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，在西方國家已經(jīng)應(yīng)用千年，是國 際上通用的功能食用色素，通過了 FA0/WH0和JECFA評審，其產(chǎn)品行銷167個國家或地區(qū)。 在我國也已被列入國家標(biāo)準食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(GB2760-1996)，國內(nèi)也早已有眾多 商家在經(jīng)營和使用紅木色素。目前，國外對天然色素的研究開發(fā)與應(yīng)用力度更大。據(jù)估計，全球天然色素市場規(guī) 模約為2. 5億美元(其中美國占1. 0億美元)，仿天然色素為1. 9億美元，市場年增長率約 為5% 10%。在日本市場，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。天然色素市場規(guī)模達到200多億日元，占 食用色素市場的90%。我國食品行業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一，每年的產(chǎn)值幾千億。現(xiàn) 在食用色素還主要以合成色素為主，隨著我國經(jīng)濟的發(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。如美國專利 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。而我國對胭脂樹色素的開發(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。目前國內(nèi)沒有胭脂樹橙 進入商品化階段的產(chǎn)品問世，完全信賴進口。因而，加快紅木農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)研究工作，帶 動整個紅木農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化鏈條有效運轉(zhuǎn)，填補我國胭脂樹橙產(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)明目的是這樣實現(xiàn)的將胭脂樹種子用有機溶劑提取，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，緩慢降溫到_5°C 0°C，養(yǎng)晶10小時后再經(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)，攪拌提取時間優(yōu)選為1 2 小時。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時降溫、固液分離。本發(fā)明取得的技術(shù)進步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HPLC含量大 于95%，收率高達于80%以上，為生產(chǎn)藥用級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。
具體實施例方式下述實施例僅用于闡述實現(xiàn)本發(fā)明的方法，不應(yīng)理解為對本發(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樹脂為西安藍曉公司生產(chǎn)。實施例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量單位，乙醇或丙酮的水溶液以體積升或毫升為計量單位，本 實施例取胭脂樹種子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，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 解吸法進行樹脂解吸，解吸流速控制在0. 5BV/h, HPLC檢測當(dāng)有胭脂樹橙流出時開始收集 解吸液，解吸液中無胭脂樹橙時解吸完畢，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，此時胭脂樹橙濃度為60g/l，緩慢降溫到-5 0°C，養(yǎng)晶12小 時后固液分離結(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。實施例2 本實施例與實施例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，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)梯度解吸法進行樹脂解吸， 解吸流速控制在0. 5BV/h, HPLC檢測有胭脂樹橙流出時開始收集解吸液，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，此時胭脂樹橙濃度65g/l，緩慢降溫到-5 0°C，養(yǎng)晶12小時后固液分離結(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%。實施例3 本實施例與實施例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，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)梯度解吸法進行樹脂 解吸，解吸流速控制在0. 5BV/h, HPLC檢測有胭脂樹橙流出時開始收集解吸液，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，此時胭脂樹橙濃度70g/l，緩慢降溫到-5 0°C，養(yǎng)晶12小時后固液分離結(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，緩慢降溫到 5℃～0℃，養(yǎng)晶10小時后經(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HPLC含量大于95％，收率高達于80％以上，為生產(chǎn)藥用級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C07C69/602GK101974247SQ201010270739
公開日2011年2月16日 申請日期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, 樊書旗, 王輝 申請人:河北食品添加劑有限公司