专利名称：一种用油菜籽浸渣(粕)提取制备酚酸的方法酚酸类化合物(Phenolic acid)是指同一苯环上有若干个酚性羟基的一类化合 物。如咖啡酸、绿原酸、五倍子酸、没食子酸、原儿茶酸、阿魏酸、介子酸等。酚酸具有广泛的 生理活性，如抗氧化、清除自由基、抗紫外线辐射、抑菌效应及抗病毒作用，在医药、农药、化 妆品原料和食品添加剂等方面有着广泛的用途。芳香族羟基酸中的芳核(苯环或稠苯环) 上含有羟基的称酚酸，其能参与酸与酚所特有的各种反应，也能进行卤代、硝化、磺化等反 应。酚酸普遍存在于一般植物中，其抗氧化能力已被证明。本发明旨在公布用油菜籽浸渣 (粕)制备酚酸的方法。菜籽饼、粕是以油菜籽为原料经过取油后的副产物。压榨取油后的称饼，浸提或预 榨浸提取油后的称粕。菜籽粕含有菜籽蛋白、菜籽多酚、植酸、菜籽多糖等成分，研究表明， 这些成分都具有较高利用价值。菜籽饼浸渣(粕)中含有约7. 的有害物质，例如菜籽中含有硫葡萄糖苷、芥酸、 单宁、皂角苷等不良成分，其中主要是硫葡萄糖苷。硫葡萄糖苷本身无毒，但在一定的温度 和水分条件下，经过菜籽本身含有的芥子酶的酶解作用而产生异硫氰酸酯、噁唑烷硫酮和 腈类等有害物质。异硫酸酯有挥发性臭味和辛辣味，严重影响菜籽蛋白的适口性，对皮肤黏 膜和消化器官表皮有破坏作用，能导致甲状腺肿大并使肝脏受损；噁唑烷硫酮能抑制甲状 腺素合成，降低生物体的生长速度；硫氰酸盐抑制机体对碘的吸收；腈化物则主要损害肝 脏和肾脏，导致生物生长发育停止，严重时可致其死亡。此外菜籽饼浸渣(粕)中还含有抗 营养物质如植酸盐、酚酸、芥子碱、单宁等。由于毒素及抗营养物质的影响，大大限制了菜籽 蛋白的广泛应用。目前，我国菜籽浸渣(粕)利用相当有限，仅用作肥料或按少量比例添加 作反刍动物和淡水鱼养殖饲料。随着人类对优质蛋白的需求量增加，从油菜籽饼粕中提取食用蛋白质已逐渐受到 重视。开发出多种制备菜籽蛋白及其衍生物的方法和产品，例如菜籽蛋白、菜籽分离蛋白、 菜籽浓缩蛋白、莱籽肽、菜籽氨基酸等。因此，当前对菜籽浸渣(粕)的深加工，主要就是莱 籽蛋白及其衍生物的制备。菜籽浸渣(粕)中的菜籽多酚，是具有广泛的生理活性的抗氧化剂。食用油脂极 易发生氧化，在加工与贮藏过程必须采取措施阻止或减轻油脂的氧化程度，生产上一般在 油脂中添加抗氧剂。目前获准使用的食品抗氧化剂主要是人工合成抗氧化剂，但合成抗氧 化剂的安全问题越来越受到人们的担忧，寻找天然抗氧化剂以替代合成抗氧化剂是目前研究的热点。文献已报道菜籽多酚主要包括酚酸和单宁两大物质，认为菜籽多酚有较强的食 品抗氧化能力。菜籽多酚作为天然抗氧化剂主要应用于油脂、富含油脂的食品中，防止氧化 变质和氧化变色，其是一种天然无毒的抗氧化剂，克服了 BHA、BHT等人工合成抗氧化剂所 具有的毒性。有研究认为菜籽多酚的添加量为0. 3 0. 4g/kg时，对芝麻油的抗氧化性最佳。菜籽多酚主要包括酚酸和单宁两大类。菜籽酚酸主要以酯化与结合态存在，少量 以游离态存在；菜籽中存在酚酸与其它膳食酚酸一样，主要是安息香酸与苯乙烯酸衍生物。 目前对菜籽单宁结构了解还不很完全。菜籽酚酸与菜籽单宁均具有两大开发利用方向，即 可用作食品抗氧化剂和功能性食品成分。抗氧化剂在食品、特别是在含脂食品制造、包装、贮藏中具有非常重要作用。现在 使用最普遍抗氧化剂是BHA、BHT、PG、TBHQ等，它们被添加到各种食品中起抗氧化作用。对 BHA, BHT等合成抗氧化剂毒理学研究表明，它们能促进大鼠癌细胞生长；加之消费者偏爱 天然食品添加剂，一般总希望用天然成分替代人工合成食品添加剂。实验表明，维生素E与 C及它们衍生物在食品加工中替代BHA、BHT效果不好，这就表明必须继续寻找天然抗氧化 剂。据文献报道，经对膳食酚酸抗氧化构效关系进行研究，认为苯乙烯酸抗氧化活性 强于安息香酸，因为苯乙烯酸中CH = CH-COOH基团比安息香酸中COOH基团提供更强抗 氧化能力，并解释为双键通过共振参与稳定氧自由基。在苯环上引入第二个羟基、在邻或 对位上引入羟基与甲氧基也能提高抗氧化能力。有研究4种安息香酸与咖啡酸衍生物以 0. 02% 0. 20%量添加，IOOoC下在丙酮脂质体系抗氧化能力，发现3，4 一二羟基衍生物抗 氧化活性最强，3，5—二甲氧基-4-羟基衍生物次之。菜籽酚酸主要是苯乙烯酸衍生物，有 理由认为其抗氧化能力在植物酚酸中较强。从单宁类物质化学结构分析可推断菜籽单宁亦具备抗氧化能力。文献普遍认 为，·其它植物如茶叶、葡萄籽、苹果、葡萄酒、松树等来源单宁都具备抗氧化能力。按自由基理论，人体很多疾病，如癌症、心脑血管病、人体衰老等发生发展都与自 由基有着千丝万缕联系，一般自由基清除剂，也就是抗氧化剂都可能在预防这些疾病中发 挥一定的作用。菜籽酚酸与菜籽单宁皆具有抗氧化能力，因而可预期其具有一定功能作用。自欧洲流行病学调查揭示膳食酚酸与单宁对人体健康具有多方面作用以来，膳食 酚酸和单宁成为近20年来国际上研究与开发热点。据文献报道，膳食酚酸对某些人类疾病 特别是动脉硬化与癌症具有预防作用，此外还发现能抗突变，对抗胰岛素物质具有抑制作 用等，膳食单宁具有预防心血管病.抗癌等多方面功能活性，且活性更强。有研究已证实菜 籽多酚在体内具有抗氧化、增进免疫能力、预防肿瘤和糖尿病等功能，这表明，菜籽多酚具 有作为功能性食品开发前景。菜籽多酚(polyphenol from rapeseed, RSPP)的开发利用在菜籽浸渣(粕)综合 利用中具有重要意义。文献报道了多酚类物质的很多生理功能，从化学性质分析，多酚类物 质显然具有抗氧化性。活性氧与自由基对人体健康的影响深刻而广泛，如肿瘤发生、辐射致 癌、心脑血管疾病、器官的缺血再灌流、药物中毒、人体衰老等过程都涉及到自由基和活性 氧。如果菜籽多酚能清除活性氧等自由基，将是一种对人体健康十分有益的功能成分。从菜籽饼浸渣(粕)中提取菜籽多酚，国外有人研究了菜籽多酚的性质及其实验室分离纯化的方法。国内研究的不多，曾先后有报道用甲醇、丙酮、乙醇等提取菜籽多酚。如 国内张燕、曾晓波等报道了用丙酮提取菜籽浸渣(粕)中单宁的生产工艺，王承明、陈建峰 等报道了用70%乙醇提取“菜籽饼粕中菜籽多酚的提取新工艺研究”，严奉伟、吴谋成等报 道了用70%丙酮提取“菜籽粕综合提取工艺研究”，但至今都没有从菜籽粕中提取制备酚酸 的详尽工艺报道。本发明旨在用菜籽浸渣(粕)提取制备酚酸。相关知识产权的有关“酚酸”的文献报道主要有“菜籽饼粕中菜籽多酚的提取新工 艺研究”、“菜籽多酚的提取、纯化、结构鉴定与功能活性评”、“菜籽粕综合提取工艺研究”、 “大孔树脂初步纯化菜籽多酚”、“现行油菜籽加工过程中各种成分的变化”、“菜籽多酚与 BHA在菜籽油中的协同抗氧化作用”、“菜籽多酚在芝麻油中的抗氧化性研究”、“丙酮浸提法 制取菜籽浓缩蛋白”、“油菜籽中单宁的提取、组成及性质的研究”、“菜籽饼粕脱毒工艺参数 的研究”、“植物多酚的定量分析方法和生态作用研究进展”、“菜籽饼乙醇脱毒脱油工艺研 究”等。
1、一种用油菜籽浸渣(粕)提取酚酸的方法，其特征在于包括以下步骤第一步，酚酸制备原料的选择新鲜油菜籽浸渣(粕)。第二步，制备工艺路线选择取油菜籽浸渣(粕)，用正己烷或石油醚脱脂一加入 70%的甲醇/乙醇水(V/V)，搅拌4小时，固液比=1 4 (W/V)—甲/乙醇混合物一过滤一 浓缩到原液体体积至1/6 —粗提取物一加4M NaOH(l 4/3V/V)，缓缓通入氮气到浸提液 中，鼓泡4小时，偶尔搅拌使容器中液体运动一水解粗产物(提取物)一用盐酸调节PH值 到2.01并用乙酸乙脂分馏(3X1/3V)—乙酸乙脂分离相(萃取物)一用Na2SO4干燥乙酸 乙脂分离相一过滤一用旋转蒸发器除去乙酸乙脂一干燥提取物一重新加入最小体积量的 甲醇使其悬浮一加水使其容易冷冻并蒸发浓缩蒸去甲醇后，冷冻干燥一冷冻干燥提取物一 用正己醇洗涤，在真空下抽滤直至干燥。第三步，制备工艺与步骤取油菜籽浸渣(粕)，用正己烷或石油醚两步脱脂。一步脱脂固液比1 4，脱脂 温度64°C，反应时间!3hr，脱油率1.327% ；二步脱脂固液比1 4，脱脂温度64°C，反应时 间3hr，脱油率0. 68 1. 17%。经脱脂后的油菜籽粕，用70%的甲醇水(V/V) 二步提取提取工艺。一步甲醇提取 固液比1 4，提取温度52°C，反应时间4hr ；二步甲醇提取固液比1 4，提取温度53°C， 反应时间4hr。两步提取液合并，经过滤、浓缩制得甲醇粗提取物。或经脱脂后的油菜籽浸渣(粕)，用70%的乙醇水(V/V) 二步提取提取工艺。一 步乙醇提取固液比1 4，提取温度80°C，反应时间4hr ；二步乙醇提取固液比1 4，提取 温度80°C，反应时间4hr。两步提取液合并，经过滤、浓缩制得乙醇粗提取物。制得的甲醇或乙醇粗提取物液加4M NaOH(3 4V/V)，水解温度控制在98 102°C，缓缓通入氮气到浸提液中鼓泡4小时，偶尔搅拌使容器中液体运动，即进行加醇粗 提取物或乙醇粗提取物水解。溶液降温、搅拌，温度降至40°C，滴加HCI，用盐酸调节pH值到2士0. 01。取水解液乙酸乙酯=1 1的溶液量进行分馏三次萃取，即用乙酸乙脂萃取分馏(3X1/3V)，得到乙酸乙脂分离相(萃取物)。分离出的乙酸乙酯层分三次每次加入26. 5% (W/V)无水硫酸钠进行逆流干燥过 夜，吸水率为4. 14 4. 44%。干燥后的乙酸乙酯分馏液进行浓缩，得固形物粗品提取率 1.61 2. 57% (与投料量比)。二次加正己烷或石油醚脱脂，固液比为1 4，溶剂为正己烷或石油醚，脱脂温度 64°C，反应时间3hr，脱脂率0.4%。二次脱脂干燥样重新加入最小体积量的甲醇或乙醇使干燥提取物悬浮，加水促使 其冷冻并进行冷冻干燥，即提取物进行冷冻干燥。用正己醇洗涤提取物，在真空下抽滤直至 干燥，即得到产品酚酸。溶解、浓缩、冷冻干燥，得纯样，精品收率0.9% 1.5%。图1是本发明实施例的流程图。图2是本发明实施例的产品HPLC检测谱图。图3是本发明实施例的标样HPLC检测谱图。
溶液降温、搅拌，温度降至40°C，滴加HCI，用盐酸调节pH值到2士0. 01。取水解液乙酸乙酯=1 1的溶液量进行分馏三次萃取，即用乙酸乙脂萃取分 馏(3X1/3V)，得到乙酸乙脂分离相(萃取物)。分离出的乙酸乙酯层分三次每次加入26. 5% (W/V)无水硫酸钠进行逆流干燥过 夜，吸水率4. 14%。干燥后的乙酸乙酯分馏液进行浓缩，得固形物粗品提取率1. 61% (与投料量比)。二次加正己烷脱脂，固液比为1 4，溶剂为正己烷或石油醚，脱脂温度64°C，反应 时间:3hr，脱脂率0.4%。二次脱脂干燥样重新加入最小体积量的乙醇使干燥提取物悬浮，加水促使其冷冻 并进行冷冻干燥，即提取物进行冷冻干燥。用正己醇洗涤提取物，在真空下抽滤直至干燥， 即得到产品酚酸。溶解、浓缩、冷冻干燥，得纯样，精品收率1. 5%。实施例3 取干燥菜籽浸渣(粕)150g，加488ml正己烷或石油醚进行一步脱脂，搅拌反应，
8升温至64°C，保温脱脂池！·。脱脂料液过滤，滤渣转入二步脱脂操作，脱脂液浓缩，得油脂 1. 99g，脱脂率为1. 327%;—步脱脂后的菜籽浸渣(粕)，加505ml正己烷进行二步脱脂，搅 拌反应，升温至64°C，保温脱脂。脱脂料液过滤，滤渣回收溶剂后转入提取工序，脱脂液 浓缩，得油脂1. 02g,脱脂率为0. 68%。脱脂后的菜籽浸渣(粕)加500ml 70 %甲醇进行一步提取，搅拌反应，升温至 520C，保温提取4hr。然后，提取料液过滤，滤渣转入二步提取操作，提取液浓缩原液体体积 至1/6，回收甲醇溶剂；一步提取后的菜籽浸渣(粕)，加500ml 70%甲醇进行二步提取，搅 拌提取，升温至64°C，保温提取4hr。然后提取料液过滤，滤渣回收溶剂后结束流转，提取液 浓缩原液体体积至1/6，回收甲醇溶剂。制得的甲醇粗提取物液加4M NaOH (3 4V/V) 250ml，水解温度控制在98 102 °C， 缓缓通入氮气到浸提液中，鼓泡4小时，偶尔搅拌使容器中液体运动，即进行甲醇粗提取物 水解。 溶液降温、搅拌，温度降至40 V，滴加浓HCI 120ml，用盐酸调节pH值到2 士 0. 01。取水解液(190ml)乙酸乙酯(190ml) =1:1的溶液量进行分馏三次萃取，即 用乙酸乙脂萃取分馏(3X1/3V)，得到乙酸乙脂分离相(萃取物)。分离出的乙酸乙酯层分三次每次加入IOOg无水硫酸钠进行逆流干燥过夜，硫酸 钠吸水重12. 42g，吸水率4. 14%。干燥后的乙酸乙酯分馏液进行浓缩，得固形物粗品料重2. 42g，提取率1. 61% (与 投料量比)。二次脱脂干燥样重新加入最小体积量的甲醇使干燥提取物悬浮，加水促使其冷冻 并进行冷冻干燥，即提取物进行冷冻干燥。用正己醇洗涤提取物，在真空下抽滤直至干燥， 即得到产品酚酸。溶解、浓缩、冷冻干燥，得纯样样重1.40-0. 05 = 1.35g，精品收率0.9%。实施例4取干燥菜籽浸渣(粕)150g，加488ml正己烷或石油醚进行一步脱脂，搅拌反应， 升温至64°C，保温脱脂池！·。脱脂料液过滤，滤渣转入二步脱脂操作，脱脂液浓缩，得油脂 1. 99g，脱脂率为1. 327%;—步脱脂后的菜籽浸渣(粕)，加505ml正己烷进行二步脱脂，搅 拌反应，升温至64°C，保温脱脂。脱脂料液过滤，滤渣回收溶剂后转入提取工序，脱脂液 浓缩，得油脂1. 75g，脱脂率为1. 17%。脱脂后的菜籽浸渣(粕)加500ml70%乙醇进行一步提取，搅拌反应，升温至 80°c，保温提取4hr。然后，提取料液过滤，滤渣转入二步提取操作，提取液浓缩原液体体积 至1/6，回收乙醇溶剂；一步提取后的菜籽浸渣(粕)，加500ml 70%乙醇进行二步提取，搅 拌提取，升温至80°C，保温提取4hr。然后提取料液过滤，滤渣回收溶剂后结束流转，提取液 浓缩原液体体积至1/6，回收乙醇溶剂。制得的乙醇粗提取物液加4M NaOH (3 4V/V) 250ml，水解温度控制在94 105°C， 缓缓通入氮气到浸提液中，鼓泡4小时，偶尔搅拌使容器中液体运动，即进行乙醇粗提取物 水解。溶液降温、搅拌，温度降至40 V，滴加浓HCI 120ml，用盐酸调节pH值到2 士 0. 01。取水解液(190ml)乙酸乙酯(190ml) =1:1的溶液量进行分馏三次萃取，即 用乙酸乙脂萃取分馏(3X1/3V)，得到乙酸乙脂分离相(萃取物)。
分离出的乙酸乙酯层分三次每次加入IOOg无水硫酸钠进行逆流干燥过夜，硫酸 钠吸水重13. 32g，吸水率4. 44% ο干燥后的乙酸乙酯分馏液进行浓缩，得固形物粗品料重3. 86g，提取率2. 57% (与 投料量比)。二次脱脂干燥样重新加入最小体积量的乙醇使干燥提取物悬浮，加水促使其冷冻 并进行冷冻干燥，即提取物进行冷冻干燥。用正己醇洗涤提取物，在真空下抽滤直至干燥， 即得到产品酚酸。溶解、浓缩、冷冻干燥，得纯样样重2. 31-0. 06 = 2. 25g，精品收率1. 5%。产品检测方法HPYC 法。产品经HPYC检测，结果如下样号含量HPLC检测结果
1#-1 样42. 62%68. 195%
2#-1 样41. 65%70. 285%
1#-2 样40. 29%59. 246%
2#-2 样34. 71%64. 025%


本发明涉及一种用油菜籽浸渣(粕)提取制备酚酸的方法。本发明以油菜籽浸渣(粕)为原料，通过脱脂、溶剂提取、碱水解、酸调节、脂萃取分馏、冷冻干燥等工艺制得酚酸。本发明脱油率为2.007％～2.497％，酚酸粗品得率1.61％～2.57％(与投料量比)，酚酸精品收率0.9％～1.5％。酚酸具有广泛的生理活性，如抗氧化、清除自由基、抗紫外线辐射、抑菌效应及抗病毒作用，在医药、农药、化妆品原料和食品添加剂等方面有着广泛的用途。已证实菜籽多酚在体内具有抗氧化、增进免疫能力、预防肿瘤和糖尿病等功能。因此，菜籽多酚具有作为功能性食品开发前景。