CN104876824A - 一种从咖啡豆中分离纯化绿原酸的工艺 - Google Patents
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Abstract
一种从咖啡豆中分离纯化绿原酸的工艺，其分离纯化过程包括以下步骤：粉碎；提取、浓缩：吸附分离；上中性氧化铝脱色纯化；活性炭脱色；浓缩结晶；离心、重结晶；离心；干燥；粉碎过筛得绿原酸成品。本发明具有操作简便、绿色环保且利于工业化生产的优点。
Description
技术领域：
本发明属于生物提取领域，涉及一种从咖啡豆中分离纯化绿原酸的工艺。
背景技术：
咖啡豆来源于茜草科植物小果咖啡、中果咖啡及大果咖啡的种子。在咖啡豆提取物中含有较多的绿原酸，因此经常地被作为一种有效的绿原酸的来源进行使用。
绿原酸异名咖啡鞣酸，化学名3-咖啡酰奎尼酸，英文名Chlorogenic acid，CAS号：327-97-9，分子式：C16H18O9，分子量：354.3087，密度：1.65g\cm3，熔点：205-209℃。绿原酸被誉为“植物黄金”，是众多厂家追逐生产的对象。绿原酸是一种重要的生物活性物质，具有抗菌、抗病毒、增高白血球、保肝利胆、抗肿瘤、降血压、降血脂、清除自由基和兴奋中枢神经系统等作用，现代科学对绿原酸生物活性的研究已深入到食品、保健、医药和日用化工等多个领域。绿原酸的主要来源是从天然植物中提取，国内一直是以金银花、杜仲等植物原料，国外主要是以咖啡豆等为原料。
目前对绿原酸的提取方法主要有：
1、水提醇沉法：利用绿原酸易溶于热水的特性，用水作溶剂加热提取，然后用高浓度醇沉淀蛋白质、多糖等杂质，该法简单、经济，但醇沉过程会吸附夹带部分绿原酸，从而造成损失。
2、石硫醇法：将石灰乳加入水提液中，其与绿原酸形成不溶性钙盐，然后过滤，将沉淀悬浮在醇中加入硫酸分解。该法操作简单，但得到的绿原酸纯度不高，且收率低。
3、铅盐沉淀法：在醇沉液中加入乙酸铅溶液，使得绿原酸以铅盐的形式沉淀下来。该法得率较低，且使用有毒金属铅，会给环境带来严重污染。
4、超声波法：利用超声波能击碎细胞壁，使细胞内组分迅速渗透到溶液中，从而达到分离的目的。该法综合成本低，污染小，但目前仅限于实验室规模提取。
5、酶法：纤维素是植物细胞壁的组成部分，利用纤维素酶酶解作用，可以破坏植物细胞壁，从而有利于细胞内绿原酸溶出。该法反应条件温和，绿原酸得率高，但增加了生产成本。
6、萃取分离法：该法选用乙酸乙酯做萃取剂，利用绿原酸与杂质在其中溶解度不同达到分离杂质的目的。该法操作简单，成本低，但产量较低。
7、聚酰胺柱层析法：该法适合酚类、醌类、黄酮类化合物的分离，该法纯化度高，但操作麻烦、得率低、耗时长。
8、超滤膜分离法：采用此法可除去水提液中多糖、蛋白质等大分子，而绿原酸等小分子可透过膜的提取分离方法。该法污染相对较小，绿原酸得率较高，但该法对提取液预处理要求较高，且膜清洗较为困难。
因此，总的来说，以上常用的提取绿原酸的方法，自身都存在着一些缺陷，如：能耗高、提取时间长、提取率低、产品纯度低等。在以上研究的基础上，取长补短，从咖啡豆中提取纯化绿原酸，建立一种易于产业化、清洁环保的绿色工艺是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种制取高含量绿原酸的工艺，具有操作简便、绿色环保且利于工业化生产的优点。
从咖啡豆中分离纯化绿原酸的工艺，其分离纯化过程包括以下步骤：
1、粉碎：首先将咖啡豆粉碎过10目筛，得到咖啡豆粗粉；
2、提取、浓缩：咖啡豆粗粉用10～95％乙醇回流提取三次，合并提取液，浓缩至咖啡豆投料量的2-4倍；
3、吸附分离：向浓缩液中加入水，搅拌均匀，离心，取滤液上大孔吸附树脂，先用水洗，去除水溶性杂质，再用40～80％乙醇解吸；
4、上中性氧化铝脱色纯化：将解吸液过中性氧化铝，得脱色纯化液；
5、活性炭脱色、浓缩结晶：向脱色纯化液中加入活性炭，回流搅拌脱色2～4小时，冷却过滤，滤液减压浓缩至小体积，结晶12～24小时；
6、离心、重结晶：将结晶粗品离心，沉淀粗品用乙酸乙酯重结晶2～3次；
7、离心：将重结晶好的物料用布氏漏斗过滤，得绿原酸精品湿品沉淀；
8、干燥：将绿原酸精品湿品沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为70～80℃；
9、粉碎过筛：将干燥的绿原酸精品粉碎，过80目筛，得绿原酸成品。
附图说明
图1为绿原酸样品HPLC图谱。
具体实施方式
实施例1
将咖啡豆粉碎过10目筛，取咖啡豆粗粉100g以800ml，700ml，600ml，20％乙醇回流提取3次，回流提取时间分别为2小时，1.5小时，1小时，合并3次提取液，在-(0.01～0.06MPa)下浓缩，浓缩至280ml，向浓缩液中加入水，搅拌均匀，离心，取滤液上大孔吸附树脂，先用水洗，再用45％乙醇解吸。将解吸液过100g中性氧化铝，得脱色纯化液；向脱色纯化液中加入活性炭，回流搅拌脱色2.5小时，冷却过滤，滤液减压浓缩至小体积，结晶14小时。将结晶粗品离心，沉淀粗品用乙酸乙酯重结晶2次。将重结晶好的物料用布氏漏斗过滤，得绿原酸精品湿品沉淀。将沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为75℃。将干燥的绿原酸精品粉碎，过80目筛，得绿原酸成品。HPLC分析含量为98.03％。
实施例2
将咖啡豆粉碎过10目筛，取咖啡豆粗粉100g以800ml，700ml，600ml，40％乙醇回流提取3次，回流提取时间分别为2小时，1.5小时，1小时，合并3次提取液，在-(0.01～0.06MPa)下浓缩，浓缩至350ml，向浓缩液中加入水，搅拌均匀，离心，取滤液上大孔吸附树脂，先用水洗，再用55％乙醇解吸。将解吸液过100g中性氧化铝，过完后，得脱色纯化液；向脱色纯化液中加入活性炭，回流搅拌脱色3.0小时，冷却过滤，滤液减压浓缩至小体积，结晶16小时。将结晶粗品离心，沉淀粗品用乙酸乙酯重结晶2次。将重结晶好的物料用布氏漏斗过滤，得绿原酸精品湿品沉淀。将沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为75℃。将干燥的绿原酸精品粉碎，过80目筛，得绿原酸成品。HPLC分析含量为98.16％。
实施例3
将咖啡豆粉碎过10目筛，取咖啡豆粗粉100g以800ml，700ml，600ml，55％乙醇回流提取3次，回流提取时间分别为2小时，1.5小时，1小时，合并3次提取液，在-(0.01～0.06MPa)下浓缩，浓缩至300ml，向浓缩液中加入水，搅拌均匀，离心，取滤液上大孔吸附树脂，先用水洗，再用65％乙醇解吸。将解吸液过100g中性氧化铝，得脱色纯化液；向脱色纯化液中加入活性炭，回流搅拌脱色3.5小时，冷却过滤，滤液减压浓缩至小体积，结晶18小时。将结晶粗品离心，沉淀粗品用乙酸乙酯重结晶3次。将重结晶好的物料用布氏漏斗过滤，，得绿原酸精品湿品沉淀。将沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为75℃。将干燥的绿原酸精品粉碎，过80目筛，得绿原酸成品。HPLC分析含量为98.21％。
实施例4
将咖啡豆粉碎过10目筛，取咖啡豆粗粉100g以800ml，700ml，600ml，75％乙醇回流提取3次，回流提取时间分别为2小时，1.5小时，1小时，合并3次提取液，在-(0.01～0.06MPa)下浓缩，浓缩至400ml，向浓缩液中水，搅拌均匀，离心，取滤液上大孔吸附树脂，先用水洗，再用75％乙醇解吸。将解吸液过100g中性氧化铝，得脱色纯化液；向脱色纯化液中加入活性炭，回流搅拌脱色4.5小时，冷却过滤，滤液减压浓缩至小体积，结晶22小时。将结晶粗品离心，沉淀粗品用乙酸乙酯重结晶3次。将重结晶好的物料用布氏漏斗过滤，得绿原酸精品湿品沉淀。将沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为75℃。将干燥的绿原酸精品粉碎，过80目筛，得绿原酸成品。HPLC分析含量为98.65％。
绿原酸样品HPLC图谱如图1。
Claims (1)
1.一种从咖啡豆中分离纯化绿原酸的工艺，其具体工艺步骤为：
(1)粉碎：首先将咖啡豆粉碎过10目筛，得到咖啡豆粗粉；
(2)提取、浓缩：咖啡豆粗粉用10～95％乙醇回流提取三次，合并提取液，浓缩至咖啡豆投料量的2-4倍；
(3)吸附分离：向浓缩液中加入水，搅拌均匀，离心，取滤液上大孔吸附树脂，先用水洗，去除水溶性杂质，再用40～80％乙醇解吸；
(4)上中性氧化铝脱色纯化：将解吸液过中性氧化铝，得脱色纯化液；
(5)活性炭脱色、浓缩结晶：向脱色纯化液中加入活性炭，回流搅拌脱色2～4小时，冷却过滤，滤液减压浓缩至小体积，结晶12～24小时；
(6)离心、重结晶：将结晶粗品离心，沉淀粗品用乙酸乙酯重结晶2～3次；
(7)离心：将重结晶好的物料用布氏漏斗过滤，得绿原酸精品湿品沉淀；
(8)干燥：将绿原酸精品湿品沉淀放入烘箱干燥，干燥温度为70～80℃；
(9)粉碎过筛：将干燥的绿原酸精品粉碎，过80目筛，得绿原酸成品。
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