專利名稱：高含量可可堿組合物的制造方法和制造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高含量可可堿組合物及其制造方法。更詳細而言，涉及從含有可可堿 的植物體或其加工品選擇性提取可可堿、從而高效制造可可堿含量高的組合物的方法。
背景技術：
可可堿為例如從可可樹的植物體提取的天然化學成分，已知具有血管擴張、中樞 神經興奮和利尿作用等各種藥理作用。另外，作為含有可可堿的代表性飲食品，已知有來源 于可可樹的可可、巧克力等。近年來，關于這些飲食品所產生的放松效果等生理作用的研究 不斷發(fā)展，期待將提高了可可堿含量的功能性食品商品化。因此，如果能夠從可可樹等天然 植物體制備高含量可可堿組合物的話，即便是不含可可堿的飲食品，通過添加本組合物也 能夠賦予其生理作用效果。在日本特表2004-536792號公報(專利文獻1)中，公開了一種 從可可樹獲得含有特定量的可可堿的組合物的方法。專利文獻1 日本特表2004-536792號公報非專利文獻1 =AOAC Official Methods of Analysis (1990) 980. 14 "Theobromin e and Caffeine in Cacao Products Liquid Chromatographic Method"

發(fā)明內容
然而，專利文獻1中公開的方法其工序數(shù)較多，很難說是能夠以簡便的方法高效 回收可可堿的方法。此外，專利文獻1公開了利用離子交換色譜法來分離和純化可可堿級 分的方法，該方法中，從離子交換色譜柱洗脫可可堿級分時使用了酸性溶液。然而已知的 是，由于通過該方法獲得的可可堿組分的溶液為酸性，因而在粉末化階段會分解。另外，在 該方法中，即便假設用堿溶液來中和酸性溶液，其后也需要脫鹽工序，工序數(shù)增加，另外還 存在由于脫鹽工序而導致可可堿的回收率降低的問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠簡便且高效制造高含量可可堿組合物的方 法。本發(fā)明人等鑒于上述狀況進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)，在將含有可可堿的粗提液與預先 經氫離子置換處理的陽離子交換樹脂接觸時，可可堿被樹脂高效吸附，其他不需要的成分 被洗脫。本發(fā)明是基于該見解而進行的，其特征在于以下所述的事項。(1) 一種含可可堿組合物的制造方法，其包括以下工序(a)用溶劑提取含有可可堿的植物體或其加工品，獲得可可堿粗提液的工序；(b)將所述可可堿粗提液與預先經氫離子置換處理的陽離子交換樹脂接觸，使所 述可可堿吸附到所述陽離子交換樹脂上的工序；接著(c)在所述陽離子交換樹脂中通入不含離子性物質的溶劑，獲得可可堿洗脫液的工序。(2)根據上述⑴所述的制造方法，其中，在所述工序(C)中，所述不含離子性物質 的溶劑為有機溶劑的水溶液或去離子水。(3)根據上述(1)或(2)所述的含可可堿組合物的制造方法，其中，所述工序(c)包括通入第1溶劑的工序(Cl)、和接著通入第2溶劑的工序(c2)。(4)根據上述(3)所述的制造方法，其中，所述第2溶劑為30 95重量％的乙醇 水溶液。(5)根據上述(3)所述的制造方法，其中，所述第2溶劑為40°C 100°C的去離子 水。(6)根據上述(3) (5)中任一項所述的制造方法，其中，所述第1溶劑為35°C以 下的去離子水。(7)根據上述(1) (6)中任一項所述的制造方法，其中，在所述工序(a)中，用于 所述提取的溶劑為0 80重量％的乙醇水溶液。(8)根據上述⑴ (7)中任一項所述的制造方法，其中，所述含有可可堿的植物 體為可可樹。(9)根據上述(1) (8)中任一項所述的制造方法，其中，所述工序(b)通過以下 方式實施將所述陽離子交換樹脂填充到柱中，以SV = 2 10的流速通入所述可可堿粗提 液。(10)根據上述(1) (9)中任一項所述的制造方法，其進一步包括(d)將通過所 述工序(c)獲得的所述可可堿提取液進行濃縮或干燥的工序。(11) 一種含可可堿組合物，其通過上述(1) (10)中任一項所述的制造方法而制得。(12) 一種制造裝置，其特征在于，該裝置用于從含有可可堿的植物體或其加工品 制造含可可堿組合物，其包括以下部分提取部分，其具有從含有可可堿的植物體或其加工品獲得可可堿粗提液的單元；分離純化部分，其具有將介由輸送單元從所述提取部分輸送的所述可可堿粗提液 與預先經氫離子置換處理的陽離子交換樹脂接觸后，獲得可可堿洗脫液的單元；回收部分，其具有將介由輸送單元從所述分離純化部分輸送的所述可可堿洗脫液 進行濃縮或干燥的單元。另外，本申請要求本申請人于2008年2月7日申請的日本特愿2008-27944號的 優(yōu)先權，通過參照該說明書，而并入到本說明書的一部分中。根據本發(fā)明的制造方法，提供一種以簡便的方法且高效制造高含量可可堿組合物 的方法。根據本發(fā)明，由于不需要用多孔性樹脂等預先對粗提液進行前處理，因而具有工序 簡單、可可堿的回收率高、所使用的溶劑量也少的優(yōu)點。另外，通常從離子交換色譜洗脫目標物質的通用方法是通入離子性溶液。然而，根 據本發(fā)明，由于能夠用不含離子性物質的溶劑洗脫可可堿，因而能夠簡化洗脫后的工序，經 濟上的優(yōu)點無法估量。此外，本發(fā)明中得到的組合物由于可可堿含量較高，因而易于作為添加劑配合到 飲食品和醫(yī)藥品等中，另外其配合量也容易調整。


圖1為說明本發(fā)明的制造裝置的一個實施方式的流程圖。附圖標記說明
100提取部分
IOOa 配管
110提取罐
120原料罐
130溶劑罐
140離心分離機
200分離純化部分
200a 配管
210柱
212廢液罐
220a、220b、220c、220d 溶劑
300回收部分
300a 配管
310濃縮機
320噴霧干燥機
322回收罐
具體實施例方式以下，詳細說明本發(fā)明。本發(fā)明的第1方案涉及高含量可可堿組合物的制造方 法，該制造方法包括以下工序(a)用溶劑提取含有可可堿的植物體或其加工品，獲得可可 堿粗提液的工序；(b)將所述可可堿粗提液與預先經氫離子置換處理的陽離子交換樹脂接 觸，使所述可可堿吸附到所述陽離子交換樹脂上的工序；接著(c)在所述陽離子交換樹脂 中通入不含離子性物質的溶劑，獲得可可堿洗脫液的工序。本說明書中使用的用語“含有可 可堿的植物體或其加工品”的意思是指，只要植物體或其加工品的成分中含有可可堿即可， 對于其他共存的成分沒有特別限定。作為本發(fā)明中能夠使用的原料，沒有特別限定，可列舉出例如可可樹、巴拉圭茶、 茶樹、柯拉樹(cola)、巴西可可、咖啡樹的植物體或其加工品。其中，優(yōu)選容易獲得、且可可 堿含量比較高的、可可樹的植物體或其加工品?？煽蓸洳粌H含有可可堿，還含有有用的藥理 作用成分可可多酚。因此，從在可可堿的分離工序中能夠獲得富含可可多酚的級分的觀點 出發(fā)，在本發(fā)明的制造方法中，使用可可樹的植物體或其加工品作為原料是優(yōu)選的。另外，本說明書中使用的用語“高含量可可堿組合物”的意思是指，固體成分中的 可可堿成分的含有率為30重量％以上，更優(yōu)選為40重量％以上。以下，以使用可可樹的植物體或其加工品作為原料的情況為例，對本發(fā)明的含可 可堿組合物的制造方法進行詳細說明。然而，本發(fā)明的制造方法即使在使用可可樹以外的 植物體及其加工品作為原料的情況下，當然也同樣能夠實施。本發(fā)明中能夠使用的“可可樹 的植物體或其加工品”例如可以是可可豆和可可殼等植物體，以及可可塊、脫脂可可塊、可 可粉等可可豆加工品。另外，可可塊是將可可豆磨碎而獲得的物質，脫脂可可塊通過從可可 塊中除去油脂而獲得。從可可塊中除去油脂的方法沒有特別限定，可以應用壓榨等公知的 方法。通過將脫脂可可塊粉碎而獲得可可粉。在例示的原料中，可可塊或可可粉在其加工工序中實施了磨碎、粉碎等微?；幚?，因而從能夠有效實施可可堿的提取的觀點出發(fā)是 優(yōu)選的。本發(fā)明的制造方法中的工序(a)涉及從含有可可堿的原料中獲得可可堿粗提液 的工序。該工序除了進行溶劑提取以外沒有特別限定，可以應用公知的提取技術。例如，可 以從以下公知的溶劑提取方法中適當選擇向提取釜中加入原料，在規(guī)定量的提取溶劑中 浸漬一定時間而獲得提取液的方法；向填充于柱中的原料中輸送提取溶劑，獲得一定量的 提取液的方法等。關于不溶解于提取溶劑中的成分(殘渣)，使用離心分離處理、過濾處理 等方法而除去。這樣獲得的可可堿粗提液可以是通過提取處理獲得的含有大量溶劑的溶液 本身，也可以是蒸餾除去了一部分提取溶劑的溶液。在使用可可樹的植物體或其加工品作為原料時，在工序(a)中，通過溶劑提取來 制備可可樹粗提液。溶劑提取中使用的溶劑可以是水、乙醇、甲醇、和乙腈等有機溶劑或其 水溶液。雖然沒有特別限定，但由于水、乙醇及其水溶液是食品制造中通用的溶劑，因而優(yōu) 選使用。這些溶劑由于對人體無害而優(yōu)選。作為溶劑，可以單獨使用乙醇，更優(yōu)選使用水、 或水與乙醇的混合物即乙醇水溶液。乙醇水溶液中的乙醇含量優(yōu)選為0 95重量％，更優(yōu) 選為30 95重量％，進一步優(yōu)選為40 80重量％。作為工序(a)中使用的溶劑，最優(yōu)選 為50重量％乙醇水溶液。關于提取時的溫度，例如，在使用水作為提取溶劑時，理論上在0 100°C的范圍， 優(yōu)選在50 90°C的范圍。另外，在使用乙醇水溶液作為提取溶劑時，理論上在0 80°C的 范圍，優(yōu)選在40 70°C的范圍。關于提取時間，可以考慮所使用的原料和其他提取參數(shù)而 適當決定。提取時間沒有特別限定，通常為約10 60分鐘。在如上所述獲得的可可樹粗 提液中，不僅含有可可堿，還含有大量可可多酚、氨基酸類、糖類、色素類、和油脂等其他不 需要的成分。本發(fā)明的制造方法中的工序(b)是如下所述的工序將由先前的工序(a)獲得的 可可堿粗提液與預先經氫離子置換處理的陽離子交換樹脂接觸，將上述可可堿吸附到上述 陽離子交換樹脂上。這里，本說明書中使用的用語“陽離子交換樹脂”沒有特別限定，意思 是指強酸性或弱酸性的公知的陽離子交換樹脂。此外，“預先經氫離子置換處理的陽離子交 換樹脂”表示，將作為反應基團的樹脂中的陽離子預先用氫離子進行置換處理。作為本發(fā)明中能夠使用的陽離子交換樹脂的具體例子，可列舉出三菱化學公司制 的夕· 4 Y 4才 > (注冊商標)系列SK1B、SK110、和口一 A 7 >卜”、一 7公司制的7 >八一 7 卜(注冊商標)IR-120B、IR-200CT、IRC 50、以及廿 夕夕S力卟 力> "二一公司 制的夕'W"、(注冊商標)50W-X8。對于這種陽離子交換樹脂的氫離子的置換處理， 例如，可以通過將樹脂與適當濃度的酸接觸而實施。上述置換處理中例如可以使用IN-鹽 酸。本發(fā)明中，認為通過預先對陽離子交換樹脂進行氫離子置換處理，可可堿更容易吸附到 陽離子交換樹脂上。這通過后述的實施例進行討論。本發(fā)明中使用的陽離子交換樹脂沒有 特別限定，但無論使用哪種樹脂，都必須預先進行氫離子置換處理。在工序(b)中，陽離子交換樹脂與可可堿粗提液、更具體而言與可可樹粗提液的 接觸，只要是能夠使可可樹粗提液中的可可堿高效吸附到陽離子交換樹脂上，則可以使用 任何方法。例如，本發(fā)明的工序(b)可以通過如下方式實施將預先經氫離子置換處理的陽 離子交換樹脂填充到柱中，然后在該柱內的陽離子交換樹脂中通入可可樹粗提液。作為其他方法，本發(fā)明的工序(b)也可以通過如下方式實施將預先經氫離子置換處理的陽離子 交換樹脂直接投入到可可樹粗提液中，并進行攪拌。在使用這種方法時，在將可可堿吸附到 陽離子交換樹脂上后，需要通過過濾等分離方法來回收陽離子交換樹脂。即，后者的方法由 于為分批處理，因而從操作效率的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用柱的方法。可可樹粗提液與陽離子交換樹脂的接觸處理的條件可以根據可可樹粗提液的濃 度等而適當選擇。例如，在使用柱進行連續(xù)處理時，對于填充了陽離子交換樹脂的柱(預先 進行了氫離子置換的樹脂)，優(yōu)選將所填充的樹脂量的1 20倍容量的可可樹粗提液以SV =1 10左右、優(yōu)選為SV = 2 10左右的流速通入。另外，在使用柱進行分離純化時，實 質上需要用于平衡陽離子交換樹脂的溶劑。本發(fā)明中，作為用于平衡的溶劑，使用去離子水 或乙醇含量為0 50重量％、更優(yōu)選為0 10重量％的乙醇水溶液。并且，在平衡陽離子 交換樹脂后通入可可樹粗提液，接著，通入不含離子性物質的溶劑，從而能夠獲得可可堿含 量更高的洗脫液。實質上，通過后述那樣的通入不含離子性物質的溶劑，可以實現(xiàn)從陽離子 交換樹脂中解吸和洗脫可可堿。本發(fā)明的制造方法中的工序(C)涉及以下工序接著先前說明的工序(b)，在陽離 子交換樹脂中通入不含離子性物質的溶劑，獲得可可堿提取液。即，在本發(fā)明的制造方法 中，其成為用于獲得實質上以高濃度含有可可堿的級分的分離和純化工序。通常，從使用陽 離子交換樹脂等作為填充材料的離子交換色譜中洗脫目標物質時，使用包含能夠與離子交 換樹脂進行離子交換的物質的鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈣、和氯化鈉等離子性溶液。然而，在本 發(fā)明中的制造方法中，從陽離子交換樹脂中洗脫可可堿是通過通入不含離子性物質的溶劑 來實施的。這樣，通過預先用氫離子進行了置換處理的陽離子交換樹脂的使用與不含離子 性物質的溶劑的組合，在本發(fā)明中，能夠以高回收率從原料中提取可可堿，其結果，能夠簡 便且高效提供可可堿含量高的組合物。不含離子性物質的溶劑優(yōu)選以SV = 1 10左右、優(yōu)選SV = 2 10左右的流速 通入。通過以這種流速通入，可以容易地獲得單位固體成分中可可堿含量高的組合物(溶 液狀態(tài))。另外，關于流速，例如“SV= 1”是指每1小時流入與樹脂量等倍(1倍)容量的 液體。另外，本說明書中使用的用語“不含離子性物質的溶劑”意思是指，不含與陽離子交 換樹脂發(fā)生吸附解吸附的物質的溶劑。例如，作為這種溶劑，可列舉出去離子水或有機溶劑 的水溶液。在可可堿的洗脫中使用去離子水時，去離子水的溫度為40 100°C，優(yōu)選為 40°C 90°C，更優(yōu)選在60°C 80°C的范圍。在使用溫度低于40°C的去離子水時，存在難以 將吸附到樹脂上的可可堿洗脫的傾向。另一方面，作為有機溶劑的水溶液，如工序(a)中先 前所例示的那樣，作為最優(yōu)選的溶劑可列舉出乙醇水溶液。乙醇水溶液中的乙醇含量優(yōu)選 為0 95重量％，更優(yōu)選為30 95重量％，進一步優(yōu)選為40 80重量％。作為工序(c) 中使用的有機溶劑的水溶液，最優(yōu)選為50重量％乙醇水溶液。在工序(c)中，從將可可堿粗提液中所含的可可堿與除此之外的成分分離開的觀 點出發(fā)，優(yōu)選適當選擇使用2種溶劑。例如，可可樹粗提液中除了含有可可堿以外，還含有 大量的可可多酚、氨基酸類、糖類、色素類、和油脂等其他成分?？煽蓧A與可可多酚等其他成 分相比更容易吸附到陽離子交換樹脂上，因而在陽離子交換樹脂中通入可可樹粗提液時， 多酚等其他成分首先被洗脫。由此，在將可可堿級分吸附到樹脂上的狀態(tài)下，選擇性地洗脫可可多酚等其他成分，在除去該級分后，洗脫可可堿級分，從而能夠選擇性更高地進行可可 堿的洗脫。因此，在本發(fā)明的制造方法的一個實施方式中，作為工序(C)，優(yōu)選包括通入第1 溶劑的工序(cl)、和接著通入第2溶劑的工序(c2)。第2溶劑為實質上用于洗脫可可堿的 溶劑，例如，如先前所例示的那樣，可以是40 100°C的去離子水、或乙醇水溶液等有機溶 劑的水溶液。另一方面，第1溶劑只要是可以使可可堿吸附到陽離子交換樹脂上、且能夠洗 脫其他成分的溶劑，則可以為任何溶劑。從可可堿對于樹脂的吸附性的觀點出發(fā)，可以使用 溫度低于40°C的去離子水、或與作為提取溶劑使用的有機溶劑的水溶液相比濃度更低的有 機溶劑的水溶液。更具體而言，可以是乙醇濃度為30重量％以下、更優(yōu)選為10重量％以下 的乙醇水溶液。從成本方面考慮，最優(yōu)選為35°C以下、更優(yōu)選為25°C以下的去離子水。雖然沒有特別限定，但作為上述實施方式的一個例子，第1溶劑優(yōu)選為35°C以下 的去離子水。若使用高于35°C的去離子水，則存在可可堿容易與可可多酚等其他成分一起 被洗脫的傾向。另一方面，第2溶劑優(yōu)選為溫度超過35°C的去離子水，更優(yōu)選為40°C 低 于100°C的去離子水、或者有機溶劑的水溶液。能夠作為第2溶劑使用的去離子水和有機溶 劑的水溶液的詳細內容，如之前所說明的那樣。通過如上述那樣適當選擇通入的溶劑，并使可可樹粗提液與陽離子交換樹脂接觸 后依次使用各溶劑，可以在將可可堿吸附于樹脂上的狀態(tài)下用35°C以下的去離子水(第1 溶劑)沖掉可可多酚等不需要的成分。并且，接著，通過使用溫度更高的去離子水或乙醇 的水溶液(第2溶劑)來洗脫可可堿，能夠獲得富含可可堿的洗脫液。通過從該洗脫液除 去溶劑等水分而獲得的單位固體成分中的可可堿含量，與原料中的可可堿含量相比格外地 高。因此，根據本發(fā)明的制造方法，以含有可可堿的植物或其加工品作為原料，能夠提供可 可堿含量更高的組合物。根據需要，溶液狀態(tài)的高含量可可堿組合物可以進行濃縮或干燥。因此，本發(fā)明的 高含量可可堿組合物的制造方法除了包括上述的工序(a) (c)以外，還優(yōu)選包括將通過 工序(c)獲得的可可堿提取液進行濃縮或干燥的工序(d)。通過設置這種工序，能夠容易地 獲得固體狀的高含量可可堿組合物。濃縮或干燥方法沒有特別限定，可以使用公知的方法。 作為濃縮方法的一個例子，可列舉出減壓濃縮和加熱濃縮。作為干燥方法的一個例子，可列 舉出噴霧干燥和冷凍干燥。本發(fā)明的第2方案涉及通過本發(fā)明的第1方案的制造方法獲得的高含量可可堿組 合物。通過本發(fā)明獲得的組合物中可可堿含量較高，因而能夠在可可堿有效的各種用途中 使用。例如，已知可可堿具有各種藥理作用，因而能夠在醫(yī)藥品和飲食品等中容易地配合本 發(fā)明的組合物。更具體而言，通過將本發(fā)明的高含量可可堿組合物與一般制劑上能夠使用 的各種賦形劑、穩(wěn)定劑、香味劑等調合，能夠提供具有藥理效果的片劑、膠囊劑、顆粒劑、散 劑等醫(yī)藥品。另外，通過將本發(fā)明的組合物配合到可可、咖啡、巧克力、餅干、小吃、糖果、片 狀糕點、口香糖、橡皮糖(gummy candy)、果凍、羊羹、冰淇淋、果子露、飲料、乳制品、面包、香 腸和火腿等飲食品中，也能夠對它們賦予藥理效果。另外，考慮在飲食品或醫(yī)藥品中的應用 時，優(yōu)選固體成分中的可可堿含量為30重量％以上、更優(yōu)選為40重量以上的組合物。根據 本發(fā)明的制造方法，能夠提供這種可可堿含量高的理想的組合物。本發(fā)明的第3方案涉及用于從含有可可堿的植物體或其加工品制造含可可堿組合物的裝置。本發(fā)明的制造裝置的特征在于，其包括以下部分提取部分，其具有從含有可 可堿的植物體或其加工品獲得可可堿粗提液的單元；分離純化部分，其具有將介由輸送單 元從上述提取部分輸送的上述可可堿粗提液與預先經氫離子置換處理的陽離子交換樹脂 接觸后，獲得可可堿洗脫液的單元；回收部分，其具有將介由輸送單元從上述分離純化部分 輸送的上述可可堿洗脫液進行濃縮或干燥的單元。提取部分至少具備能夠收納上述植物體或其加工品(以下，也稱為原料)和用于 提取的溶劑的容器。提取通過在容器內使原料與溶劑接觸而實施，通過利用除去單元除去 不溶成分(殘渣)，從而獲得可可堿粗提液。容器優(yōu)選具備用于注入原料和提取溶劑的至少 1個開口部、以及用于排出可可堿粗提液的開口部。例如，容器可以是柱、提取釜、罐。為了提高提取效率，可以在容器內設置螺旋槳(propeller)、螺桿(screw)等攪拌 單元。另外，還可以在容器內設置旋轉刀刃等將原料微細粉碎的單元。不溶成分的除去單 元例如可以是設置在容器外的離心分離裝置、和過濾裝置。根據需要，也可以通過在提取部 分追加蒸發(fā)器、減壓濃縮機等濃縮單元，從而在輸送到分離純化部分之前蒸餾除去粗提液 的溶劑而減少液體量。提取部分中得到的可可堿粗提液介由輸送單元被輸送到分離純化部分。輸送單元 例如可以是送液泵和配管。根據需要，配管上可以設置調節(jié)閥。利用送液泵和調節(jié)閥，可以 調節(jié)向分離純化部分輸送可可堿粗提液時的流量、流速。分離純化部分具備收納有預先經氫離子置換處理的陽離子交換樹脂的至少1個 柱、以及收納不含離子性物質的第1溶劑的第1溶劑罐。通過向收納于柱內的上述樹脂中 通入從提取部分輸送的可可堿粗提液，然后進一步通入由第1溶劑罐供給的不含離子性物 質的第1溶劑，可以獲得含有除可可堿以外的不需要成分的溶液。若在上述樹脂中通入可 可堿粗提液，則可可堿容易吸附，可可堿以外的不需要成分容易首先被洗脫。因此，為了高 效實施可可堿的分離純化，分離純化部分優(yōu)選具有收納與上述第1溶劑不同的、不含離子 性物質的第2溶劑的第2溶劑罐。通過適當選擇第1和第2溶劑，能夠利用第1溶劑的通 入來高效洗脫和除去含有不需要成分的洗脫液。如上所述含有除可可堿以外的不需要成分的洗脫液可以另外設置回收部分來輸 送。該回收部分具備回收含有不需要成分的洗脫液的容器、和濃縮洗脫液的減壓濃縮機等 濃縮單元。為了能夠在該回收部分形成上述洗脫液的濃縮物后將其再次在分離純化部分使 用，可以具有送液泵和配管等輸送單元。通過這樣在除去不需要的成分后通入第2溶劑，可 以獲得富含可可堿的洗脫液。分離純化部分可以具備收納用于對陽離子交換樹脂進行氫離子置換處理的鹽酸、 用于洗滌樹脂的氫氧化鈉溶液等處理溶液的第3和第4溶劑罐。此外，根據需要還可以追 加用于收納供給到柱中的溶劑的溶劑罐。通過在獲得可可堿洗脫液后，向柱中通入來自第3 和第4溶劑罐的處理溶液，能夠將柱內的樹脂洗滌、再生，連續(xù)實施分離純化。由第1 第 4的各溶劑罐向柱中供給溶劑通過送液泵和配管等輸送單元來實現(xiàn)。該輸送單元根據需要 可以包含調節(jié)閥。通過送液泵和調節(jié)閥，能夠調節(jié)供給到柱中的溶劑的流量、流速。由分離純化部分得到的可可堿洗脫液介由輸送單元被輸送到回收部分。輸送單元 例如可以是送液泵和配管。根據需要，配管可以設置調節(jié)閥。利用送液泵和調節(jié)閥，可以調 節(jié)向回收部分輸送可可堿洗脫液時的流量、流速。
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回收部分包括用于收納所輸送的可可堿洗脫液的容器、和從容器中除去洗脫液中 的溶劑的單元。溶劑的除去單元可以是例如減壓濃縮機等通常的濃縮中使用的裝置，以及 冷凍干燥機、或噴霧干燥機等通常的粉末化中使用的裝置。將本發(fā)明的制造裝置的一個實施方式示于圖1。如圖1所示，本發(fā)明的制造裝置具 有提取部分100、分離純化部分200、回收部分300。提取部分100具有用于實施從原料中 提取的提取罐110、用于收納原料的原料罐120、用于收納提取溶劑的溶劑罐130、用于除去 提取后的不溶物的離心分離機140。提取罐110與離心分離機140通過配管IOOa而連接。分離純化部分200具有用于對由提取部分100介由配管IOOb而輸送的提取液進 行分離純化的柱210、用于收納對柱210進行洗滌處理的溶劑的溶劑罐220a、用于收納進行 柱的平衡處理的溶劑的溶劑罐220b、用于收納在洗脫中使用的溶劑的溶劑罐220c和220d。 參照符號212表示用于收納廢液的廢液罐?；厥詹糠?00具有用于對由分離純化部分200介由配管200a而輸送的洗脫液進 行濃縮的濃縮機310、用于干燥濃縮液的噴霧干燥機320。濃縮機310和噴霧干燥機320介 由配管300a而連接。參照符號322表示收納通過干燥得到的組合物的回收罐。利用這樣構成的本發(fā)明的制造裝置，以含有可可堿的植物體或其加工品作為原 料，能夠高效獲得可可堿含量高的組合物。另外，本發(fā)明的制造裝置是指用于實施先前說明 的本發(fā)明的制造方法的制造裝置。因此，關于各部分中使用的溶劑、柱中收納的樹脂等各條 件，與制造方法中的各條件相同。實施例以下，舉出實施例對本發(fā)明進行更具體的說明。然而，本發(fā)明不受這些實施例的限 制。各實施例和比較例中記載的可可堿的含量為利用以下方法測定得到的值。(可可堿含量)可可堿含量為參照AOACOfficial Methods of Analysis (1990) 980. 14"Theobrom ine and Caffeine in Cacao Products Liquid Chromatographic Method，，中i己i白勺方^去， 以市售的可可堿作為標準品，對各實施例和各比較例中得到的組合物的固體成分進行定量 分析而得到的值。具體的分析方法的概要內容如下所述。首先，將組合物作為試樣準確稱量至離心管中，添加石油醚30ml并充分攪拌后， 離心分離并除去上清。將脫脂后的試樣轉移到錐形瓶中，加水至約100ml。在100°C的熱水 浴中將該溶液加熱25分鐘。將加熱后的溶液立即冷卻，添加2重量％硫酸鋅水溶液10ml、和 1. 8重量％氫氧化鋇IOml并混合，然后靜置。向該溶液中加水，定容至200ml，再次在100°C 的熱水浴中加熱10分鐘。通過過濾加熱后的溶液，制備試樣溶液。使用這樣得到的試樣溶 液，利用高效液相色譜儀實施測定。高效液相色譜儀的測定條件如下所述。分析用柱Watersμ-Bondapak C1810 μ m 4mmIDX 300mm(或與其等同的分析用 柱)流動相水乙腈(85 15)流動相流量1. Oml/分鐘，檢測UV273nm(實施例1)
使用可可豆(在產地完成了干燥的可可豆，可可堿含量1.3重量％)，并實施以下 工序(a) (d)，從而制備含可可堿組合物。(a)將IOOg上述可可豆磨碎。向該磨碎了的可可豆中添加50重量％乙醇水溶液， 在50°C下攪拌30分鐘后，通過離心分離處理除去不溶成分，得到可可樹粗提液。(b)接著，在填充有預先實施了氫離子置換處理的陽離子交換樹脂(7、m’ ^卜IR-120B) IOOOml的柱中，以SV = 5的流速通入上述可可樹粗提液。(cl)接著，向柱中通入20°C的去離子水，沖掉未吸附于上述陽離子交換樹脂上的 成分。(c2)向該柱中通入50重量％乙醇水溶液，得到洗脫液。(d)通過將該洗脫液冷凍干燥，得到含可可堿組合物。對所得到的組合物的固體成分中的可可堿含量進行分析，結果為73. 9重量％。此 外，另外將實施工序(a)而得到的可可樹粗提液進行冷凍干燥，分析固體成分中的可可堿 含量，結果為8.5重量％。(實施例2)使用可可豆(在產地完成了干燥的可可豆，可可堿含量1.3重量％)，并實施以下 工序(a) (d)，從而制備含可可堿組合物。(a)將IOOg上述可可豆磨碎。向該磨碎了的可可豆中添加50重量％乙醇水溶液， 在50°C下攪拌30分鐘后，通過離心分離處理除去不溶成分，得到可可樹粗提液。(b)接著，在填充有預先實施了氫離子置換處理的陽離子交換樹脂(7、m’ ^卜IR-120B) IOOOml的柱中，以SV = 5的流速通入上述可可樹粗提液。(cl)接著，向柱中通入35°C的去離子水，沖掉未吸附于上述陽離子交換樹脂上的 成分。(c2)向該柱中通入95重量％乙醇水溶液，得到洗脫液。(d)通過將該洗脫液冷凍干燥，得到含可可堿組合物。對所得到的組合物的固體成分中的可可堿含量進行分析，結果為41. 5重量％。(實施例3)使用可可粉(油脂含量12重量％，可可堿含量2. 0重量％ )，并實施以下工序 (a) (d)，從而制備含可可堿組合物。(a)將IOOg上述可可粉分散于水中，在90°C下攪拌30分鐘后，通過離心分離處理 除去不溶成分，得到可可樹粗提液。(b)接著，在填充有預先實施了氫離子置換處理的陽離子交換樹脂(夕'々工夂々 ^ 50W-X8) IOOml的柱中，以SV = 5的流速通入上述可可樹粗提液。(cl)接著，向柱中通入25°C的去離子水，沖掉未吸附于上述陽離子交換樹脂上的 成分。(c2)向該柱中通入30重量％乙醇水溶液，得到洗脫液。(d)通過將該洗脫液冷凍干燥，得到含可可堿組合物。對所得到的組合物的固體成分中的可可堿含量進行分析，結果為45. 7重量％。此 外，另外將實施工序(a)而得到的可可樹粗提液進行冷凍干燥，分析固體成分中的可可堿 含量，結果為3.3重量％。
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(實施例4)使用可可粉(油脂含量12重量％，可可堿含量2. 0重量％ )，并實施以下工序 (a) (d)，從而制備含可可堿組合物。(a)將IOOg上述可可粉分散于水中，在90°C下攪拌30分鐘后，通過離心分離處理 除去不溶成分，得到可可樹粗提液。(b)接著，在填充有預先實施了氫離子置換處理的陽離子交換樹脂(7、"一’ ^卜IR-120B) 500ml的柱中，以SV = 5的流速通入上述可可樹粗提液。(cl)接著，向柱中通入25°C的去離子水，沖掉未吸附于上述陽離子交換樹脂上的 成分。(c2)向該柱中通入80°C的去離子水，得到洗脫液。(d)通過將該洗脫液冷凍干燥，得到含可可堿組合物。對所得到的組合物的固體成分中的可可堿含量進行分析，結果為48. 2重量％。(實施例5)使用可可粉(油脂含量12重量％，可可堿含量2. 0重量％ )，并實施以下工序 (a) (d)，從而制備含可可堿組合物。(a)將IOOg上述可可粉分散于水中，在90°C下攪拌30分鐘后，通過離心分離處理 除去不溶成分，得到可可樹粗提液。(b)接著，在填充有預先實施了氫離子置換處理的陽離子交換樹脂(7、m’ ^卜IR-120B) 500ml的柱中，以SV = 5的流速通入上述可可樹粗提液。(cl)接著，向柱中通入30°C的去離子水，沖掉未吸附于上述陽離子交換樹脂上的 成分。(c2)向該柱中通入40°C的去離子水，得到洗脫液。(d)通過將該洗脫液冷凍干燥，得到含可可堿組合物。對所得到的組合物的固體成分中的可可堿含量進行分析，結果為40. 5重量％。(比較例1)除了不實施實施例1中的工序(Cl)以外，全部與實施例1同樣地制備含可可堿組 合物。具體的工序如下所述。(a)將與實施例1同樣的IOOg可可豆磨碎。向該磨碎了的可可豆中添加50重量％ 乙醇水溶液，在50°C下攪拌30分鐘后，通過離心分離處理除去不溶成分，得到可可樹粗提 液。(b)接著，在填充有預先實施了氫離子置換處理的陽離子交換樹脂(7、m’ ^卜IR-120B) IOOOml的柱中，以SV = 5的流速通入上述可可樹粗提液。(c2)接著，向該柱中通入50重量％乙醇水溶液，得到洗脫液。(d)通過將該洗脫液冷凍干燥，得到含可可堿組合物。對所得到的組合物的固體成分中的可可堿含量進行分析，結果為3. 5重量％。由 以上結果獲知，通過在可可堿的洗脫之前通入低溫(35°C以下)的去離子水，可可堿的提取 變得容易。(比較例2)使用可可粉(油脂含量12重量％，可可堿含量2. 0重量％ )，并實施以下工序(a) (d)，從而制備含可可堿組合物。(a)將IOg上述可可粉分散于水中，在90°C下攪拌30分鐘后，通過離心分離處理 除去不溶成分，得到可可樹粗提液。(b)接著，在填充有預先實施了氫離子置換處理的陽離子交換樹脂(7、"一’ ^卜IR-120B)20ml的柱中，以SV = 5的流速通入上述可可樹粗提液。(c 1)接著，向柱中通入40°C的去離子水，沖掉未吸附于上述陽離子交換樹脂上 的成分。(c2)向該柱中通入50重量％乙醇水溶液，得到洗脫液。(d)通過將該洗脫液冷凍干燥，得到含可可堿組合物。對所得到的組合物的固體成分中的可可堿含量進行分析，結果為4. 5重量％。此 外，另外將實施工序(a)而得到的可可樹粗提液進行冷凍干燥，分析固體成分中的可可堿 含量，結果為3.3重量％。由以上結果考察到，在工序(cl)中，通入35°C以上的去離子水 時，可可堿難以吸附到陽離子樹脂上。即，存在可可堿與其他成分一起被洗脫、而難以分離 洗脫可可堿的傾向。(比較例3)使用可可粉(油脂含量12重量％，可可堿含量2. 0重量％ )，并實施以下工序 (a) (d)，從而制備含可可堿組合物。(a)將IOOg上述可可粉分散于水中，在90°C下攪拌30分鐘后，通過離心分離處理 除去不溶成分，得到可可樹粗提液。(b)接著，在填充有預先實施了氫氧化物離子置換處理的陰離子交換樹脂(7 > 八一 7 ^卜IRA-96SB) IOOOml的柱中，以SV = 5的流速通入上述可可樹粗提液。(cl)接著，向柱中通入25°C的去離子水，沖掉未吸附于上述陰離子交換樹脂上的 成分。(c2)向該柱中通入50重量％乙醇水溶液，得到洗脫液。(d)通過將該洗脫液冷凍干燥，得到含可可堿組合物。對所得到的組合物的固體成分中的可可堿含量進行分析，結果為0. 4重量％。由 以上結果獲知，在使用陰離子交換樹脂來代替陽離子交換樹脂時，可可堿的選擇性洗脫較 為困難。(比較例4)使用可可粉(油脂含量12重量％，可可堿含量2. 0重量％ )，并實施以下工序 (a) (d)，從而制備含可可堿組合物。(a)將IOg上述可可粉分散于水中，在90°C下攪拌30分鐘后，通過離心分離處理 除去不溶成分，得到可可樹粗提液。(b)接著，在填充有預先實施了鈉離子置換處理的陽離子交換樹脂(7、m’ ^卜IR-120B)20ml的柱中，以SV = 5的流速通入上述可可樹粗提液。(cl)接著，向柱中通入25°C的去離子水，沖掉未吸附于上述陽離子交換樹脂上的 成分。(c2)向該柱中通入50重量％乙醇水溶液，得到洗脫液。(d)通過將該洗脫液冷凍干燥，得到含可可堿組合物。
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對所得到的組合物的固體成分中的可可堿含量進行分析，結果為0. 3重量％。由 以上結果獲知，在使用未進行氫離子置換處理的陽離子交換樹脂時，可可堿的選擇性分離 洗脫較為困難。即，認為未進行氫離子置換處理的陽離子交換樹脂基本上不吸附可可堿。由以上的說明可知，可以在不違反本發(fā)明的精神和范圍的前提下，構成廣泛不同 的實施方式，本發(fā)明除了在權利要求中限定的以外，不受其特定實施方式的限制。
權利要求
一種含可可堿組合物的制造方法，其包括以下工序(a)用溶劑提取含有可可堿的植物體或其加工品，獲得可可堿粗提液的工序；(b)將所述可可堿粗提液與預先經氫離子置換處理的陽離子交換樹脂接觸，使所述可可堿吸附到所述陽離子交換樹脂上的工序；接著(c)在所述陽離子交換樹脂中通入不含離子性物質的溶劑，獲得可可堿洗脫液的工序。
2.根據權利要求1所述的制造方法，其中，在所述工序(c)中，所述不含離子性物質的 溶劑為有機溶劑的水溶液或去離子水。
3.根據權利要求1或2所述的含可可堿組合物的制造方法，其中，所述工序(c)包括通 入第1溶劑的工序(cl)、和接著通入第2溶劑的工序(c2)。
4.根據權利要求3所述的制造方法，其中，所述第2溶劑為30 95重量％的乙醇水溶液。
5.根據權利要求3所述的制造方法，其中，所述第2溶劑為40°C 100°C的去離子水。
6.根據權利要求3 5中任一項所述的制造方法，其中，所述第1溶劑為35°C以下的 去離子水。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的制造方法，其中，在所述工序(a)中，用于所述 提取的溶劑為0 80重量％的乙醇水溶液。
8.根據權利要求1 7中任一項所述的制造方法，其中，所述含有可可堿的植物體為可 可樹。
9.根據權利要求1 8中任一項所述的制造方法，其中，所述工序(b)通過以下方式實 施將所述陽離子交換樹脂填充到柱中，以SV = 2 10的流速通入所述可可堿粗提液。
10.根據權利要求1 8中任一項所述的制造方法，其進一步包括(d)將通過所述工 序(c)獲得的所述可可堿提取液進行濃縮或干燥的工序。
11.一種含可可堿組合物，其通過權利要求1 10中任一項所述的制造方法而制得。
12.一種制造裝置，其特征在于，該裝置用于從含有可可堿的植物體或其加工品制造含 可可堿組合物，其包括以下部分提取部分，其具有從含有可可堿的植物體或其加工品獲得可可堿粗提液的單元； 分離純化部分，其具有將介由輸送單元從所述提取部分輸送的所述可可堿粗提液與預 先經氫離子置換處理的陽離子交換樹脂接觸后，獲得可可堿洗脫液的單元；回收部分，其具有將介由輸送單元從所述分離純化部分輸送的所述可可堿洗脫液進行 濃縮或干燥的單元。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種以簡便的方法高效制造高含量可可堿組合物的方法。所述含可可堿組合物的制造方法的特征在于，其包括以下工序(a)用溶劑提取含有可可堿的植物體或其加工品，獲得可可堿粗提液的工序；(b)將上述可可堿粗提液與預先經氫離子置換處理的陽離子交換樹脂接觸，使上述可可堿吸附到上述陽離子交換樹脂上的工序；接著(c)在上述陽離子交換樹脂中通入不含離子性物質的溶劑，獲得可可堿提取液的工序。
文檔編號A61P9/08GK101939321SQ200980104250
公開日2011年1月5日 申請日期2009年2月6日 優(yōu)先權日2008年2月7日
發(fā)明者古賀仁一郎, 花村聰, 近內健, 金澤茂, 鐘鐘江穰 申請人:明治制果株式會社