專利名稱：一種高純度胭脂樹橙的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于植物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及從紅木種子制備高純度胭脂樹橙的方法。胭脂樹橙(紅木色素)是從熱帶植物胭脂樹的種子假外種皮上提取得到的無毒無 味的天然色素，它染著性好，可提供黃色、橘黃色、橘紅色三種色調(diào)，不僅可作為日用品、食 品、化妝品的著色劑廣泛應(yīng)用，且還具有一定的藥理作用，在西方國(guó)家已經(jīng)應(yīng)用千年，是國(guó) 際上通用的功能食用色素，通過了 FA0/WH0和JECFA評(píng)審，其產(chǎn)品行銷167個(gè)國(guó)家或地區(qū)。 在我國(guó)也已被列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-1996)，國(guó)內(nèi)也早已有眾多 商家在經(jīng)營(yíng)和使用紅木色素。目前，國(guó)外對(duì)天然色素的研究開發(fā)與應(yīng)用力度更大。據(jù)估計(jì)，全球天然色素市場(chǎng)規(guī) 模約為2. 5億美元(其中美國(guó)占1. 0億美元)，仿天然色素為1. 9億美元，市場(chǎng)年增長(zhǎng)率約 為5% 10%。在日本市場(chǎng)，天然色素已成為色素的主流。在1995年5月食品衛(wèi)生法修改 后的目錄中，日本許可使用的天然色素有97種。天然色素市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到200多億日元，占 食用色素市場(chǎng)的90%。我國(guó)食品行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，每年的產(chǎn)值幾千億?，F(xiàn) 在食用色素還主要以合成色素為主，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，食品中天 然色素的比重將會(huì)越來越大。從胭脂樹成熟種子假種皮中提取的胭脂樹橙色素，屬類胡蘿卜色素，其主要著色 成分為胭脂樹橙(bixin)及降胭脂樹橙(norbixin)，它們均以順反異構(gòu)體形式存在于胭脂 樹種子的皮中。胭脂樹橙和降胭脂樹橙的結(jié)構(gòu)分別如下 目前，已有的胭脂樹橙制備工藝具有產(chǎn)物純度低、收率低等諸多缺點(diǎn)。如美國(guó)專利 US279312提供了一種胭脂樹橙的制備方法，它是將胭脂樹種子用有機(jī)溶劑提取后濃縮，得 到胭脂樹橙粗提物，再將該粗提物用乙醇、丙酮或酯分散，不溶物即為較純的胭脂樹橙，收 率在35 %左右。該方法由于提取液未經(jīng)柱層析純化，直接溶析析晶，導(dǎo)致得到的胭脂樹橙收 率低。而我國(guó)對(duì)胭脂樹色素的開發(fā)仍處于起步階段，技術(shù)水平落后，由于資源、信息、技術(shù)等 方面的限制，盡管有多家高校和科研院所對(duì)胭脂樹橙色素有過研究，但研究水平和深度尚 處于起步階段，所得色素產(chǎn)品基本上都是粗品，限制了其應(yīng)用范圍。目前國(guó)內(nèi)沒有胭脂樹橙 進(jìn)入商品化階段的產(chǎn)品問世，完全信賴進(jìn)口。因而，加快紅木農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)研究工作，帶 動(dòng)整個(gè)紅木農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化鏈條有效運(yùn)轉(zhuǎn)，填補(bǔ)我國(guó)胭脂樹橙產(chǎn)品的空白，成為當(dāng)務(wù)之急。
背景技術(shù)：

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種從胭脂樹種子中分離純化制備高純度胭 脂樹橙的方法。本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將胭脂樹種子用有機(jī)溶劑提取，提取液加水分散后依 次經(jīng)吸附、解吸、濃縮、結(jié)晶、干燥，得到胭脂樹橙純品。本發(fā)明制備胭脂樹橙的方法包括下述步驟a.將胭脂樹種子加入2 10倍量的乙醇或丙酮的水溶液中，在30°C 60°C條件 下，攪拌0. 5 2小時(shí)后固液分離得到胭脂樹橙提取液；b.將上述胭脂樹橙提取液以1 3BV/h的吸附流速通過吸附樹脂富集后用甲醇、 丙酮或乙醇解吸劑解吸；c.將上述解吸液在50 65°C條件下減壓濃縮，當(dāng)濃縮液體積為解吸液體積的 1/40 1/60時(shí)，緩慢降溫到_5°C 0°C，養(yǎng)晶10小時(shí)后再經(jīng)固液分離得到胭脂樹橙結(jié)晶。其中，上述步驟a中提取溫度優(yōu)選為40°C 50°C。向紅木種子中加入的乙醇或丙 酮水溶液的溶劑，優(yōu)選質(zhì)量百分比濃度為60 70%的乙醇水溶液或60 70%的丙酮水溶 液，該溶劑的用量最好為紅木種子的4 6倍(重量/體積)，攪拌提取時(shí)間優(yōu)選為1 2 小時(shí)。上述步驟b中所述的吸附樹脂采用XAD-16、HZ801、D1300、CAD-40、X_5、D312、 LX700或HZ818樹脂。其中優(yōu)選D312或HZ818樹脂。其中解吸劑為甲醇、丙酮或體積百分 比濃度為95%的工業(yè)乙醇，優(yōu)選為體積百分比濃度為95%的工業(yè)乙醇，采用非連續(xù)梯度解 吸法進(jìn)行樹脂解吸，吸附樹脂用量為胭脂樹橙提取液的0. 05 0. 3倍(重量/體積)，優(yōu)選 為0.1 0.2倍(重量/體積)。樹脂柱高徑比為2 1 5 1，優(yōu)選為3 1 4 1， 吸附流速優(yōu)選1. 5 2BV/h。上述步驟c中所述的減壓濃縮溫度優(yōu)選為55°C 60°C，濃縮液體積最好為解吸液 體積的1/50 1/55時(shí)降溫、固液分離。本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步1、由于采用大孔吸附樹脂富集胭脂樹橙，因而可去除大 部分極性大的雜質(zhì)，因而提高了提取液的澄清度和質(zhì)量。2、由于在解吸過程采用非連續(xù)梯 度解吸法，低濃度的乙醇沖洗樹脂柱可除去樹脂吸附上的大部分多糖和強(qiáng)極性雜質(zhì)，之后 采用高濃度的乙醇解吸，使解吸液質(zhì)量大幅提高，因而有利于后續(xù)的結(jié)晶。3、采用樹脂結(jié)合 結(jié)晶的工藝使胭脂樹橙得到了行之有效的提取分離，所得產(chǎn)品純度高，經(jīng)檢測(cè)HPLC含量大 于95%，收率高達(dá)于80%以上，為生產(chǎn)藥用級(jí)原料提供了更加安全的技術(shù)保障，提取成本 低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明胭脂樹橙液相色譜圖。
具體實(shí)施例方式下述實(shí)施例僅用于闡述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明所使用的胭脂樹橙種子采自云南。大孔樹脂D312、HZ816、HZ801、D293、D315 為上海華震公司生產(chǎn)；大孔樹脂D301、D311、D330、D1300、CAD-40、X-5為安徽三星樹脂廠生產(chǎn)；XAD-16為羅門哈斯公司生產(chǎn)；LX700樹脂為西安藍(lán)曉公司生產(chǎn)。實(shí)施例1 將胭脂樹種子加入2 10倍(v/w)量的乙醇或丙酮的水溶液中，即胭脂 樹種子以重量克或千克為計(jì)量單位，乙醇或丙酮的水溶液以體積升或毫升為計(jì)量單位，本 實(shí)施例取胭脂樹種子1000克(胭脂樹橙含量為2.5%)，加入體積濃度60 %的乙醇4000ml， 40°C下攪拌1小時(shí)后過濾，所得胭脂樹橙提取濾液加水稀釋至乙醇濃度為50%時(shí)，以IBV/ h的流速通過高徑比為3 1、裝量為400ml的D312、XAD-16或X-5大孔樹脂吸附柱，吸附 流速控制在1. 5 2BV/h，吸附后用體積濃度70%乙醇水溶液進(jìn)行飽和樹脂柱凈化，除去大 部分糖和其他極性大的雜質(zhì)后，再用95%的乙醇水溶液(或甲醇或丙酮)采用非連續(xù)梯度 解吸法進(jìn)行樹脂解吸，解吸流速控制在0. 5BV/h, HPLC檢測(cè)當(dāng)有胭脂樹橙流出時(shí)開始收集 解吸液，解吸液中無胭脂樹橙時(shí)解吸完畢，合并解吸液后在50 65°C條件下真空濃縮至解 吸液體積的1/40 1/60時(shí)，此時(shí)胭脂樹橙濃度為60g/l，緩慢降溫到-5 0°C，養(yǎng)晶12小 時(shí)后固液分離結(jié)晶液得到胭脂樹橙濾餅，用石油醚洗滌濾餅1 2次后，在50°C 55°C條 件下真空干燥濾餅，干燥時(shí)間4h 6h后，得到HPLC含量為97. 5%的深紅色胭脂樹橙精粉 20g，收率為80.4%，有關(guān)液相色譜分析見圖1。實(shí)施例2 本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處是，取胭脂樹種子10公斤(胭脂樹橙含 量為2. 5% )，加入體積濃度65%的乙醇50L，45°C下攪拌1. 5小時(shí)后過濾。所得胭脂樹橙 提取濾液加入水稀釋至乙醇濃度為50%時(shí)，以1.5BV/h的流速通過高徑比為4 1，裝量為 7500ml的CAD-40或LX700大孔樹脂樹脂吸附柱進(jìn)行胭脂樹橙的捕獲及富集，吸附流速控 制在1. 5 2BV/h，吸附后用70%乙醇水溶液進(jìn)行飽和樹脂柱凈化，除去大部分糖和其他極 性大的雜質(zhì)后，95%的乙醇水溶液(或甲醇或丙酮)采用非連續(xù)梯度解吸法進(jìn)行樹脂解吸， 解吸流速控制在0. 5BV/h, HPLC檢測(cè)有胭脂樹橙流出時(shí)開始收集解吸液，解吸液中無胭脂 樹橙市解吸完畢，合并解吸液后在50 65°C條件下真空濃縮至解吸液體積的1/40 1/60 時(shí)，此時(shí)胭脂樹橙濃度65g/l，緩慢降溫到-5 0°C，養(yǎng)晶12小時(shí)后固液分離結(jié)晶液得到胭 脂樹橙濾餅，用石油醚洗滌濾餅1 2次后，在50°C 55°C條件下真空干燥濾餅，干燥4h 6h后得到HPLC含量為98. 2%的深紅色胭脂樹橙結(jié)晶205g，收率為82. 0%。實(shí)施例3 本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處是，取胭脂樹種子100公斤(胭脂樹橙含 量為2. 5% )，加入體積濃度70%的乙醇600L，50°C下攪拌2小時(shí)后過濾。所得胭脂樹橙提 取濾液加入水稀釋至乙醇濃度為50%時(shí)，以2BV/h的流速通過高徑比為4 1的HZ818或 HZ801或D1300大孔樹脂裝量為120L的吸附柱進(jìn)行胭脂樹橙的捕獲及富集，吸附流速控制 在1. 5 2BV/h，吸附后用70%乙醇水溶液進(jìn)行飽和樹脂柱凈化，除去大部分糖和其他極 性大的雜質(zhì)后，再用95%的乙醇水溶液(或甲醇或丙酮)采用非連續(xù)梯度解吸法進(jìn)行樹脂 解吸，解吸流速控制在0. 5BV/h, HPLC檢測(cè)有胭脂樹橙流出時(shí)開始收集解吸液，解吸液中無 胭脂樹橙市解吸完畢，合并解吸液后在50 65°C條件下真空濃縮至解吸液體積的1/40 1/60時(shí)，此時(shí)胭脂樹橙濃度70g/l，緩慢降溫到-5 0°C，養(yǎng)晶12小時(shí)后固液分離結(jié)晶液得 到胭脂樹橙濾餅，用石油醚洗滌濾餅1 2次后，在50°C 55°C條件下真空干燥濾餅，干燥 4h 6h后得到HPLC含量為98. 5%的深紅色胭脂樹橙精粉2. 12kg，收率為84. 8%。
權(quán)利要求
一種高純度胭脂樹橙的制備方法，它包括下述步驟a.將胭脂樹種子加入2～10倍量的乙醇或丙酮的水溶液中，在30℃～60℃條件下，攪拌0.5～2小時(shí)后固液分離得到胭脂樹橙提取液；b.將上述胭脂樹橙提取液以1～3BV/h的吸附流速通過吸附樹脂富集后用甲醇、丙酮或乙醇解吸劑解吸；c.將上述解吸液在50～65℃條件下減壓濃縮，當(dāng)濃縮液體積為解吸液體積的1/40～1/60時(shí)，緩慢降溫到 5℃～0℃，養(yǎng)晶10小時(shí)后經(jīng)濃縮、結(jié)晶、干燥，得到胭脂樹橙結(jié)晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度胭脂樹橙的制備方法，其特征在于上述步驟a中乙醇 或丙酮水溶液的體積百分比濃度分別為60 70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度胭脂樹橙的制備方法，其特征在于上述步驟b中所述 吸附樹脂采用 XAD-16、HZ801、D1300、CAD-40、X-5、D312、LX700 或 HZ818 樹脂，所述甲醇、丙 酮或乙醇解吸劑選用甲醇、丙酮或體積百分比濃度為95%的乙醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度胭脂樹橙的制備方法，其特征在于吸附樹脂用量為胭 脂樹橙提取液的0.05 0.3倍，樹脂柱高徑比為2 1 5 1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高純度胭脂樹橙的制備方法，將胭脂樹種子加入乙醇或丙酮的水溶液中，在30℃～60℃下，攪拌、固液分離得到胭脂樹橙提取液；將胭脂樹橙提取液通過吸附樹脂富集解吸；解吸液經(jīng)減壓濃縮，結(jié)晶，干燥，得到胭脂樹橙結(jié)晶。由于采用大孔吸附樹脂富集胭脂樹橙，因而可去除大部分極性大的雜質(zhì)，提高了提取液的澄清度和質(zhì)量。解吸過程采用非連續(xù)梯度解吸法，低濃度的乙醇沖洗樹脂柱可除去樹脂吸附上的大部分多糖和強(qiáng)極性雜質(zhì)，之后采用高濃度的乙醇解吸，使解吸液質(zhì)量大幅提高，有利于后續(xù)的結(jié)晶。所得產(chǎn)品純度高，經(jīng)檢測(cè)HPLC含量大于95％，收率高達(dá)于80％以上，為生產(chǎn)藥用級(jí)原料提供了更加安全的技術(shù)保障，提取成本低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C69/602GK101974247SQ201010270739
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者楊貴國(guó), 樊書旗, 王輝 申請(qǐng)人:河北食品添加劑有限公司