專利名稱：超臨界co的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從茶葉中提取兒茶素的工藝，特別涉及一種超臨界CO2反向萃取法從茶葉粗提物中提取兒茶素的工藝。
茶葉中的茶多酚(Tea Polyphenols)約占干茶重的25％，主要由兒茶素(Catechins,約占茶多酚的70％)、黃酮及黃酮醇(Flavonol,約占茶多酚的10％)、花青素(Anthocyan,約占茶多酚的10％)、酚酸(Phenolic Acid)等組成。茶多酚的純度實(shí)為其主體化合物兒茶素的含量。兒茶素是一類含有連三或鄰二酚基的化合物。由于這種特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)極易氧化，提供質(zhì)子，故為極強(qiáng)的天然抗氧化劑，其抗氧化能力比BHA、BHT、VE強(qiáng)3-9倍，故可用作食品抗氧化劑。兒茶素還具有許多藥理功能，如消除有害自由基、降血脂、降血糖、抗動(dòng)脈硬化、抗癌、抗愛(ài)滋病、抗衰老等功能，是良好的天然無(wú)毒藥物。在醫(yī)藥、食品、保健品等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)價(jià)值?，F(xiàn)有的茶多酚提取方法主要有三種一是用熱水浸提，有機(jī)溶劑萃取；二是熱水浸提，金屬鹽沉淀，酸溶，有機(jī)溶劑萃取。上述方法使用多種有機(jī)溶劑，工藝流程長(zhǎng)，能耗大，成本高；產(chǎn)品中溶劑殘留量大，難為食品和藥業(yè)接受；使用強(qiáng)酸污染環(huán)境。三是中國(guó)專利CN-1253940A公開(kāi)的方法，該法實(shí)際上是用超臨界CO2除去咖啡因和脫除產(chǎn)品中的溶劑殘留，而茶多酚還是用乙酸乙酯萃取，仍屬有機(jī)溶劑法。
本發(fā)明的目的是提供一種超臨界CO2反向萃取法從固體茶葉粗提物中提取兒茶素的工藝。該工藝的特點(diǎn)是茶葉粗提物裝在本發(fā)明人的專利號(hào)ZL99201463.8的多層料筒中，進(jìn)行CO2反向(萃取釜中由上而下)流動(dòng)，即采用本發(fā)明人的專利申請(qǐng)?zhí)朇N-00121565.5的工藝流程，在設(shè)定的溫度、壓力下以超臨界CO2萃取出咖啡因；然后升高壓力，CO2中加入乙醇或乙酸乙酯改性劑，萃取出兒茶素；第三加入含水乙醇改性劑萃取出黃酮、花青素；最后再用CO2脫除產(chǎn)品中的改性劑。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是多層料筒使料床壓力分布均勻，壓差小，傳質(zhì)快，效率高；反向并聯(lián)萃取時(shí)間短，產(chǎn)量大，適于兒茶素的工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的實(shí)施方案如下一、如

圖1萃取工藝流程圖所示，制取茶葉粗提物將一定量的碎茶葉放入浸提池，加入8-10倍重量的水，通蒸汽加熱到100℃，浸提60-80分鐘后，壓濾，濾液真空干燥，得固體粗提物，粉碎到20-40目備用。二、如圖2萃取設(shè)備流程圖所示，從茶葉粗提物中超臨界CO2反向提取咖啡因、兒茶素、黃酮和花青素。將粉碎到20-40目的250Kg茶葉粗提物裝到多層固體料筒，放入萃取釜(E1、E2)中，打開(kāi)控制E1、E2反向流向閥V10、V13,V14、V17及相應(yīng)的V4、V22,V5、V23和V25進(jìn)行E1、E2反向并聯(lián)萃取。萃取工藝條件是首先脫咖啡因，開(kāi)CO2泵P1，使萃取釜E1、E2壓力為24-32Mpa，溫度50-80℃；分離釜A1壓力4-8Mpa，溫度40-70℃，萃取4-8小時(shí)，分離釜A1放出咖啡因。然后萃取兒茶素，萃取釜溫度不變，分離釜B2的壓力、溫度與前同，P1壓力升高到30-40Mpa，同時(shí)開(kāi)動(dòng)改性劑泵P3，將90-95％的乙醇或乙酸乙酯改性劑通過(guò)預(yù)熱器H1與CO2混合打入E1、E2，萃取兒茶素，CO2與改性劑流速比為100∶10-20，萃取6-10小時(shí)后，分離釜B1放出含有兒茶素的乙醇或乙酸乙酯的溶液，分離回收改性劑后，得固體兒茶素產(chǎn)品。第三萃取黃酮、花青素，萃取釜、分離釜C1的壓力溫度不變，改性劑變?yōu)楹掖?，即P3將70-80％乙醇比30-20％水的混合物通過(guò)預(yù)熱器H1打入萃取釜，CO2與含水乙醇改性劑流速比為100∶15-25，進(jìn)行黃酮、花青素的提取，萃取4-8小時(shí)后分離釜C1放出含有黃酮、花青素的乙醇溶液，回收乙醇后得固體黃酮、花青素副產(chǎn)物。最后，兒茶素產(chǎn)品再用超臨界CO2在25±2Mpa，溫度40-60℃下，脫除改性劑得高品質(zhì)兒茶素產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、設(shè)備流程簡(jiǎn)單、實(shí)用，經(jīng)CO2萃取可將粗提物脫咖啡因，除去殘留溶劑，得到高品質(zhì)的兒茶素。2、粗提物裝在多層料筒中，CO2反向并聯(lián)萃取，減少返流，傳質(zhì)快、效率高、產(chǎn)量大，節(jié)能增效顯著。3、本工藝萃取出黃酮、花青素，副產(chǎn)高附加值藥物，有利于綜合利用，可用于兒茶素工業(yè)化生產(chǎn)。
以下優(yōu)選實(shí)施例，結(jié)合附圖1、2，詳述超臨界CO2反向萃取法從茶葉粗提物中提取兒茶素的工藝，但不意味著限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1、茶葉粗提物的浸提將1噸碎茶葉放入浸提池中加入8噸水，通蒸汽加熱到100℃，浸提60分鐘后，壓濾，濾液真空干燥，得固體茶葉粗提物250Kg，粉碎為20-40目備用。經(jīng)紫外分光光度法(QB-21540-95)分析茶葉粗提物含茶多酚45％，得率25％，咖啡因含量4.8％。
實(shí)施例2、茶葉粗提物的反向超臨界CO2提取。如圖2萃取設(shè)備流程圖所示，將粉碎到20-40目、各250Kg茶葉粗提物分別裝到多層料筒，放入萃取釜E1、E2中，打開(kāi)控制E1、E2反向流向閥V10、V13,V14、V17及相應(yīng)的V4、V22,V5、V23和V25進(jìn)行E1、E2反向并聯(lián)萃取。萃取工藝條件是第一步脫咖啡因，開(kāi)動(dòng)泵P1使萃取釜(E1、E2)壓力為28Mpa，溫度為65±2℃，分離釜A1壓力為5±1Mpa，溫度50℃，萃取6小時(shí)，分離釜A1放出咖啡因；第二步萃取兒茶素，P1泵壓力升高到35Mpa，溫度不變，同時(shí)開(kāi)動(dòng)P3泵，將95％的乙醇改性劑通過(guò)預(yù)熱器H1與CO2混合后進(jìn)入E1、E2萃取兒茶素，CO2與改性劑流速比為100∶15。分離釜B1的壓力、溫度與脫咖啡因同，萃取7小時(shí)后，分離釜B1放出含有兒茶素的乙醇溶液，分離回收乙醇后得固體兒茶素；第三步萃取黃酮、花青素，保持萃取釜、分離釜C1的溫度、壓力不變，改性劑變?yōu)楹掖?，即P3將70％乙醇-30％水的混合物通過(guò)預(yù)熱器H1打入萃取釜，進(jìn)行黃酮、花青素的萃取，CO2與含水改性劑流速比為100∶20，萃取6小時(shí)后分離釜C1放出含有黃酮、花青素的乙醇溶液，回收乙醇后得固體副產(chǎn)物。最后，兒茶素再用超臨界CO2在25±2Mpa，溫度50℃脫除殘留乙醇得兒茶素產(chǎn)品。經(jīng)分析檢測(cè)兒茶素含量95.98％，得率10％，咖啡因?yàn)?.92％，溶劑殘留為0；咖啡因含量70.5％，得率3.1％；黃酮、花青素含量為60％，得率5％。
實(shí)施例3、用乙酸乙酯作改性劑，萃取兒茶素。乙酸乙酯對(duì)兒茶素有較好的選擇性，用其代替乙醇作改性劑，其它條件同實(shí)施例2，結(jié)果兒茶素含量為96.2％。圖2是本發(fā)明的設(shè)備流程中，A1、A2,B1、B2,C1、C2分離釜，C冷凝器，E1、E2、E3萃取釜，H1、H2加熱器，H3、H4制冷器，K膜式壓縮機(jī)，M1、M2改性劑槽，P1、P2高壓泵，P3改性劑泵，T二氧化碳儲(chǔ)罐，V4-V6高壓流路閥，V7-V9串并聯(lián)閥，V10-V13,V14-V17,V18-V21三組流向閥，V22-V24萃取閥，V25可調(diào)針閥，V26-V28二氧化碳回收球閥，V29-V31放空閥，V32-V34出料渣閥。
權(quán)利要求
1.一種超臨界CO2反向萃取法從茶葉粗提物中提取咖啡因、兒茶素、黃酮和花青素的工藝，其特征在于如圖2所示，將粉碎到20-40目的250Kg茶葉粗提物裝到多層固體料筒，放入萃取釜(E1、E2)中，打開(kāi)控制E1、E2反向流向閥V10、V13,V14、V17及相應(yīng)的V4、V22,V5、V23和V25進(jìn)行E1、E2反向并聯(lián)萃取。萃取工藝條件是，首先脫咖啡因，開(kāi)CO2泵P1，使萃取釜E1、E2壓力為24-32Mpa，溫度50-80℃，分離釜A1壓力4-8Mpa，溫度40-70℃，萃取4-8小時(shí)，分離釜A1放出咖啡因。然后萃取兒茶素，萃取釜溫度不變，分離釜B2的壓力、溫度與前同，P1壓力升高到30-40Mpa，同時(shí)開(kāi)動(dòng)改性劑泵P3，將90-95％的乙醇或乙酸乙酯改性劑通過(guò)預(yù)熱器H1與CO2混合打入E1、E2，萃取兒茶素，CO2與改性劑流速比為100∶10-20，萃取6-10小時(shí)后，分離釜B1放出含有兒茶素的乙醇或乙酸乙酯的溶液，分離回收改性劑后，得固體兒茶素產(chǎn)品。第三萃取黃酮、花青素萃取釜、分離釜C1的壓力溫度不變，改性劑變?yōu)楹掖迹碢3將70-80％乙醇比30-20％水的混合物通過(guò)預(yù)熱器H1打入萃取釜，CO2與含水改性劑流速比為100∶15-25，進(jìn)行黃酮、花青素的提取，萃取4-8小時(shí)后分離釜C1放出含有黃酮、花青素的乙醇溶液，回收乙醇后得固體黃酮、花青素副產(chǎn)物。最后兒茶素產(chǎn)品再用超臨界CO2在25±2Mpa，溫度40-60℃脫除改性劑得兒茶素產(chǎn)品。
全文摘要
一種超臨界CO
文檔編號(hào)C07C39/00GK1304919SQ00129830
公開(kāi)日2001年7月25日 申請(qǐng)日期2000年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月30日
發(fā)明者孫傳經(jīng), 孫云鵬, 陳斌, 孫明華 申請(qǐng)人:孫傳經(jīng)