本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)提取物的方法,具體涉及一種生產(chǎn)無農(nóng)殘食藥提取物的方法。
背景技術(shù):
農(nóng)殘是農(nóng)藥使用后一定時(shí)期內(nèi)沒有被分解而殘留于生物體、收獲物、土壤、水體、大氣中的微量農(nóng)藥原體、有毒代謝物、降解物和雜質(zhì)的總稱。導(dǎo)致和影響農(nóng)藥殘留的原因有很多,其中農(nóng)藥本身的性質(zhì)、環(huán)境因素以及農(nóng)藥的使用方法是影響農(nóng)藥殘留的主要因素。施用于作物上的農(nóng)藥,其中一部分附著于作物上,一部分散落在土壤、大氣和水等環(huán)境中,環(huán)境殘存的農(nóng)藥中的一部分又會(huì)被植物吸收。殘留農(nóng)藥直接通過植物果實(shí)或水、大氣到達(dá)人、畜體內(nèi),或通過環(huán)境、食物鏈最終傳遞給人、畜。不慎食用了帶有殘留農(nóng)藥的食物,會(huì)出現(xiàn)的主要癥狀有:頭暈、頭疼、惡心、嘔吐、倦乏、食欲減退、視力模糊、四肢發(fā)麻無力等;中毒較嚴(yán)重者,可能伴有腹痛、腹瀉、出汗、肌肉顫動(dòng)、精神恍惚、言語障礙、瞳孔縮小等癥狀;更嚴(yán)重者將出現(xiàn)昏迷痙攣、大小便失禁、瞳孔縮小如針尖、體溫升高、呼吸麻痹等癥狀。
食材或藥材的提取是對(duì)有效藥用成分的富集,但同時(shí)也會(huì)富集農(nóng)殘等有害成分,高農(nóng)殘的食藥提取物不僅不能起到良好的藥用效果,甚至?xí):θ梭w健康,因此,脫除提取物中農(nóng)殘等有害成分非常必要。
CN104839378A公開了一種茶葉脫農(nóng)殘工藝,是通過原料拼配、低溫水提、膜過濾、反滲透膜濃縮、樹脂吸附、滅菌、噴霧干燥,得到脫農(nóng)殘速溶茶粉。但是,該方法僅使用大孔樹脂吸附農(nóng)殘,對(duì)于農(nóng)殘含量較高、品種較多的產(chǎn)品,其選擇性吸附較差,處理量小,樹脂再生頻繁,生產(chǎn)效率低、成本高。
CN102961422A公開了一種高純度人參提取物的提取方法,是通過粉碎、醇提、鐵鋇復(fù)鹽沉淀、大孔樹脂吸附、篩分吸附樹脂脫農(nóng)殘、濃縮干燥,得到高純度無農(nóng)殘人參提取物。但是,該方法使用鋇鹽,存在安全隱患;且單用篩分樹脂脫農(nóng)殘無法針對(duì)農(nóng)殘成分較多的情況。
CN103550273A公開了一種從人參中提取低農(nóng)殘人參皂苷的方法,是通過切斷、冷提、濃縮、萃取、大孔樹脂純化,得到人參提取物。但是,由于該方法冷提時(shí)間過長(zhǎng),物料容易酸敗,且提取效率低,沒有明顯的脫農(nóng)殘的工序。
CN101157731A公開了一種低農(nóng)殘人參、西洋參多糖提取物的制法,是通過醇提、水提、大孔樹脂吸附制備無農(nóng)殘人參多糖。但是,該方法僅得到無農(nóng)殘多糖,人參皂苷未能制成脫農(nóng)殘?zhí)崛∥?,原料利用不充分?/p>
CN105315253A公開了一種黑米皮生產(chǎn)無農(nóng)殘黑米花青素的方法,是通過酶解水提、過濾、樹脂吸附、樹脂脫農(nóng)殘、干燥,得到無農(nóng)殘黑米皮花青素。但是,該脫農(nóng)殘的方法每批次處理量較少,且方法不具備彈性,當(dāng)原料農(nóng)殘偏高或者種類變化時(shí)無法進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
CN106306991A公開了一種同時(shí)去除羅漢果提取物中農(nóng)殘和塑化劑的方法,是通過超臨界提取、水溶、納濾、干燥,得到脫塑化劑與農(nóng)殘的羅漢果提取物。但是,該方法農(nóng)殘和塑化劑脫除不夠徹底。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,提供一種適用于多種含有高含量、種類復(fù)雜農(nóng)殘的食藥原料,可提取水溶性或醇溶性有效成分,生產(chǎn)連續(xù)性好,處理量大、收率高,生產(chǎn)效率高、成本低,選擇性吸附好,農(nóng)殘去除徹底,樹脂可重復(fù)再生利用的生產(chǎn)無農(nóng)殘食藥提取物的方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:一種生產(chǎn)無農(nóng)殘食藥提取物的方法,包括以下步驟:
(1)提?。簩⑹巢幕蛩幉那谐杀∑蚍鬯椋戎糜谌鯓O性有機(jī)溶劑中加熱回流,過濾,將濾渣干燥脫溶劑后,再置于水或乙醇水溶液中加熱回流提取,過濾,冷卻,得提取液;
(2)過濾、納濾、濃縮:將步驟(1)所得提取液過濾,再將濾液透析,最后將透析所得截留液濃縮,得濃縮液;
(3)樹脂吸附:將步驟(2)所得濃縮液用先后串聯(lián)的陽(yáng)離子樹脂和陰離子樹脂吸附,收集陰離子樹脂柱流出液,上柱結(jié)束后,再通過在陽(yáng)離子樹脂和陰離子樹脂柱中加水或乙醇水溶液,將樹脂柱內(nèi)殘留的料液趕出至無有效成分檢出,收集水或醇趕液;
(4)濃縮、干燥:將步驟(3)所得流出液與水或醇趕液合并,濃縮,真空干燥,得無農(nóng)殘食藥提取物。
優(yōu)選地,所述食材包括芹菜、大豆、山藥、茶葉等中的一種或幾種;所述藥材包括羅漢果、人參、枸杞、菊花等中的一種或幾種。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述弱極性有機(jī)溶劑的總用量為食材或藥材原料質(zhì)量的8~20倍(更優(yōu)選10~15倍)。若溶劑用量過少,則脫農(nóng)殘效果不佳,若溶劑用量過多,則溶劑回收量大,成本增加。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述弱極性有機(jī)溶劑加熱回流的溫度為50~80℃,回流次數(shù)≥2次,每次回流的時(shí)間為1~3h。先用弱極性有機(jī)溶劑加熱回流的目的是使原料中的農(nóng)殘進(jìn)入回流液中,再通過過濾去除;在所述加熱溫度下,使得溶劑處于沸騰狀態(tài),更有利于溶劑與原材料的充分接觸,去除農(nóng)殘效果更好?;亓鲿r(shí)間和次數(shù)可依據(jù)原材料的形態(tài)和農(nóng)殘的含量在所述范圍內(nèi)進(jìn)行具體的調(diào)整。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述弱極性有機(jī)溶劑為6#溶劑、正己烷、環(huán)己烷、二氯甲烷或乙酸乙酯等中的一種或幾種。用弱極性有機(jī)溶劑加熱回流的目的是去除農(nóng)殘,由于食材或藥材的有效成分大多是水溶性或醇溶性的,所述弱極性溶劑可以脫除脂溶性農(nóng)殘,且不會(huì)損失有效成分。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述干燥為鼓風(fēng)干燥或真空干燥。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述水或乙醇水溶液的總用量為食材或藥材原料質(zhì)量的15~40倍(更優(yōu)選18~25倍)。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述水或乙醇水溶液加熱回流提取的溫度為70~100℃(更優(yōu)選85~95℃),回流次數(shù)≥2次,每次提取的時(shí)間為1~3h。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述乙醇水溶液的體積濃度為30~70%(更優(yōu)選55~65%)。
優(yōu)選地,步驟(2)中,用陶瓷膜或超濾膜過濾,所述陶瓷膜或超濾膜的孔徑為100~1000nm(更優(yōu)選200~600nm)。用于除去提取液中不溶性的顆粒或懸浮物。
優(yōu)選地,步驟(2)中,用納濾膜進(jìn)行透析,所述納濾膜的孔徑為100~30000Da(更優(yōu)選200~10000Da,更進(jìn)一步優(yōu)選400~1000Da),透析的壓力為1.8~2.5MPa。所述納濾膜的孔徑既要保證提取物中有效成分的截留,又要保證農(nóng)殘分子的透過。農(nóng)殘的分子量一般為300左右,比如,人參中人參皂苷的分子量為800左右,納濾膜孔徑適合選擇500Da;羅漢果甜苷分子量為1200左右,納濾膜孔徑適合選擇800Da。
優(yōu)選地,步驟(2)中,所述透析的次數(shù)≥5次,每次透析至截留液量達(dá)到設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)最小量時(shí),加水或乙醇補(bǔ)足后再進(jìn)行下次透析,透過納濾膜的總液體體積(L)為食材或藥材原料質(zhì)量(kg)的30~50倍。增加透水量可降低截留液中的農(nóng)殘含量,最終可除去98%以上的農(nóng)殘,減少樹脂所需吸附的農(nóng)殘量,有利于樹脂再生利用,還可增加每批次產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本。
優(yōu)選地,步驟(2)中,所述濃縮為真空濃縮,濃縮的溫度為60~90℃(更優(yōu)選75~85℃),真空度為-0.08~-0.1MPa,濃縮至料液固含量為3~7%。
優(yōu)選地,步驟(3)中,樹脂總體積與食材或藥材原料質(zhì)量的體積質(zhì)量比(L/kg)為1:8~15。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述濃縮液每小時(shí)的上柱流量為0.5~1.2倍(更優(yōu)選0.8~1.0倍)樹脂總體積。
優(yōu)選地,步驟(3)中,用于趕出樹脂柱內(nèi)殘留料液的水或乙醇水溶液的用量為2.5~5.0倍(更優(yōu)選3~4倍)樹脂總體積,流速與濃縮液上柱流速保持一致。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述乙醇水溶液的體積濃度為30~70%(更優(yōu)選55~65%)。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述陽(yáng)離子樹脂和陰離子樹脂的體積比為1:0.5~5.0(更優(yōu)選1:0.6~2.0)。通過陽(yáng)、陰離子串聯(lián)使用,可增加樹脂總量的高徑比,提高農(nóng)殘吸附效果,適用于處理含有農(nóng)殘種類較復(fù)雜的產(chǎn)品,徹底脫除農(nóng)殘,制備無農(nóng)殘?zhí)崛∥?。試?yàn)農(nóng)殘檢驗(yàn)結(jié)果表明,陽(yáng)、陰離子樹脂的串聯(lián)先后順序不可逆。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述陽(yáng)離子樹脂和陰離子樹脂的裝柱高徑比均為4~7:1。
優(yōu)選地,步驟(3)中,所述陽(yáng)離子樹脂為L(zhǎng)X-N2、732或001*7,所述陰離子樹脂為L(zhǎng)X-N1、717或201*7。所述陰、陽(yáng)離子樹脂對(duì)目標(biāo)提取物的有效成分無吸附,保證了有效成分的回收率;所述陰、陽(yáng)離子樹脂可用酸、堿再生,無需使用有機(jī)溶劑。
優(yōu)選地,步驟(4)中,所述濃縮為真空濃縮,濃縮的溫度為60~90℃(更優(yōu)選75~85℃),真空度為-0.08~-0.1MPa,濃縮至料液固含量為40~60%(更優(yōu)選45~55%)。
優(yōu)選地,步驟(4)中,所述真空干燥的溫度為60~90℃(更優(yōu)選75~85℃),真空度為-0.08~-0.1MPa。
本發(fā)明方法的原理是:利用弱極性溶劑對(duì)脂溶性成分的良好溶解性,脫除原料中的脂溶性農(nóng)殘,利用農(nóng)殘和提取物有效成分的分子量之間的較大差異,通過納濾膜的分子篩作用,除去產(chǎn)品中絕大部分水溶性農(nóng)殘和小分子雜質(zhì);再串聯(lián)使用陽(yáng)、陰離子樹脂,采用吸附的方法,保證農(nóng)殘的徹底脫除。
本發(fā)明方法的有益效果如下:
(1)按照本發(fā)明方法所得食藥提取物外檢200項(xiàng)農(nóng)殘(歐盟標(biāo)準(zhǔn)),無農(nóng)殘檢出;
(2)本發(fā)明方法可提取多種水溶性或醇溶性有效成分,提取后所得目標(biāo)有效成分的轉(zhuǎn)移率≥85%;
(3)本發(fā)明方法適用于多種含有高含量、種類復(fù)雜農(nóng)殘的食藥原料的提取物制備,生產(chǎn)連續(xù)性好,處理量大,生產(chǎn)效率高、成本低,選擇性吸附好,樹脂可重復(fù)再生利用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
本發(fā)明實(shí)施例所使用的人參為市售東北人參根原料,總皂苷的質(zhì)量含量為1.06%,其中,Rg1 0.24%、Re 0.47%、Rb1 0.35%,原料農(nóng)殘的質(zhì)量含量為1.83ppm,其中,五氯苯胺0.21ppm,腐霉利0.33ppm,三唑醇0.15ppm,稻瘟靈0.29ppm,戊唑醇0.15ppm,多菌靈0.25ppm,烯酰嗎啉0.45ppm;
本發(fā)明實(shí)施例所使用的羅漢果購(gòu)于廣西桂林,羅漢果甜苷V的質(zhì)量含量為1.24%,原料農(nóng)殘的質(zhì)量含量為0.14ppm,其中,烯酰嗎啉0.05ppm,腈菌唑0.04ppm,氟環(huán)唑0.02ppm,惡霜靈0.03ppm;
本發(fā)明實(shí)施例所使用的茶葉購(gòu)于湖南安化,EGCG的質(zhì)量含量為8.55%,原料農(nóng)殘的質(zhì)量含量為0.11ppm,其中,六六六0.03ppm,戊唑醇0.02ppm,烯酰嗎啉0.04ppm,苯醚甲環(huán)唑0.02ppm;
本發(fā)明實(shí)施例所使用的LX-N2陽(yáng)離子樹脂和LX-N1陰離子樹脂均購(gòu)于藍(lán)曉科技;
本發(fā)明實(shí)施例所使用的原料、化學(xué)試劑,如無特殊說明,均通過常規(guī)商業(yè)途徑獲得。
實(shí)施例1
(1)提取:將500kg人參原料切成薄片,先置于6#溶劑中,在60℃下,加熱回流3次,每次6#溶劑的用量分別為2000L、1500L、1500L,時(shí)間均為1h,過濾,將濾渣經(jīng)鼓風(fēng)干燥脫溶劑后,再置于體積濃度60%的乙醇水溶液中,在90℃下,加熱回流提取4次,每次乙醇水溶液的用量分別為3000L、2000L、2000L、2000L,提取時(shí)間分別為2h、1h、1h、1h,過濾,冷卻,合并得提取液;
(2)過濾、納濾、濃縮:將步驟(1)所得提取液用孔徑200nm的陶瓷膜過濾,再將濾液用孔徑500Da的納濾膜透析,透析的壓力為2MPa,共透析8次,每次透析至截留液量達(dá)到設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)最小量時(shí),加入乙醇2000L補(bǔ)足后再進(jìn)行下次透析,總透過量為24000L,將透析所得截留液在80℃,真空度-0.09MPa下,真空濃縮至固含量為5.5%,得濃縮液;
(3)樹脂吸附:將步驟(2)所得濃縮液,用先后串聯(lián)的LX-N2陽(yáng)離子樹脂和LX-N1陰離子樹脂吸附,陽(yáng)離子樹脂與陰離子樹脂的體積各為25L,陽(yáng)離子樹脂與陰離子樹脂裝柱的高徑比均為4:1,濃縮液的上柱流速為50L/h,收集陰離子樹脂柱流出液,上柱結(jié)束后,再通過在陽(yáng)離子樹脂和陰離子樹脂柱中加入150L體積濃度為60%的乙醇水溶液,在上柱流速為50L/h下,將樹脂柱內(nèi)殘留的料液趕出至無皂苷檢出,收集醇趕液;
(4)濃縮、干燥:將步驟(3)所得流出液和醇趕液合并,在80℃,真空度-0.09MPa下,真空濃縮至料液固含量為53%,再在80℃,真空度-0.1MPa下真空干燥,即得17.8kg無農(nóng)殘人參提取物。
經(jīng)HPLC檢測(cè),所得無農(nóng)殘人參提取物中,總皂苷質(zhì)量含量為25.68%,其中,Rg1 5.8%、Re 11.3%、Rb1 8.57%,總皂苷轉(zhuǎn)移率為86.2%;外檢200項(xiàng)農(nóng)殘(歐盟標(biāo)準(zhǔn))結(jié)果表明:無農(nóng)殘檢出。
實(shí)施例2
(1)提?。簩?00kg羅漢果粉碎,先置于乙酸乙酯中,在80℃下,加熱回流2次,每次乙酸乙酯的用量分別為4800L、4000L,時(shí)間分別為2h、1h,過濾,將濾渣經(jīng)鼓風(fēng)干燥脫溶劑后,再置于純水中,在95℃下,加熱回流3次,每次純水的用量分別為6400L、5600L、4800L,提取時(shí)間分別為2h、1h、1h,過濾,冷卻,合并得提取液;
(2)過濾、納濾、濃縮:將步驟(1)所得提取液用孔徑500nm的陶瓷膜過濾,再將濾液用孔徑800Da的納濾膜透析,透析的壓力為2MPa,共透析6次,每次透析至截留液量達(dá)到設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)最小量時(shí),加入純水2000L補(bǔ)足后再進(jìn)行下次透析,總透過量為28000L,將透析所得截留液在80℃,真空度-0.09MPa下,真空濃縮至固含量為6.1%,得濃縮液;
(3)樹脂吸附:將步驟(2)所得濃縮液,用先后串聯(lián)的LX-N2陽(yáng)離子樹脂和LX-N1陰離子樹脂吸附,陽(yáng)離子樹脂與陰離子樹脂的體積分別為40L、25L,陽(yáng)離子樹脂與陰離子樹脂裝柱的高徑比分別為6:1、4:1,濃縮液的上柱流速為60L/h,收集陰離子樹脂柱流出液,上柱結(jié)束后,再通過在陽(yáng)離子樹脂和陰離子樹脂柱中加入200L純水,在上柱流速為60L/h下,將樹脂柱內(nèi)殘留的料液趕出至無甜苷檢出,收集水趕液;
(4)濃縮、干燥:將步驟(3)所得流出液和水趕液合并,在80℃,真空度-0.09MPa下,真空濃縮至料液固含量為55%,再在80℃,真空度-0.1MPa下真空干燥,即得21.8kg無農(nóng)殘羅漢果提取物。
經(jīng)HPLC檢測(cè),所得無農(nóng)殘羅漢果提取物中,甜苷V的質(zhì)量含量為41.3%,轉(zhuǎn)移率為90.8%;外檢200項(xiàng)農(nóng)殘(歐盟標(biāo)準(zhǔn))結(jié)果表明:無農(nóng)殘檢出。
實(shí)施例3
(1)提取:將800kg茶葉粉碎,先置于二氯甲烷中,在50℃下,加熱回流3次,每次二氯甲烷的用量分別為4800L、4000L、3200L,時(shí)間分別為2h、1h、1h,過濾,將濾渣經(jīng)真空干燥脫溶劑后,再置于純水中,在95℃下,加熱回流3次,每次純水的用量分別為5600L、4800L、4000L,提取時(shí)間每次均為1h,過濾,冷卻,合并得提取液;
(2)過濾、納濾、濃縮:將步驟(1)所得提取液用孔徑200nm的超濾膜過濾,再將濾液用孔徑400Da的納濾膜透析,透析的壓力為2MPa,共透析6次,每次透析至截留液量達(dá)到設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)最小量時(shí),加入純水2000 L補(bǔ)足后再進(jìn)行下次透析,總透過量25000L,將透析所得截留液在80℃,真空度-0.09MPa下,真空濃縮至固含量為5.1%,得濃縮液;
(3)樹脂吸附:將步驟(2)所得濃縮液,用先后串聯(lián)的LX-N2陽(yáng)離子樹脂和LX-N1陰離子樹脂吸附,陽(yáng)離子樹脂與陰離子樹脂的體積分別為25L、30L,陽(yáng)離子樹脂與陰離子樹脂裝柱的高徑比分別為4:1、5:1,濃縮液上柱流速為50L/h,收集陰離子樹脂柱流出液,上柱結(jié)束后,再通過在陽(yáng)離子樹脂和陰離子樹脂柱中加入200L純水,在上柱流速為50L/h下,將樹脂柱內(nèi)殘留的料液趕出至無EGCG檢出,收集水趕液;
(4)濃縮、干燥:將步驟(3)所得流出液和水趕液合并,在80℃,真空度為-0.09MPa下,真空濃縮至料液固含量為51%,再在80℃,真空度-0.1MPa下真空干燥,即得95.5kg無農(nóng)殘茶葉提取物。
經(jīng)HPLC檢測(cè),所得無農(nóng)殘茶葉提取物中,EGCG的質(zhì)量含量為63.8%,轉(zhuǎn)移率為89.1%;外檢200項(xiàng)農(nóng)殘(歐盟標(biāo)準(zhǔn))結(jié)果表明:無農(nóng)殘檢出。