本發(fā)明涉及一種天然有機(jī)微量元素濃縮液及其生產(chǎn)方法，該天然有機(jī)微量元素濃縮液含有多種人體必需微量元素，特別適用于富含微量元素的飲品(飲用水、酒類、其它飲品等)、食品、護(hù)膚品、化妝品、農(nóng)業(yè)營(yíng)養(yǎng)液和醫(yī)藥等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鐵(Fe)、銅(Cu)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鉻(Cr)、硒(Se)、碘(I)、氟(F)、鉬(Mo)是人類生命活動(dòng)不可或缺的微量元素，是維持人類生命健康的必需微量元素。適當(dāng)補(bǔ)充這些必需微量元素，能夠活化人體內(nèi)各種酶系統(tǒng)，激發(fā)細(xì)胞活力，加快新陳代謝，提高免疫功能，維持正常的生命活動(dòng)和生理功能，幫助人體健康基因正常表達(dá)，維護(hù)人類生命健康，還具有延緩衰老、預(yù)防疾病等作用。
但是，微量元素不能在人體內(nèi)合成，只能從外界攝取。然而現(xiàn)代無(wú)機(jī)農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中使用了大量化肥、農(nóng)藥、合成飼料及獸藥等化學(xué)合成制劑，導(dǎo)致微量元素在糧食、蔬菜、水果、肉、蛋、奶及水產(chǎn)品等農(nóng)產(chǎn)品及其加工產(chǎn)品、飲用水中的含量微乎其微，使得人類通過(guò)日常飲食攝取的必需微量元素極少，已不能滿足人類生命健康的需求，從而導(dǎo)致人體內(nèi)微量元素失衡、生理功能異常或紊亂等問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)亞健康、營(yíng)養(yǎng)不良、高血壓、高血脂、動(dòng)脈粥樣硬化、糖尿病、過(guò)敏癥等疾病，甚至誘發(fā)癌癥；農(nóng)作物和養(yǎng)殖動(dòng)物等缺乏微量元素，會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)發(fā)育不良、產(chǎn)量和質(zhì)量下降、生命周期延長(zhǎng)及生長(zhǎng)疾病等。因此，補(bǔ)充微量元素是保障農(nóng)業(yè)正常穩(wěn)態(tài)生產(chǎn)、飲食中微量元素豐富、維持人體生命健康的必經(jīng)之路。
通常，人們大多針對(duì)某個(gè)專用領(lǐng)域范圍內(nèi)微量元素產(chǎn)品的生產(chǎn)方法進(jìn)行研究，CN 02115075.3微量元素飲用水及其制造方法主要闡述了微量元素飲用水的生產(chǎn)方法，CN 201310713546.7一種玉米萌發(fā)活性、富硒或富含微量元素飲品生產(chǎn)方法和CN201310527209.9一種玉米萌發(fā)活性、富硒或富含微量元素食品生產(chǎn)方法主要說(shuō)明與玉米有關(guān)的微量元素飲品和微量元素食品的生產(chǎn)方法，CN201510166050.1多種微量元素組合物及其制備方法主要表述預(yù)防和治療微量元素相關(guān)缺乏癥的醫(yī)藥的制備方法。目前，尚無(wú)一種能廣泛用于飲品、食品、護(hù)膚品、化妝品、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的微量元素產(chǎn)品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種天然有機(jī)微量元素濃縮液及其生產(chǎn)方法，適用于富含微量元素的飲品、食品、護(hù)膚品、化妝品、農(nóng)業(yè)營(yíng)養(yǎng)液及醫(yī)藥等領(lǐng)域的生產(chǎn)或應(yīng)用。上述產(chǎn)品或其應(yīng)用后的衍生產(chǎn)品被人類食用或使用后，能有效補(bǔ)充人體必需微量元素，維持正常生理功能，激發(fā)生命活力，強(qiáng)身健體，美容養(yǎng)顏，延緩衰老，預(yù)防疾病，甚至能在一定程度上緩解病痛。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
一種天然有機(jī)微量元素濃縮液，其特殊之處在于：以天然植物為原料，選擇CO2作為萃取劑，通過(guò)升溫、加壓使萃取劑形成超臨界流體，進(jìn)行萃取，得到微量元素提取物，經(jīng)過(guò)真空密封獲得的天然有機(jī)微量元素濃縮液，該天然有機(jī)微量元素濃縮液含有九種人體必需微量元素——鐵(Fe)、銅(Cu)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鉻(Cr)、硒(Se)、碘(I)、氟(F)、鉬(Mo)。
進(jìn)一步的，所述天然有機(jī)微量元素濃縮液，按重量百分含量，組成如下：鐵(Fe)為50.49％～53.22％、鋅(Zn)為29.27％～31.55％、錳(Mn)為10.64％～11.36％、鉻(Cr)為0.09％～0.11％、硒(Se)為0.15％～0.16％、碘(I)為0.30％～0.48％、氟(F)為3.73％～3.79％、鉬(Mo)為0.25％～0.26％、銅(Cu)為2.02％～2.13％。
一種天然有機(jī)微量元素濃縮液的生產(chǎn)方法，以天然植物為原料，選擇CO2作為萃取劑，通過(guò)升溫、加壓使萃取劑形成超臨界流體，進(jìn)行萃取，得到微量元素提取物，經(jīng)過(guò)殺菌處理、真空密封，得到天然有機(jī)微量元素濃縮液。
進(jìn)一步的，天然有機(jī)微量元素濃縮液的生產(chǎn)方法具體步驟如下：
(1)以天然植物為代表原料；
(2)選擇CO2作為萃取劑，通過(guò)升溫、加壓使萃取劑形成超臨界流體；
(3)將一定量的天然植物經(jīng)粉碎預(yù)處理后，置于萃取裝置中，系統(tǒng)沖入超臨界流體CO2并升溫、加壓，使超臨界CO2流體與天然植物充分接觸，在超臨界CO2流體作用下，提取天然植物中的有機(jī)微量元素；其中，提取溫度為31℃～60℃，壓力為8MPa～40MPa，天然植物經(jīng)粉碎后的粒度為40目～60目，萃取時(shí)間為0.5h～4h，每1kg天然植物所需超臨界CO2流體的流量為0.02L/min～21L/min；
(5)在分離裝置中，經(jīng)減壓、降溫作用，使流出萃取裝置的超臨界CO2流體與微量元素提取物分離，然后超臨界CO2流體再經(jīng)調(diào)溫、調(diào)壓返回到萃取裝置循環(huán)使用；
(6)將微量元素提取物殺菌處理后真空密封，得到天然有機(jī)微量元素濃縮液。
進(jìn)一步的，步驟(2)的溫度>31℃，壓力>7.38MPa。
進(jìn)一步的，所述天然植物為常綠喬木，以棕櫚樹為代表原料。
進(jìn)一步的，以美國(guó)生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)棕櫚樹等天然植物作為原料時(shí)，每1kg原料可以獲得0.37g～11.62g天然有機(jī)微量元素濃縮液。
本發(fā)明的有益效果：
(1)提取出的產(chǎn)品含有種類較多的微量元素，且大多為人體生命活動(dòng)不可或缺的必需微量元素。以天然棕櫚樹為代表原料生產(chǎn)的天然有機(jī)微量元素濃縮液含有多達(dá)九種的人體必需微量元素——鐵(Fe)、銅(Cu)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鉻(Cr)、硒(Se)、碘(I)、氟(F)、鉬(Mo)，且這些必需元素均為有益于人體生命健康的有機(jī)微量元素，生物活性高、易于人體吸收；以其它天然優(yōu)質(zhì)植物為原料，采用本發(fā)明中生產(chǎn)方法生產(chǎn)的天然有機(jī)微量元素濃縮液可能含有更多種類的人體必需微量元素。
(2)選擇CO2作為超臨界流體萃取技術(shù)的萃取劑。CO2是安全、無(wú)毒、無(wú)味、不易燃、化學(xué)惰性、無(wú)色且價(jià)格便宜的氣體，超臨界CO2流體具有類似氣體的擴(kuò)散系數(shù)和類似液體的較大密度和溶解度，具有良好的溶劑特性，能迅速滲透入固體物質(zhì)中提取其有效成分，具有高效、不易氧化、純天然、無(wú)污染等特點(diǎn)。
(3)生產(chǎn)原料的來(lái)源天然，不受人為配制等因素干擾或限制，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染、無(wú)添加，安全性好。除美國(guó)天然生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)棕櫚樹外，其它天然綠色或有機(jī)、優(yōu)質(zhì)的天然植物也可作為天然有機(jī)微量元素濃縮液的生產(chǎn)原料。
(4)在超臨界CO2流體作用下，優(yōu)質(zhì)棕櫚樹等天然植物中的有機(jī)微量元素進(jìn)入超臨界CO2流體相。超臨界流體的溶解能力與其密度密切相關(guān)，通過(guò)改變溫度和壓力條件使超臨界流體的密度大幅改變，從而改變超臨界流體的溶解能力，使其把有機(jī)微量元素提取出來(lái)。
(5)應(yīng)用廣泛。可用于生產(chǎn)富含微量元素的飲品、食品、護(hù)膚品、化妝品、農(nóng)業(yè)營(yíng)養(yǎng)液等，也適用于生產(chǎn)具有預(yù)防或消除亞健康、緩解或消除營(yíng)養(yǎng)不良、預(yù)防疾病、緩解病痛等功效的醫(yī)藥，其應(yīng)用后的直接產(chǎn)品(如飲用水、酒類、其它飲品、食品、護(hù)膚品、化妝品、農(nóng)業(yè)營(yíng)養(yǎng)液和醫(yī)藥等領(lǐng)域)和衍生產(chǎn)品(糧食、蔬菜、水果、肉、蛋、奶、水產(chǎn)品等)對(duì)人類生命健康具有極為重要的積極作用，能及時(shí)、迅速補(bǔ)充人體必需微量元素，維持人體內(nèi)元素均衡，保障各系統(tǒng)機(jī)能和生理功能的正常進(jìn)行，激發(fā)生命活力，強(qiáng)身健體，美容養(yǎng)顏，推遲衰老，延年益壽，預(yù)防或消除亞健康，緩解或消除營(yíng)養(yǎng)不良，預(yù)防高血壓、高血脂癥、動(dòng)脈粥樣硬化、糖尿病、骨質(zhì)疏松、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、肝炎、肝硬化、口腔潰瘍、白癜風(fēng)、過(guò)敏癥等疾病，甚至能在一定程度上緩解病痛。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明一種天然有機(jī)微量元素濃縮液及其生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)方法的步驟如下：
(1)以美國(guó)生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)棕櫚樹天然植物為代表原料；
(2)選擇CO2作為超臨界流體萃取技術(shù)的萃取劑。CO2是安全、無(wú)毒、無(wú)味、不易燃、化學(xué)惰性、無(wú)色且價(jià)格便宜的氣體，超臨界CO2流體具有類似氣體的擴(kuò)散系數(shù)和類似液體的較大密度和溶解度，具有良好的溶劑特性，能迅速滲透入固體物質(zhì)中提取其有效成分，具有高效、不易氧化、純天然、無(wú)污染等特點(diǎn)；
(3)通過(guò)升溫、加壓改變萃取劑CO2的溫度和壓力使其在溫度>31℃，壓力>7.38MPa時(shí)形成超臨界流體；
(4)將一定量的優(yōu)質(zhì)棕櫚樹等天然植物預(yù)處理后置于萃取裝置中，系統(tǒng)沖入超臨界CO2流體并升溫、加壓，使超臨界CO2流體與優(yōu)質(zhì)棕櫚樹等天然植物充分接觸，在超臨界CO2流體作用下，優(yōu)質(zhì)棕櫚樹等天然植物中的有機(jī)微量元素進(jìn)入超臨界CO2流體相。超臨界流體的溶解能力與其密度密切相關(guān)，通過(guò)改變溫度和壓力條件使超臨界流體的密度大幅改變，從而改變超臨界流體的溶解能力，使其把有機(jī)微量元素提取出來(lái)。其中，溫度范圍為31℃～60℃，壓力范圍為8MPa～40MPa，物料粒度為40目～60目，萃取時(shí)間0.5h～4h，每1kg原料所需超臨界CO2流體的流量為0.02L/min～21L/min；
(5)在分離裝置中，流出萃取裝置的超臨界CO2流體相經(jīng)減壓、降溫作用，與微量元素提取物相分離，然后超臨界CO2流體再經(jīng)調(diào)溫、壓縮等回到萃取裝置循環(huán)使用。微量元素提取物經(jīng)紫外線等方法殺菌處理后真空密封，即得到一種天然有機(jī)微量元素濃縮液，保存在干燥、低溫、避光環(huán)境。以美國(guó)生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)棕櫚樹等天然植物作為原料時(shí)，每1kg原料可獲得0.37g～11.62g天然有機(jī)微量元素濃縮液。該濃縮液含有九種人體生命活動(dòng)不可或缺的必需微量元素，且各必需微量元素的平均百分含量與大多數(shù)成人膳食對(duì)必需微量元素適宜攝入量平均的質(zhì)量比相近。即鐵(Fe)為50.49％～53.22％、鋅(Zn)為29.27％～31.55％、錳(Mn)為10.64％～11.36％、鉻(Cr)為0.09％～0.11％、硒(Se)為0.15％～0.16％、碘(I)為0.30％～0.48％、氟(F)為3.73％～3.79％、鉬(Mo)為0.25％～0.26％、銅(Cu)為2.02％～2.13％。
實(shí)施例1
(1)以美國(guó)生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)棕櫚樹天然植物的樹葉作為原料；
(2)選擇CO2作為萃取劑，通過(guò)升溫、加壓，在溫度>31℃、壓力>7.38MPa條件下使萃取劑形成超臨界流體；
(3)將1kg原料經(jīng)粉碎預(yù)處理后，置于萃取裝置中，系統(tǒng)沖入超臨界流體CO2并升溫、加壓，使超臨界CO2流體與棕櫚樹葉充分接觸，在超臨界CO2流體作用下，提取棕櫚樹葉中的有機(jī)微量元素；其中，提取溫度為31℃，壓力為40MPa，棕櫚樹葉經(jīng)粉碎后的粒度為40目，萃取時(shí)間為4h，每1kg棕櫚樹葉所需超臨界CO2流體的流量為21L/min；
(5)在分離裝置中，經(jīng)減壓、降溫作用，使流出萃取裝置的超臨界CO2流體與微量元素提取物分離，然后超臨界CO2流體再經(jīng)調(diào)溫、調(diào)壓返回到萃取裝置循環(huán)使用；
(6)將微量元素提取物殺菌處理后真空密封，得到天然有機(jī)微量元素濃縮液。每1kg原料可以獲得9.2g天然有機(jī)微量元素濃縮液。經(jīng)檢驗(yàn)，該天然有機(jī)微量元素濃縮液含有的九種人體必需微量元素—鐵(Fe)為52.98％、鋅(Zn)為29.36％、錳(Mn)為10.94％、鉻(Cr)為0.10％、硒(Se)為0.15％、碘(I)為0.39％、氟(F)為3.75％、鉬(Mo)為0.25％、銅(Cu)為2.08％。
實(shí)施例2
(1)以優(yōu)質(zhì)棕櫚樹葉作為原料；
(2)選擇CO2作為萃取劑，通過(guò)升溫、加壓，在溫度>31℃、壓力>7.38MPa條件下使萃取劑形成超臨界流體；
(3)將1kg原料經(jīng)粉碎預(yù)處理后，置于萃取裝置中，系統(tǒng)沖入超臨界流體CO2并升溫、加壓，使超臨界CO2流體與棕櫚樹葉充分接觸，在超臨界CO2流體作用下，提取棕櫚樹葉中的有機(jī)微量元素；其中，提取溫度為45℃，壓力為20MPa，棕櫚樹葉經(jīng)粉碎后的粒度為50目，萃取時(shí)間為3h，每1kg棕櫚樹葉所需超臨界CO2流體的流量為10L/min；
(5)在分離裝置中，經(jīng)減壓、降溫作用，使流出萃取裝置的超臨界CO2流體與微量元素提取物分離，然后超臨界CO2流體再經(jīng)調(diào)溫、調(diào)壓返回到萃取裝置循環(huán)使用；
(6)將微量元素提取物殺菌處理后真空密封，得到天然有機(jī)微量元素濃縮液。每1kg原料可以獲得11.62g天然有機(jī)微量元素濃縮液。經(jīng)檢驗(yàn)，該天然有機(jī)微量元素濃縮液組成如下：鐵(Fe)為50.49％、鋅(Zn)為31.55％、錳(Mn)為11.36％、鉻(Cr)為0.09％、硒(Se)為0.15％、碘(I)為0.30％、氟(F)為3.79％、鉬(Mo)為0.25％、銅(Cu)為2.02％。
實(shí)施例3
(1)以棕櫚樹天然植物作為原料；
(2)選擇CO2作為萃取劑，通過(guò)升溫、加壓，在溫度>31℃、壓力>7.38MPa條件下使萃取劑形成超臨界流體；
(3)將1kg原料經(jīng)粉碎預(yù)處理后，置于萃取裝置中，系統(tǒng)沖入超臨界流體CO2并升溫、加壓，使超臨界CO2流體與棕櫚樹充分接觸，在超臨界CO2流體作用下，提取棕櫚樹中的有機(jī)微量元素；其中，提取溫度為60℃，壓力為8MPa，棕櫚樹經(jīng)粉碎后的粒度為60目，萃取時(shí)間為0.5h，每1kg棕櫚樹所需超臨界CO2流體的流量為0.02L/min；
(5)在分離裝置中，經(jīng)減壓、降溫作用，使流出萃取裝置的超臨界CO2流體與微量元素提取物分離，然后超臨界CO2流體再經(jīng)調(diào)溫、調(diào)壓返回到萃取裝置循環(huán)使用；
(6)將微量元素提取物殺菌處理后真空密封，得到天然有機(jī)微量元素濃縮液。每1kg原料可以獲得0.37g天然有機(jī)微量元素濃縮液。經(jīng)檢驗(yàn)，該天然有機(jī)微量元素濃縮液含有的九種人體必需微量元素——鐵(Fe)、鋅(Zn)、錳(Mn)、鉻(Cr)、硒(Se)、碘(I)、氟(F)、鉬(Mo)、銅(Cu)，組成如下：鐵(Fe)為53.22％、鋅(Zn)為29.27％、錳(Mn)為10.64％、鉻(Cr)為0.11％、硒(Se)為0.16％、碘(I)為0.48％、氟(F)為3.73％、鉬(Mo)為0.26％、銅(Cu)為2.13％。
以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。