式的的工艺流程图。如图1所示，首先将柑橘类果皮、水和有机溶剂加入到回流萃取釜中，并加热搅拌，直至均勻混合。在将柑橘类果皮加入到回流萃取釜之前，根据需要，可对果皮进行预切割/切碎。 在一个实施方式中，将果皮切割/切碎为0.5至5mm直径的小块。在另一个实施方式中，将果皮切割/切碎为1至3mm直径的小块。在一个实施方式中，将果皮切割/切碎为Imm直径的小块。切割/切碎可以用本领域常用的切割装置进行。本专利技术的柑橘类植物包括芸香科(Rutaceae)共6个属的植物，即金柑属 (Fortunella)、澳沙檬属(Eremocitrus)、枳属(Poncirus)、多蕊橘属(Clymenia)、澳橘檬属(Microcitrus)和柑橘属(Citrus)。具体地，本专利技术的柑橘类植物可为中国四川奉节、广元等地产的脐橙、芦柑等，中国浙江、附件等地产的芦柑、柑橘等。此外，虽然本专利技术将针对从柑橘类果皮中提取柠檬烯进行描述，应理解的是，本专利技术的方法同样可应用于所有含柠檬烯的植物组织或部分，如果肉等。加入的水的量是果皮质量的5至15倍，优选6至10倍质量，更优选6至8倍质量。 如果水的量大于15倍质量，会导致，加热能耗增加。此外，水量过大会造成有机溶剂比例减小，进而降低柠檬烯溶解度，导致提取效率降低。如果水的量小于5倍质量，则会导致体系固形物含量增大，体系流动性不好，在超声波辅萃取过程中，超声波振荡效果减少，提取效果降低。加入的有机溶剂的量是果皮体积的2至10倍体积，优选3至8倍体积，更优选4 至6倍体积。如果有机溶剂的量大于10倍体积，虽然产品溶解度增加，提取效率高，提取速度快，但是在蒸馏回收溶剂时，能耗偏高。高于10倍重量的有机溶剂，将带来不必要的能耗损失，同时，降低设备产能，不易于实际生产应用。如果有机溶剂的量小于2倍体积，则混合溶剂对柠檬烯的溶解度降低，提取效率降低。本文中，所述有机溶剂包括但不限于醚类，如石油醚、四氢呋喃；酮类，如丁酮； 酯类，如乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯，和/或它们的组合。出于环保、经济等方面因素的考虑并兼顾产率，在一个实施方式中，本专利技术的有机溶剂优选石油醚。在一个实施方式中，本专利技术的有机溶剂优选乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯和/或乙酸丁酯。随后，在30°C至80°C下对果皮、水和有机溶剂的混合物进行超声波辅助溶剂萃取。目前，超声波技术主要应用在清洗方面，在各种清洗中，产生了大量的、不同型号的超声清洗设备，随着超声波发生器的功率不断加大，设备的应用范围也在不断的扩大。但是，至今为止尚未有关于将超声波应用于提取中的报道或技术启示。本专利技术人发现，由于超声波的振动频率很高，这种高频振动使得果皮颗粒快速振动。柠檬烯等成分在高频振动过程中快速的与果皮的附着基质分离，进入混合溶剂中，达到快速萃取的效果。超声波效应的穿透性十分强，可以将果皮颗粒中的柠檬烯高效的释放出来，因此实现高萃取效率。而且，常规的柠檬烯提取需要在高温下进行且需要使用大量溶剂。在本专利技术的方法中，由于超声波的振动效应，使得萃取变得更加容易。因此萃取可在较低的温度和较低的溶剂浓度下进行，使得溶剂用量省，能耗低，且萃取速度快，操作方便大大的降低了提取成本。在一个实施方式中，超声波辅助混合溶剂萃取可在40 V至60 V下进行。在一个实施方式中，超声波辅助溶剂萃取可在40。C至50。C下进行。本专利技术的超声波提取可通过市售的超声波发生器进行，如WS- VI型超声波仪。超声波的条件是电压220V、电流4A、脉冲频率20KHz、25KHzJ8KHz、33KH本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种提取柠檬烯的方法，所述方法包括以下步骤：（１）将柑橘类果皮加入到回流萃取釜中，并加入以所述果皮质量计的５至１５倍质量的水和２至１０倍质量的有机溶剂，加热搅拌至均匀混合；（２）在３０℃至８０℃下进行超声波辅助溶剂萃取，持续１０至３０分钟；（３）加入活性碳脱色，搅拌约３０分钟并冷却至１５℃至２５℃；（４）将脱色后的产物过滤分离得到滤液和滤渣，并将所述滤液分相得到有机相Ａ和水相Ｂ；（６）将水相Ｂ再次用以所述果皮质量计的０．２至０．５质量的所述有机溶剂萃取得到有机相Ａ’和水相Ｂ’；和（７）将有机相Ａ和Ａ’合并，在４０至１００℃下常压蒸馏分离得到柠檬烯和所述有机溶剂，收集所述柠檬烯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛绍勇，
申请(专利权)人：成都蓉药集团四川长威制药有限公司，
类型：发明
国别省市：51