一种富含总黄酮和天然维生素c的沙棘提取物的制备方法
阅读说明：本技术 一种富含总黄酮和天然维生素c的沙棘提取物的制备方法 (a method for preparing fructus Hippophae extract rich in total flavonoids and natural vitamin C ) 是由 刘巍 石华强 吕传智 于 2018-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明属天然有机化学领域,涉及富含总黄酮和天然VC的沙棘提取物的制备方法。本法先是将沙棘果利用超高压技术进行提取,后将提取液用离心机和陶瓷膜进行处理,再将处理液进行分子蒸馏,得到浓缩物。后用大孔吸附树脂进行分离纯化,分别收集水洗和醇洗部分,纳滤膜处理水洗部分,后用分子蒸馏进行浓缩,得含有VC浸膏(A)；醇洗部分直接浓缩,得含有沙棘总黄酮的流浸膏(B)；将流浸膏(A)和流浸膏(B)混合均匀,后冻干,得含总黄酮和天然维生素C的沙棘提取物。优点：1、超高压可使提取溶剂更好的进入植物细胞内部,实现总黄酮和VC高效提取；2、提取时间短、温度低、能耗低；3、分子蒸馏技术可有效降低VC在浓缩过程中含量损失。(The invention belongs to the field of natural organic chemistry, and relates to a preparation method of a sea buckthorn extract rich in total flavonoids and natural VC. The method comprises the steps of firstly extracting the seabuckthorn fruits by using an ultrahigh pressure technology, then treating an extracting solution by using a centrifugal machine and a ceramic membrane, and then carrying out molecular distillation on a treating solution to obtain a concentrate. Separating and purifying with macroporous adsorbent resin, respectively collecting water washing part and alcohol washing part, treating the water washing part with nanofiltration membrane, and concentrating by molecular distillation to obtain VC-containing extract (A); directly concentrating the alcohol-washed part to obtain fluid extract (B) containing total flavonoids of fructus Hippophae; and (3) uniformly mixing the fluid extract (A) and the fluid extract (B), and freeze-drying to obtain the seabuckthorn extract containing the total flavonoids and the natural vitamin C. The advantages are that: 1. the ultrahigh pressure can enable the extraction solvent to better enter the interior of plant cells, so that the high-efficiency extraction of the total flavonoids and VC is realized; 2. the extraction time is short, the temperature is low, and the energy consumption is low; 3. the molecular distillation technology can effectively reduce the content loss of VC in the concentration process.)
技术领域
本发明属于天然有机化学领域，涉及一种富含总黄酮和天然维生素C的沙棘提取物的制备方法。
背景技术
沙棘是一种落叶性灌木，其特性是耐旱、抗风沙，可以在盐碱化土地上生存，因此被广泛用于水土保持。中国西北部大量种植沙棘，用于沙漠绿化。沙棘果实中维生素C含量高，素有维生素C之王的美称。沙棘是植物和其果实的统称。植物沙棘为胡颓子科沙棘属，是一种落叶性灌木。沙棘为药食同源植物。沙棘的根、茎、叶、花、果，特别是沙棘果实含有丰富的营养物质和生物活性物质，可以广泛应用于食品、医药、轻工、航天、农牧鱼业等国民经济的许多领域。
沙棘果实入药具有止咳化痰、健胃消食、活血散瘀之功效。现代医学研究，沙棘可降低胆固醇，缓解心绞痛发作，还有防治冠状动脉粥样硬化性心脏病的作用。
沙棘果的应用除了用作水果和果汁外，还有一部分作为植物提取物的原料生产沙棘提取物。但是目前国内的专利要么是从其中提取维生素C，要么是从其中提取总黄酮，很少见到二者皆提取的专利。如中国专利CN 106343427 A，介绍了沙棘果中Vc的提取方法，就是一篇从沙棘果中单独提取维生素C的专利。又如中国专利CN 1451658 A，介绍了三溶剂体系提取沙棘果总黄酮的方法，是一篇从沙棘果中单独提取总黄酮的专利。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备富含总黄酮和天然维生素C的沙棘提取物的方法，为生产富含总黄酮和天然维生素C的沙棘提取物提供了一种新的制备路线。
本发明的优点在于提取物产品中既保留了总黄酮，又保留了维生素C，为沙棘提取物的进一步的加工利用提供了高品质的原料。
本发明的技术方案是这样实现的，它包括以下步骤：
(1) 将沙棘果用超高压提取罐以乙醇为提取溶剂进行提取，首先启动高压泵，将容器内的空气排出后在短时间内迅速将压力升高到工艺参数范围内，在此压力范围下维持一定时间，然后快速打开控制压力的阀门，卸除压力，然后放出提取液；
(2) 将步骤(1)收集到的提取液先用离心机离心后再采用陶瓷膜进行处理，收集透过液；
(3) 将步骤(2)收集到的透过液进行分子蒸馏，回收乙醇溶液，得到浓缩物；
(4) 将步骤(3)得到的浓缩物用大孔吸附树脂进行初步分离，分别用纯化水和乙醇进行洗脱，收集水洗部分（Ⅰ）和醇洗部分（Ⅱ）；
(5) 将步骤(4)得到的水洗部分（Ⅰ）用纳滤膜进行处理，除去多糖和部分二糖，收集纳滤膜透过液（Ⅲ）；
(6) 将步骤(5)得到的纳滤膜透过液（Ⅲ）采用分子蒸馏进行浓缩，得到含有维生素C的流浸膏（A）；
(7) 将步骤(4)得到的醇洗部分（Ⅱ）进行浓缩，得到含有沙棘总黄酮的流浸膏（B）；
(8) 将流浸膏（A）和流浸膏（B）混合均匀，然后冷冻干燥，得到富含总黄酮和天然维生素C的沙棘提取物。
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(1)中，采用超高压提取设备对沙棘果进行提取，提取采用体积百分数为71％～80％的乙醇，提取料液比为1∶8～10(m/v)，提取压力为100～120Mpa，提取温度为40～50℃，提取时间为31～40min，升压时间为2～3分钟，卸压时间为3～5秒。
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(2)中，采用管式离心机对提取液进行处理，离心机的转速为16000r/min以上，离心液再通过陶瓷膜处理，陶瓷膜的孔径选用200nm的膜元件，陶瓷膜处理液的温度为20～25℃，压力为0.2～0.5MPa，膜通量为60～120L/m2*h。
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(3)中，分子蒸馏的压力为50～60Pa，蒸发温度为30～40℃，冷凝温度0～10℃，物料流速2.0～3.0L/min。
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(4)中，采用AB-8、D101等型号的大孔吸附树脂对分子蒸馏液进行处理。蒸馏液进入树脂柱后先用去离子水冲洗，保持流速为1.5～2.5BV/h，水洗1.5～2h后停止水洗，收集水洗部分（Ⅰ）。然后用10～20%乙醇冲洗，冲洗速度为1.0～2.0BV/h，乙醇液用量为2～4BV。最后再用70～90%乙醇冲洗，冲洗速度为1.5～2.5BV/h，乙醇液用量为6BV～8BV，收集醇洗部分（Ⅱ）。
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(5)中，纳滤膜的截留分子量选择200～400Dal，纳滤膜处理液的温度为20～25℃，压力为0.3～0.5MPa，膜通量为8～12L/m2*h。
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(6)中，分子蒸馏的压力为20～30Pa，蒸发温度为30～40℃，冷凝温度0～10℃，物料流速1.0～2.0L/min。
本发明较好的技术方案是：所述的步骤(8)中，冷冻时控制真空度在10～13Pa，温度为-50～-40℃，冷冻干燥至水分含量在5％以下。
具体实施方式
实施例1
称取沙棘果100公斤投入超高压提取罐，以1000L体积百分数为71％的乙醇为提取溶剂。待沙棘果和乙醇溶液投入超高压提取罐后，启动高压泵，将容器内的空气排出后，在2～3分钟内迅速将压力升高到100Mpa，然后升温至40℃，在此压力和温度下提取40min。提取结束后快速打开控制高压的阀门卸除压力，卸压时间为3秒。放出提取溶剂，得到提取液1033L。
提取液用管式离心机进行处理，离心机的转速为16000r/min，去除大颗粒杂质及果胶等物质，离心液再通过陶瓷膜进行精滤，陶瓷膜的孔径选用200nm的膜元件，处理液的温度为20℃，压力为0.5MPa，膜通量为60L/m2*h，收集陶瓷膜透过液929L。
采用分子蒸馏的方式对陶瓷膜透过液进行浓缩，分子蒸馏的压力为50Pa，蒸发温度为30℃，冷凝温度0℃，物料流速2.0L/min，得到分子蒸馏浓缩液20.86kg。
采用型号为AB-8的大孔吸附树脂分离分子蒸馏浓缩液中的化学成分，蒸馏液进入树脂柱后先用去离子水冲洗，流速为1.5BV/h，水洗2h后停止水洗，收集水洗部分（Ⅰ）约152L。然后用10%乙醇冲洗，冲洗速度为1.0BV/h，10%乙醇液用量为4BV。最后再用70%乙醇冲洗，冲洗速度为1.5BV/h，70%乙醇液用量为8BV，收集醇洗部分（Ⅱ）约400L。
将收集到的水洗部分（Ⅰ）152L溶液用纳滤膜进行处理，纳滤膜的截留分子量选择200Dal，纳滤膜处理液的温度为20℃，压力为0.5MPa，膜通量为8L/m2*h，收集到纳滤膜透过液132L。
将纳滤膜透过液用分子蒸馏进行浓缩处理，分子蒸馏的压力为20Pa，蒸发温度为30℃，冷凝温度0℃，物料流速2.0L/min，得到3.63kg流浸膏（A）。将收集到的醇洗部分（Ⅱ）采用常规的减压浓缩方式进行浓缩，得到3.22kg流浸膏（B）。
将流浸膏（A）和流浸膏（B）混合均匀后放入真空冷冻干燥机中进行干燥，冷冻时控制真空度在10Pa，温度为-50℃，冷冻干燥至水分含量为4.29％。得到沙棘提取物的重量为2.025kg，其中维生素C的纯度为40.74%，总黄酮的纯度为30.86%。
实施例2
称取沙棘果100公斤投入超高压提取罐，以800L体积百分数为80％的乙醇为提取溶剂。待沙棘果和乙醇溶液投入超高压提取罐后，启动高压泵，将容器内的空气排出后，在2～3分钟内迅速将压力升高到120Mpa，然后升温至50℃，在此压力和温度下提取31min。提取结束后快速打开控制高压的阀门卸除压力，卸压时间为5秒。放出提取溶剂，得到提取液829L。
提取液用管式离心机进行处理，离心机的转速为17000r/min，去除大颗粒杂质及果胶等物质，离心液再通过陶瓷膜进行精滤，陶瓷膜的孔径选用200nm的膜元件，处理液的温度为25℃，压力为0.2MPa，膜通量为100L/m2*h，收集陶瓷膜透过液752L。
采用分子蒸馏的方式对陶瓷膜透过液进行浓缩，分子蒸馏的压力为60Pa，蒸发温度为40℃，冷凝温度5℃，物料流速3.0L/min，得到分子蒸馏浓缩液21.44kg。
采用型号为D101的大孔吸附树脂分离分子蒸馏浓缩液中的化学成分，蒸馏液进入树脂柱后先用去离子水冲洗，流速为2.5BV/h，水洗1.5h后停止水洗，收集水洗部分（Ⅰ）约189L。然后用20%乙醇冲洗，冲洗速度为2.0BV/h，20%乙醇液用量为2BV。最后再用90%乙醇冲洗，冲洗速度为2.5BV/h，90%乙醇液用量为6BV，收集醇洗部分（Ⅱ）约300L。
将收集到的水洗部分（Ⅰ）189L溶液用纳滤膜进行处理，纳滤膜的截留分子量选择400Dal，纳滤膜处理液的温度为25℃，压力为0.3MPa，膜通量为10L/m2*h，收集到纳滤膜透过液159L。
将纳滤膜透过液用分子蒸馏进行浓缩处理，分子蒸馏的压力为30Pa，蒸发温度为40℃，冷凝温度5℃，物料流速1.0L/min，得到3.37kg流浸膏（A）。将收集到的醇洗部分（Ⅱ）采用常规的减压浓缩方式进行浓缩，得到3.53kg流浸膏（B）。
将流浸膏（A）和流浸膏（B）混合均匀后放入真空冷冻干燥机中进行干燥，冷冻时控制真空度在13Pa，温度为-40℃，冷冻干燥至水分含量为4.47％。得到沙棘提取物的重量为2.241kg，其中维生素C的纯度为38.81%，总黄酮的纯度为28.42%。
实施例3
称取沙棘果100公斤投入超高压提取罐，以900L体积百分数为75％的乙醇为提取溶剂。待沙棘果和乙醇溶液投入超高压提取罐后，启动高压泵，将容器内的空气排出后，在2～3分钟内迅速将压力升高到110Mpa，然后升温至45℃，在此压力和温度下提取35min。提取结束后快速打开控制高压的阀门卸除压力，卸压时间为2秒。放出提取溶剂，得到提取液931L。
提取液用管式离心机进行处理，离心机的转速为18000r/min，去除大颗粒杂质及果胶等物质，离心液再通过陶瓷膜进行精滤，陶瓷膜的孔径选用200nm的膜元件，处理液的温度为23℃，压力为0.4MPa，膜通量为120L/m2*h，收集陶瓷膜透过液838L。
采用分子蒸馏的方式对陶瓷膜透过液进行浓缩，分子蒸馏的压力为55Pa，蒸发温度为35℃，冷凝温度10℃，物料流速2.5L/min，得到分子蒸馏浓缩液21.12kg。
采用型号为AB-8的大孔吸附树脂分离分子蒸馏浓缩液中的化学成分，蒸馏液进入树脂柱后先用去离子水冲洗，流速为2.0BV/h，水洗2h后停止水洗，收集水洗部分（Ⅰ）约203L。然后用15%乙醇冲洗，冲洗速度为1.5BV/h，15%乙醇液用量为3BV。最后再用80%乙醇冲洗，冲洗速度为2.0BV/h，80%乙醇液用量为7BV，收集醇洗部分（Ⅱ）约356L。
将收集到的水洗部分（Ⅰ）203L溶液用纳滤膜进行处理，纳滤膜的截留分子量选择300Dal，纳滤膜处理液的温度为23℃，压力为0.4MPa，膜通量为12L/m2*h，收集到纳滤膜透过液176L。
将纳滤膜透过液用分子蒸馏进行浓缩处理，分子蒸馏的压力为25Pa，蒸发温度为35℃，冷凝温度10℃，物料流速1.5L/min，得到3.49kg流浸膏（A）。将收集到的醇洗部分（Ⅱ）采用常规的减压浓缩方式进行浓缩，得到3.36kg流浸膏（B）。
将流浸膏（A）和流浸膏（B）混合均匀后放入真空冷冻干燥机中进行干燥，冷冻时控制真空度在10Pa，温度为-50℃，冷冻干燥至水分含量为4.68％。得到沙棘提取物的重量为2.136kg，其中维生素C的纯度为40.08%，总黄酮的纯度为29.38%。