阅读说明：本技术 一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法 (Method for extracting and purifying oryzanol from rice bran acidification oil ) 是由 沈明云 龚美青 孙海辉 黄辉其 石书鹏 吴凯 孙海容 吴敏 廖英俊 张斌 张昭 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法,该方法先通过脂肪酶和甲醇对米糠酸化油在35-45℃下进行酶水解和酯化反应,然后经过离心分离和分子蒸馏,得到含谷维素的浓缩物,根据脂肪酸盐、谷维素、类脂物和脂肪伴随物在不同pH下,在极性溶剂和非极性溶剂中的溶解度差异,利用甲醇和石油醚调节pH进行两次萃取,萃取在室温的条件下进行,且提取工艺无高温强酸或高温强碱下反应,避免了对谷维素的破坏,通过酸析、过滤、脱色、浸泡、干燥等,提纯得到高品质谷维素成品,通过实测表明,采用该方法能够有效从谷维素含量低于20％的米糠酸化油中提取出谷维素,工艺总收率能够达到60％以上,提升了谷维素的品质和总收率。(The invention provides a method for extracting and purifying oryzanol from rice bran acidified oil, which comprises the steps of carrying out enzymatic hydrolysis and esterification reaction on the rice bran acidified oil at 35-45 ℃ by using lipase and methanol, then carrying out centrifugal separation and molecular distillation to obtain a oryzanol-containing concentrate, carrying out twice extraction by using methanol and petroleum ether to adjust the pH value according to the solubility difference of fatty acid salts, the oryzanol, lipoid and fat concomitant substances in a polar solvent and a non-polar solvent under different pH values, carrying out extraction at room temperature, carrying out reaction without high-temperature strong acid or high-temperature strong alkali in the extraction process, avoiding the damage to the oryzanol, purifying to obtain a high-quality oryzanol finished product by acid precipitation, filtration, decoloration, soaking, drying and the like, wherein the oryzanol can be effectively extracted from the rice bran acidified oil with the oryzanol content of lower than 20% by adopting the method through actual measurement, the total yield of the process can reach more than 60 percent, and the quality and the total yield of the oryzanol are improved.)

一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法

技术领域

本发明涉及谷维素提取技术领域，特别是涉及一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法。

背景技术

酸化油是对皂脚进行酸化处理所得到的油。目前已知能够从米糠酸化油中提取出谷维素。对于谷维素含量高于20％的米糠酸化油，其杂质含量较少，提取谷维素较容易。但对于谷维素含量低于20％的米糠酸化油，含有大量的游离脂肪酸、甘油酯、类脂物和脂肪伴随物等杂质，谷维素的提取比较困难，提取收率较低。

现有技术中，对谷维素含量低于20％的米糠酸化油，从中提取谷维素的工艺主要是皂化(80-90℃)+反萃取+浓缩，或者酯化(80-90℃)+脱水+醇解(80-90℃)+萃取，工艺流程中，需要经过高温条件(80-90℃)，且需要在强酸或强碱条件下才能将杂质分离，对谷维素的破坏较大，工艺总收率低于30％，总收率较低。

发明内容

鉴于上述状况，本发明提供一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法，以解决现有技术会破坏谷维素，导致总收率较低的问题。

本发明的技术方案为：

一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法，包括：

步骤1，向米糠酸化油中加入脂肪酶，然后缓慢滴加甲醇，室温下进行酶水解和酯化反应，以得到反应后物料，原料米糠酸化油中谷维素的含量低于20％；

步骤2，用30-40℃的温水对步骤1的反应后物料进行离心分离，离心得到的下层水层，经甲醇处理系统合格后，甲醇套用；

步骤3，对步骤2离心分离后的上层物料进行分子蒸馏，得到含谷维素的浓缩物；

步骤4，向步骤3的含谷维素的浓缩物中加入甲醇和石油醚，加热搅拌溶解后，降温至室温10-20℃，再加入经过稀释的氢氧化钠将pH调节至10-11，萃取分层，下层物料备用，上层经蒸馏回收溶剂后，和米糠酸化油原料混合再次提取谷维素；

步骤5，使用经过稀释的盐酸将步骤4中的下层物料的pH调节至5-6；

步骤6，对步骤5的下层物料进行过滤，得到固体物料；

步骤7，向步骤6的固体物料中加入甲醇和石油醚，加热搅拌溶解后，降至室温10-20℃，再加入经过稀释的氢氧化钠将pH调节至9-10，萃取分层，上层回收溶剂后作为制备阿魏酸的原料，下层物料备用；

步骤8，使用经过稀释的盐酸将步骤7中的下层物料的pH调节至3-4；

步骤9，对步骤8的下层物料进行过滤，得到固体物料；

步骤10，向步骤9的固体物料中加入异丙醇和活性炭进行脱色，降温至室温结晶，过滤，得到类白色至白色谷维素，同时将滤液先蒸发部分溶剂再结晶，过滤，得到黄色粗谷维素，粗谷维素可再进行二次萃取提纯；

步骤11：将步骤10的脱色后的谷维素用40-50℃的水浸泡2-3小时后，过滤干燥，干燥温度为60-70℃，干燥时间为6-12小时，最终得到谷维素成品。

根据本发明提供的从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法，采用脂肪酶对米糠酸化油进行水解、酯化、离心、分子蒸馏，将米糠酸化油中的大量游离脂肪酸和甘油酯分离，根据谷维素或谷维素盐与杂质在不同溶剂中的溶解度差异，通过调节pH采用极性和非极性溶剂两次萃取将类脂物、脂肪伴随物等杂质与谷维素分离，整个工艺条件温和，避免了高温强酸或高温强碱条件下对谷维素的破坏，收率大大提高，易生产化。

此外，本发明提供的从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法，还具有以下技术特征：

进一步的，步骤1中，米糠酸化油的酸价为100-130mg*KOH/g。

进一步的，步骤1具体为：

向米糠酸化油中加入10％的脂肪酶，温度为35-45℃，然后缓慢滴加甲醇，35-45℃下进行酶水解和酯化反应，加入甲醇的时间控制在3-5h，总反应时间为6-9h，以得到反应后物料。

进一步的，步骤3具体为：

对步骤2离心分离后的上层物料在180-190℃，1-10pa的条件下进行分子蒸馏，得到含谷维素的浓缩物。

进一步的，步骤4具体为：

向步骤3的含谷维素的浓缩物中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为85-90％，甲醇的加入量为含谷维素的浓缩物的8-12.5倍，石油醚的加入量为含谷维素的浓缩物的4-7倍，加热至40-60℃搅拌溶解后，降温至室温10-20℃，再加入20-25％的氢氧化钠将pH调节至10-11，萃取分层5-15分钟，下层物料备用。

进一步的，步骤5具体为：

使用15-20％的盐酸将步骤4中的下层物料的pH调节至5-6。

进一步的，步骤7具体为：

向步骤6的固体物料中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为95-99％，甲醇的加入量为步骤6的固体物料的12.5-17.5倍，石油醚的加入量为步骤6的固体物料的1-5倍，加热至50-60℃搅拌溶解后，降至室温10-20℃，再加入20-30％的氢氧化钠将pH调节至9-10，萃取分层，下层物料备用。

进一步的，步骤8具体为：

使用15-20％的盐酸将步骤7中的下层物料的pH调节至3-4。

进一步的，步骤10中，异丙醇的加入量为步骤9的固体物料的5-10倍，活性炭的加入量为步骤9的固体物料的0.3％-1％。

进一步的，步骤10中，将剩余的滤液作为生产阿魏酸的原料。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照各实施例对本发明进行更全面的描述，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1：

一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法，包括：

步骤1，向米糠酸化油中加入10％的脂肪酶(其中，脂肪酶的型号为EVersaTransform 2.0，10％是指脂肪酶用水稀释后的浓度，脂肪酶的加入量为米糠酸化油用量的千分之二)，温度为35℃，然后缓慢滴加甲醇(甲醇的浓度为90％，是经过水稀释的)，室温下15℃进行酶水解和酯化反应，加入甲醇的时间控制在4h，总反应时间为8h，以得到反应后物料，其中，原料米糠酸化油中谷维素的含量为18.8％，米糠酸化油的酸价为130mg*KOH/g；

步骤2，用30℃的温水对步骤1的反应后物料进行离心分离，下层是甲醇、水、酶还有反应生成的甘油，离心分离的下层水层，可以去甲醇处理系统，回收到合格甲醇，套用；

步骤3，对步骤2离心分离后的上层物料在188℃，3pa的条件下进行分子蒸馏，得到含谷维素的浓缩物，其中，轻组分为甲酯；

步骤4，向步骤3的含谷维素的浓缩物中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为90％，甲醇的加入量为含谷维素的浓缩物的10.5倍，石油醚的加入量为含谷维素的浓缩物的6倍，加热至50℃搅拌溶解后，降温至15℃，再加入25％的氢氧化钠将pH调节至10，萃取分层10分钟，下层物料备用，上层经蒸馏回收溶剂后，和米糠酸化油原料混合再次提取谷维素；

步骤5，使用17％的盐酸将步骤4中的下层物料的pH调节至5；

步骤6，对步骤5的下层物料进行过滤，得到固体物料，此外，将滤液回收石油醚即可得到制备阿魏酸的原料；

步骤7，向步骤6的固体物料中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为95％，甲醇的加入量为步骤6的固体物料的16倍，石油醚的加入量为步骤6的固体物料的4倍，加热至54℃搅拌溶解后，降至室温15℃，再加入30％的氢氧化钠将pH调节至9，萃取分层，下层物料备用，上层回收溶剂后作为制备阿魏酸的原料；

步骤8，使用16％的盐酸将步骤7中的下层物料的pH调节至4；

步骤9，对步骤8的下层物料进行过滤，得到固体物料，固体物料颜色为类白色至白色；

步骤10，向步骤9的固体物料中加入异丙醇和活性炭进行脱色，异丙醇的加入量为步骤9的固体物料的6倍，活性炭的加入量为步骤9的固体物料的1％，降温至室温15℃结晶，过滤，得到类白色的谷维素，同时将滤液先蒸发部分溶剂再结晶，过滤，得到黄色粗谷维素，粗谷维素可再进行二次萃取提纯，剩余的滤液可作为生产阿魏酸的原料；

步骤11：将步骤10的脱色后的谷维素用9倍的45℃的水浸泡2小时后，过滤干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为12小时，最终得到白色的谷维素成品。

本实施例中，谷维素的总收率为74.5％。

实施例2：

一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法，包括：

步骤1，向米糠酸化油中加入10％的脂肪酶(其中，脂肪酶的型号为EVersaTransform 2.0，10％是指脂肪酶用水稀释后的浓度，脂肪酶的加入量为米糠酸化油用量的千分之三)，温度为45℃，然后缓慢滴加甲醇(甲醇的浓度为90％，是经过水稀释的)，室温10℃下进行酶水解和酯化反应，加入甲醇的时间控制在3h，总反应时间为8h，以得到反应后物料，其中，原料米糠酸化油中谷维素的含量为12.5％，米糠酸化油的酸价为120mg*KOH/g；

步骤2，用35℃的温水对步骤1的反应后物料进行离心分离，下层是甲醇、水、酶还有反应生成的甘油，离心分离的下层水层，可以去甲醇处理系统，回收到合格甲醇，套用；

步骤3，对步骤2离心分离后的上层物料在180℃，10pa的条件下进行分子蒸馏，得到含谷维素的浓缩物，其中，轻组分为甲酯；

步骤4，向步骤3的含谷维素的浓缩物中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为88％，甲醇的加入量为含谷维素的浓缩物的8.5倍，石油醚的加入量为含谷维素的浓缩物的4倍，加热至40℃搅拌溶解后，降温至10℃，再加入23％的氢氧化钠将pH调节至11，萃取分层15分钟，下层物料备用，上层经蒸馏回收溶剂后，和米糠酸化油原料混合再次提取谷维素；

步骤5，使用15％的盐酸将步骤4中的下层物料的pH调节至5；

步骤6，对步骤5的下层物料进行过滤，得到固体物料，此外，将滤液回收石油醚即可得到制备阿魏酸的原料；

步骤7，向步骤6的固体物料中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为99％，甲醇的加入量为步骤6的固体物料的17.5倍，石油醚的加入量为步骤6的固体物料的1倍，加热至50℃搅拌溶解后，降至室温10℃，再加入25％的氢氧化钠将pH调节至10，萃取分层，下层物料备用，上层回收溶剂后作为制备阿魏酸的原料，；

步骤8，使用17％的盐酸将步骤7中的下层物料的pH调节至3；

步骤9，对步骤8的下层物料进行过滤，得到固体物料，固体物料颜色为类白色至白色；

步骤10，向步骤9的固体物料中加入异丙醇和活性炭进行脱色，异丙醇的加入量为步骤9的固体物料的5倍，活性炭的加入量为步骤9的固体物料的0.7％，降温至室温10℃结晶，过滤，得到白色的谷维素，同时将滤液先蒸发部分溶剂再结晶，过滤，得到黄色粗谷维素，粗谷维素可再进行二次萃取提纯，剩余的滤液可作为生产阿魏酸的原料；

步骤11：将步骤10的脱色后的谷维素用9倍的45℃的水浸泡2小时后，过滤干燥，干燥温度为70℃，干燥时间为6小时，最终得到白色的谷维素成品。

本实施例中，谷维素的总收率为69.8％。

实施例3

一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法，包括：

步骤1，向米糠酸化油中加入10％的脂肪酶(其中，脂肪酶的型号为EVersaTransform 2.0，10％是指脂肪酶用水稀释后的浓度，脂肪酶的加入量为米糠酸化油用量的千分之二)，温度为40℃，然后缓慢滴加甲醇(甲醇的浓度为90％，是经过水稀释的)，室温18℃下进行酶水解和酯化反应，加入甲醇的时间控制在3h，总反应时间为6h，以得到反应后物料，其中，原料米糠酸化油中谷维素的含量为10.8％，米糠酸化油的酸价为130mg*KOH/g；

步骤2，用36℃的温水对步骤1的反应后物料进行离心分离，下层是甲醇、水、酶还有反应生成的甘油，离心分离的下层水层，可以去甲醇处理系统，回收到合格甲醇，套用；

步骤3，对步骤2离心分离后的上层物料在187℃，1pa的条件下进行分子蒸馏，得到含谷维素的浓缩物，其中，轻组分为甲酯；

步骤4，向步骤3的含谷维素的浓缩物中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为87％，甲醇的加入量为含谷维素的浓缩物的8倍，石油醚的加入量为含谷维素的浓缩物的7倍，加热至50℃搅拌溶解后，降温至18℃，再加入22％的氢氧化钠将pH调节至11，萃取分层15分钟，下层物料备用，上层经蒸馏回收溶剂后，和米糠酸化油原料混合再次提取谷维素；

步骤5，使用16％的盐酸将步骤4中的下层物料的pH调节至6；

步骤6，对步骤5的下层物料进行过滤，得到固体物料，此外，将滤液回收石油醚即可得到制备阿魏酸的原料；

步骤7，向步骤6的固体物料中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为97％，甲醇的加入量为步骤6的固体物料的17倍，石油醚的加入量为步骤6的固体物料的2倍，加热至60℃搅拌溶解后，降至室温18℃，再加入23％的氢氧化钠将pH调节至10，萃取分层，下层物料备用，上层回收溶剂后作为制备阿魏酸的原料；

步骤8，使用20％的盐酸将步骤7中的下层物料的pH调节至4；

步骤9，对步骤8的下层物料进行过滤，得到固体物料，固体物料颜色为类白色至白色；

步骤10，向步骤9的固体物料中加入异丙醇和活性炭进行脱色，异丙醇的加入量为步骤9的固体物料10倍，活性炭的加入量为步骤9的固体物料的0.3％，降温至室温18℃结晶，过滤，得到类白色的谷维素，同时将滤液先蒸发部分溶剂再结晶，过滤，得到黄色粗谷维素，粗谷维素可再进行二次萃取提纯，剩余的滤液可作为生产阿魏酸的原料；

步骤11：将步骤10的脱色后的谷维素用10倍的50℃的水浸泡3小时后，过滤干燥，干燥温度为65℃，干燥时间为10小时，最终得到白色的谷维素成品。

本实施例中，谷维素的总收率为65.4％。

实施例4

一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法，包括：

步骤1，向米糠酸化油中加入10％的脂肪酶(其中，脂肪酶的型号为EVersaTransform 2.0，10％是指脂肪酶用水稀释后的浓度，脂肪酶的加入量为米糠酸化油用量的千分之二)，温度为42℃，然后缓慢滴加甲醇(甲醇的浓度为90％，是经过水稀释的)，室温20℃下进行酶水解和酯化反应，加入甲醇的时间控制在5h，总反应时间为7h，以得到反应后物料，其中，原料米糠酸化油中谷维素的含量为14.9％，米糠酸化油的酸价为100mg*KOH/g；

步骤2，用40℃的温水对步骤1的反应后物料进行离心分离，下层是甲醇、水、酶还有反应生成的甘油，离心分离的下层水层，可以去甲醇处理系统，回收到合格甲醇，套用；

步骤3，对步骤2离心分离后的上层物料在190℃，6pa的条件下进行分子蒸馏，得到含谷维素的浓缩物，其中，轻组分为甲酯；

步骤4，向步骤3的含谷维素的浓缩物中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为90％，甲醇的加入量为含谷维素的浓缩物的12.5倍，石油醚的加入量为含谷维素的浓缩物的7倍，加热至60℃搅拌溶解后，降温至室温20℃，再加入20％的氢氧化钠将pH调节至10，萃取分层5分钟，下层物料备用，上层经蒸馏回收溶剂后，和米糠酸化油原料混合再次提取谷维素；

步骤5，使用20％的盐酸将步骤4中的下层物料的pH调节至6；

步骤6，对步骤5的下层物料进行过滤，得到固体物料，此外，将滤液回收石油醚即可得到制备阿魏酸的原料；

步骤7，向步骤6的固体物料中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为98％，甲醇的加入量为步骤6的固体物料的12.5倍，石油醚的加入量为步骤6的固体物料的5倍，加热至55℃搅拌溶解后，降至室温20℃，再加入20％的氢氧化钠将pH调节至9，萃取分层，下层物料备用，上上层回收溶剂后作为制备阿魏酸的原料；

步骤8，使用15％的盐酸将步骤7中的下层物料的pH调节至4；

步骤9，对步骤8的下层物料进行过滤，得到固体物料，固体物料颜色为类白色至白色；

步骤10，向步骤9的固体物料中加入异丙醇和活性炭进行脱色，异丙醇的加入量为步骤9的固体物料的9倍，活性炭的加入量为步骤9的固体物料的0.6％，降温至室温20℃结晶，过滤，得到白色的谷维素，同时将滤液先蒸发部分溶剂再结晶，过滤，得到黄色粗谷维素，粗谷维素可再进行二次萃取提纯，剩余的滤液可作为生产阿魏酸的原料；

步骤11：将步骤10的脱色后的谷维素用8倍的40℃的水浸泡3小时后，过滤干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为11小时，最终得到类白色的谷维素成品。

本实施例中，谷维素的总收率为71.2％。

实施例5

一种从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法，包括：

步骤1，向米糠酸化油中加入10％的脂肪酶(其中，脂肪酶的型号为EVersaTransform 2.0，10％是指脂肪酶用水稀释后的浓度，脂肪酶的加入量为米糠酸化油用量的千分之三)，温度为40℃，然后缓慢滴加甲醇(甲醇的浓度为90％，是经过水稀释的)，室温16℃下进行酶水解和酯化反应，加入甲醇的时间控制在4h，总反应时间为9h，以得到反应后物料，其中，原料米糠酸化油中谷维素的含量为8.4％，米糠酸化油的酸价为110mg*KOH/g；

步骤2，用38℃的温水对步骤1的反应后物料进行离心分离，下层是甲醇、水、酶还有反应生成的甘油，离心分离的下层水层，可以去甲醇处理系统，回收到合格甲醇，套用；

步骤3，对步骤2离心分离后的上层物料在185℃，8pa的条件下进行分子蒸馏，得到含谷维素的浓缩物，其中，轻组分为甲酯；

步骤4，向步骤3的含谷维素的浓缩物中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为85％，甲醇的加入量为含谷维素的浓缩物的11倍，石油醚的加入量为含谷维素的浓缩物的5倍，加热至55℃搅拌溶解后，降温至16℃，再加入24％的氢氧化钠将pH调节至11，萃取分层9分钟，下层物料备用，上层经蒸馏回收溶剂后，和米糠酸化油原料混合再次提取谷维素；

步骤5，使用18％的盐酸将步骤4中的下层物料的pH调节至5；

步骤6，对步骤5的下层物料进行过滤，得到固体物料，此外，将滤液回收石油醚即可得到制备阿魏酸的原料；

步骤7，向步骤6的固体物料中加入甲醇和石油醚，甲醇的浓度为97％，甲醇的加入量为步骤6的固体物料的14倍，石油醚的加入量为步骤6的固体物料的3倍，加热至50℃搅拌溶解后，降至室温16℃，再加入20％的氢氧化钠将pH调节至10，萃取分层，下层物料备用，上层回收溶剂后作为制备阿魏酸的原料；

步骤8，使用15％的盐酸将步骤7中的下层物料的pH调节至3；

步骤9，对步骤8的下层物料进行过滤，得到固体物料，固体物料颜色为类白色至白色；

步骤10，向步骤9的固体物料中加入异丙醇和活性炭进行脱色，异丙醇的加入量为步骤9的固体物料的10倍，活性炭的加入量为步骤9的固体物料的0.5％，降温至室温16℃结晶，过滤，得到白色的谷维素，同时将滤液先蒸发部分溶剂再结晶，过滤，得到黄色粗谷维素，粗谷维素可再进行二次萃取提纯，剩余的滤液可作为生产阿魏酸的原料；

步骤11：将步骤10的脱色后的谷维素用9倍的40℃的水浸泡2小时后，过滤干燥，干燥温度为70℃，干燥时间为8小时，最终得到白色的谷维素成品。

本实施例中，谷维素的总收率为60.1％。

表1对比了上述各实施例和现有技术的结果：

表1结果对比表

综上，根据本发明提供的从米糠酸化油中提取和提纯谷维素的方法，采用脂肪酶对米糠酸化油进行水解、酯化、离心、分子蒸馏，将米糠酸化油中的大量游离脂肪酸和甘油酯分离，根据谷维素或谷维素盐与杂质在不同溶剂中的溶解度差异，通过调节pH采用极性和非极性溶剂两次萃取将类脂物、脂肪伴随物等杂质与谷维素分离，整个工艺条件温和，避免了高温强酸或高温强碱条件下对谷维素的破坏，收率大大提高，易生产化。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。