亚临界低温萃取技术在水飞蓟有效成分提取上的应用

亚临界低温萃取技术在提取水飞蓟

有效成分上的应用

王金顺

河南省亚临界生物技术有限公司，河南安阳 455000

摘要：该文介绍了亚临界低温萃取技术提取分离水飞蓟油的工艺过程，与其他工艺生产的水飞蓟产品进行了质量对比，分析了该工艺生产水飞蓟油的经济效益。为亚临界萃取技术应用于水飞蓟萃取工业提供理论指导和依据。

关键词：亚临界 水飞蓟

Subcritical Extraction Process form Milk thistle in low temperature

WangJinshun

（Henan Province Subcritical Extraction Biological Technology Co., Ltd Anyang City Henan Province

455000，China）

Abstract：Milk thistle subcritical extraction technology was introduced in this paper. Analyzing the quality indexes of product and is compared with other processes in the thesis . The article expounds the economic benefit. It provides some theoretical guidance and basis for subcritical extraction for milk thistle industry.

Key words：Subcritical extraction Milk thistle oil

水飞蓟，中药名，为菊科植物水飞蓟的干燥成熟果实，秋季果实成熟时采收果序，晒干，打下果实，除去杂质，晒干。其性味苦凉，有清热解毒，疏肝利胆之功效。常用于肝胆湿热，胁痛，黄疸。水飞蓟的有效成分主要有两种，水飞蓟油和水飞蓟素。水飞蓟含油量25% ～ 30%，其中不饱和脂肪酸含量高达80%以上，具有防止血栓形成，扩张血管，降低血清胆固醇，营养细胞的作用；水飞蓟素是从菊科药用植物水飞蓟种子中提取的黄色粉末或结晶状粉末，味苦。易溶于丙酮、乙酸乙酯、乙醇及甲醇、难溶于氯仿，不溶于水。主要成分有水飞蓟宾、异水飞蓟宾、水飞蓟宁和水飞蓟亭等黄酮类物质。该物质具有如下功效：保护肝脏细

胞免受毒性物质侵害，尤其是酒精及环境污染物(农药、重金属等)入侵损害肝脏；具有强力的抗氧化功能，能保护肝脏细胞免受自由基破坏，效力远胜于维生素E；促进蛋白质的合成，加快制造新的肝脏细胞，或令已受损的肝脏细胞自行修复。因此被称为“天然的保肝药”，具有抗辐射、抗衰老、防治动脉硬化、延缓皮肤老化等功效。该产品广泛用于医药、保健品、化妆品、食品等产品的生产中。水飞蓟油提取方法有压榨法、有机溶剂提取法、超临界提取法、亚临界低温萃取法。压榨法出油率较低，杂质含量高，且在挤压过程中形成高温，破坏了油中不饱和脂肪酸; 普通的有机溶剂提取法生产时采用高温脱溶，破坏了油中不饱和脂肪酸，使油的营养价值大大降低，同时将粕中的水飞蓟素破坏殆尽。采用超临界CO2萃取技术分离水飞蓟油，尽管没有溶剂残留，但该工艺操作压力较高( 25 ～ 30 MPa) ，设备规模小、投资大，生产成本太高。

我公司采用亚临界低温萃取技术 提取水飞蓟油，弥补了以上生产工艺的不足。亚临界( 主要溶剂为丁烷、丙烷) 萃取技术，是食品加工行业一项新的萃取技术,具有溶剂沸点低，常温常压下气态，容易挥发的特点。用亚临界萃取水飞蓟油就是利用其特性，从原料中萃取、分离水飞蓟油。该方法完整保留了油中的不饱和脂肪酸及微量活性物质，更重要的是对提油后的粕中水飞蓟素等黄酮类物质保留完好，可以得到对人体健康更有用的水飞蓟素。根据多年的生产经验，现将亚临界低温萃取水飞蓟油的工艺

介绍如下。

1 加工工艺

水飞蓟→除杂→软化→轧坯→低温萃取→ 毛油→ 精炼→成品油

1. 1 预处理工艺

水飞蓟→输送→除杂→软化→除铁→轧坯→萃取车间

工艺说明: 原料经振动筛除杂，将原料中的杂质除掉，然后经输送机投入软化锅中，加入一定量水，升温至45 ～ 55℃，保温一定时间( 15 min左右) 进行软化，再经除铁后投入轧坯机轧坯，坯片厚度0. 3 mm，水分保持在8% 左右，坯片送至萃取车间。

1. 2 亚临界低温萃取工艺

亚临界溶剂是从液化石油气中提纯而来的，其主要成分为丁烷、丙烷，沸点均在0℃以下。浸出过程是在一定压力( 0. 1 ～ 0. 6MPa 状态为液体) 和室温下进行的，实现了油料的低温萃取。萃取粕和毛油中的溶剂在低温、真空状态下脱除，溶剂液化后循环使用。萃取工艺流程见图1。

E201. 冷凝器; P201. 溶剂泵; P202. 成品泵; P203. 真空泵;

P204. 压缩机; V201. 萃取罐; V202. 混合液暂存罐; V203. 蒸发罐; V204. 溶剂罐; V205. 缓冲罐。

图1 萃取工艺流程示意图

工艺过程: ①将坯片装入萃取罐V201。②溶剂泵P201 将4 号溶剂注入萃取罐浸泡坯片。③溶剂泵P201 从萃取罐抽出混合油打入蒸发罐V203。④联通萃取罐与压缩机P204 吸气口，使粕中残溶汽化进入压缩机，经压缩、冷凝器E201 冷凝液化，溶剂回流到溶剂罐V204，再循环使用。粕排出浸出系统。⑤混合油进入蒸发系统，使溶剂蒸发后与毛油分离。溶剂蒸气经压缩液化后循环使用。毛油排出蒸发系统。

1. 3 精炼工艺

毛油→过滤→水化脱胶→脱酸→脱色→

脱臭→脱蜡→精滤→成品油

操作要点: ①过滤去除毛油中固体悬浮物，使毛油含杂不大于0. 2%。②在水化脱胶工序，利用胶溶性杂质的亲水性，将一定量热

水、NaCl、磷酸等电解质溶液，在搅拌作用下加入热油中，使胶溶性杂质凝聚沉降。③脱酸工序，检测过滤毛油的酸值，根据酸值计算出理论加碱量和超碱量。脱除毛油中的游离脂肪酸，可增加透明度，提高烟点，防止氧化变质。④脱色工序，在真空状态下，将油温升到105 ～ 110℃进行脱水，再利用白土和活性炭吸附油中的叶绿素等色素类物质，经过滤机将油中白土、活性炭滤掉。⑤脱臭工序，将脱色油升温至180℃以上，真空度达到26 Pa，利用水蒸气汽提的原理，用直接蒸汽进一步脱除油中臭味及残余的游离脂肪酸，降低色泽及过氧化值。⑥ 脱蜡工序，将油缓慢冷冻，使其逐渐降温至－ 5℃左右充分结晶，再经冷冻过滤脱去蜡( 脂)质，达到国家一级油标准。

2 产品质量对比

亚临界溶剂沸点低、组分纯，产品残溶低，萃取过程温度低，选择性好，色素、磷脂等杂质的浸出量少，产品质量高。与6 号溶剂浸出粕、毛油质量对比见表1、表2。由表1、表2 可见，亚临界溶剂浸出粕和毛油质量均高于6 号溶剂浸出的。

表一 萃取粕质量对比

表二 毛油质量对比

3、对水飞蓟素提取率的影响对比：

4、经济效益对比：水飞蓟素280元/千克，水飞蓟油100元/千克水飞蓟素的传统提取方法：含油量7%的水飞蓟饼用乙醇直接提取水飞蓟素。而采用亚临界低温萃取技术是将含油量7%的水飞蓟饼中的油脂先提取（亚临界低温萃取技术）干净后，再使用乙醇提取水飞蓟素。使用亚临界低温萃取油脂后再醇提水飞蓟素的经济效益分析：①亚临界低温萃取得到占水飞蓟饼重量6.5%的水飞蓟油，每千克水飞蓟油价值100元，每吨水飞蓟饼可增加收入650元；②水飞蓟饼提取完油脂后每吨收率可提高0.9%，多提取出水飞蓟素9千克，创造利润9*280元/Kg=2520元。综合效益：每吨水飞蓟饼比传统方法增加效益650元+2520元=3170元，扣除加工成本，每吨饼净增效益2800元，年加工2000吨水飞蓟饼,每年净增

利税560万元。

5 结束语

采用亚临界低温萃取油脂技术提取油脂不但降低了油脂加工成本，而且完整保留了油和粕中的活性成分，保证了油的营养价值，为特种油料的提取及植物成分的开发利用创造了条件。实现了低温脱溶，避免了油脂及植物成分的高温变性。亚临界低温萃取技术应用在水飞蓟素的提取上，不但提高了有保健功能的水飞蓟油的得率，而且水飞蓟素的得率及含量都有所提高，特别是水飞蓟素的得率提高更为明显，比传统方法每吨增加效益600元。目前该技术已广泛应用于天然色素、贵重油脂、中药材、香料等天然成分的保质萃取，在全国有上百家单位应用，我公司日处理80吨物料亚临界萃取示范工厂已稳定运行近20年。

欢迎光临河南省亚临界生物技术公司指导工作！

王金顺 [1**********]

亚临界技术发明人 祁鲲 [1**********]

作者介绍：王金顺，男，河南安阳市人，本科学历，高级工程师，河南省亚临界生物技术有限公司总经理，专业从事亚临界萃取技术工作近20年，对亚临界低温萃取的规模化生产及天然产物的保质萃取技术方面有着十分丰富的经验。发表与本技术相关论文十余篇，参编著作2部，制定企业标准5项。单位地址：河南省安阳市开发区先进技术装备园区 电话：0372-2994752 [1**********] E-mail:[email protected]