一种天然低含量维生素e浓缩液为原料提取角鲨烯的系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种天然低含量维生素E浓缩液为原料提取角鲨烯的系统，熔料釜的出口连接结晶釜的入口，结晶釜出口连接过滤机，过滤机连接转盘萃取塔，转盘萃取塔上部出料口连接1#浓缩器，转盘萃取塔下部出料口连接2#浓缩器;1#浓缩器连接一级薄膜蒸发器，一级薄膜蒸发器下部出口连接二级精馏塔，二级精馏塔下部出口连接1#贮存罐，二级精馏塔上部连接三级精馏塔，三级精馏塔上部出口连接2#贮存罐。整个生产过程安全环保，无废水、废渣产生。
【专利说明】一种天然低含量维生素 E浓缩液为原料提取角鲨烯的系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及生物医药【技术领域】，尤其涉及一种天然低含量维生素 E浓缩液为 原料提取角鲨烯的系统。
【背景技术】
[0002] 角鲨烯是一种脂质不皂化物，最初是从鲨鱼的肝油中发现的，1914年被命名为 Squalene,其化学名称为2, 6, 10, 15, 19, 23-六甲基-2, 6, 10, 14, 18, 22-三十碳六烯，属开 链三萜，又称鱼肝油萜，具有提高体内超氧化物歧化酶（SOD)活性、增强机体免疫能力、改 善性功能、抗衰老、抗疲劳、抗肿瘤等多种生理功能，是一种无毒性的具有防病治病作用的 海洋生物活性物质。
[0003] 角鲨烯广泛分布在人体内膜、皮肤、皮下脂肪、肝脏、指甲、脑等器官内，在人体脂 肪细胞中浓度很高，占正常健康成年人指甲特征性脂类成分的37. 172%，皮脂中含量也较 多，每人每天可分泌角鲨烯约125?425mg，头皮脂分泌量最高。同时，角鲨烯在植物中分布 很广，但含量不高，多低于植物油中不皂化物的5%，仅少数含量较多。
[0004] 目前生产或提取角鲨烯的工艺有多种，能获得角鲨烯的同时，均有不足之处，具体 为：
[0005] (1) -种制备角鲨烯的方法，包括步骤：（1)备料：先将尾巨桉木材制成木片或 木粉；（2)提取：用有机溶剂从尾巨桉木片或木粉中提取出含角鲨烯的粗提物，其浴比V I [溶剂]/V丨[木]为3?50 : 1;(3)分离：用系统溶剂分离法分离含角鲨烯的粗提 物，得到含角鲨烯的烃类混合物；(4)纯化：将含角鲨烯的烃类混合物在1. 330?0. 133 P a真空度下进行2?5次分子蒸馏，得到含量达80?90 %的角鲨烯产品。
[0006] 不足点：该方法是以尾巨桉木材为原料，经备料、提取、分离、纯化等工艺路线制备 角鲨烯，其中纯化阶段多级分子蒸馏设备成本高，备料阶段预处理过程中废渣产生量大，提 取阶段原料中目的产物角鲨烯含量较低，通过溶剂提取效果不明显。
[0007] (2)以橄榄油为原料提取高纯度角鲨烯的方法。采用二级分子蒸馏和硅胶柱色谱 法形成的工艺路线：取橄榄油不皂化物使用二级分子蒸馏分离纯化角鲨烯，在蒸发面温度 为100 - 200°C、系统压力0.001 -0.01m b a r、刮膜转子速度150 - 300 r pm的条件 下进行第一级分子蒸馏，得到的馏余物进行第二级分子蒸馏；蒸发面温度为150 - 300°C、 系统压力〇. 001 - 01 m b a r、刮膜转子速度200 - 350 r p m下进行第二级分子蒸 馏，得到的馏出物为角鲨烯粗品；以不同浓度的乙酸乙酯一正己烷为流动相进行梯度洗脱， 所得洗脱液按时间收集后蒸去溶剂，经色谱检测合并相同馏分，可得到高纯度的角鲨烯，其 中角鲨烯由原料橄榄油的含量3. 6%提高到98%左右，尤其是考虑工业化生产的要求选择 提取条件，可实现以橄榄油为原料大规模生产角鲨烯。
[0008] 不足点：该方法是以橄榄油为原料，采用二级分子蒸馏和硅胶柱色谱法形成的工 艺路线制备高纯度角鲨烯，其中硅胶柱色谱法操作过程相对复杂，原料皂过工艺阶段需要 大量的低级醇参与反应，使用碱性催化对目的产物角鲨烯破坏性较大，且污染严重。
[0009] (3)以烟草为原料制备角鲨烯的方法。将烘干的烟叶原料破碎，用有机溶剂浸取出 脂溶性物质，除去脂溶性物质中的有机溶剂，即制得烟草角鲨烯粗品；再将烟草角鲨烯粗品 过硅胶层析柱，用有机溶剂洗脱，收集洗脱液，并用减压蒸馏法除去有机溶剂，即制得角鲨 烯精品。采用本发明方法制备得到的角鲨烯粗品中含角鲨烯量大于35%，精品中角鲨烯含 量大于95%。烟草资源丰富，可满足工业化的需求，本发明还可以充分利用废弃的烟草和卷 烟生产中的烟未废料制备角鲨烯，本发明为烟草角鲨烯的开发利用尤其是在卷烟生产方面 的应用提供技术基础，具有巨大的社会效益和经济效益。
[0010] 不足点：该是以烟草为原料，经备料、提取与分离等工艺路线制备角鲨烯，其中提 取阶段烟叶中脂溶性物质成分复杂，角鲨烯无法精确的定量，分离阶段减压蒸馏法形成的 角鲨烯产品质量标准较低。
[0011] (4)混合生育酚中角鲨烯的分离提取方法，包括将100-200目粗孔硅胶装入层析 柱，采用洗脱溶剂洗脱压实粗孔硅胶，然后将混合生育酚以一定的比例上样至层析柱，利用 柱层析法分离天然维生素 E中的角鲨烯。采用本发明的分离提取方法，工艺流程简单，梯度 洗脱法能最大程度上提高角鲨烯纯度和回收率，用甲醇等强极性溶剂可以很好的使硅胶柱 再生，溶剂用量大但回收容易且损耗小，对环境污染很小。
[0012] 不足点：该方法是以混合生育酚为原料，采用层析分离方法提取角鲨烯，其分离规 模较小，工业化产能不高，涉及到大量混合溶剂的回收，生产成本高，且多种溶剂交换使用 容易污染产品。
[0013] (5)用于不使用有机溶剂提取通过使属于破囊壶菌目物种家族的微藻发酵而产生 的角鲨烯的方法，包括以下步骤：1)制备属于破囊壶菌目家族的微藻的生物质以降低间质 可溶物质的浓度，并且因此获得30%至99%的纯度，表述为相比发酵介质总干重的生物质 干重；2)使用选自中性或碱性蛋白酶的组的蛋白酶处理产生的生物质以破坏所述微藻的 细胞壁同时阻止由所述酶处理产生的乳液形成；3)离心所产生的反应混合物以将油与水 相分离；以及4)回收由此产生的富集角鲨烯的粗制油。
[0014] 不足点：该方法是以微藻为原料，经制备生物质、酶法发酵、离心分离、富集等工艺 路径提取角鲨烯，其中酶法发酵阶段周期长，菌种的选择性单一，且影响因素较多，离心分 离阶段废水排放量大，污染严重。 实用新型内容
[0015] 本实用新型的目的在于提供全新的角鲨烯提取系统，以天然低含量维生素 E浓缩 液为原料，为角鲨烯的提取提供一种新方式。
[0016] 为实现以上目的，本实用新型提供一种天然低含量维生素 E浓缩液为原料提取角 鲨烯的系统，包括熔料釜、结晶釜、过滤机、转盘萃取塔、一级薄膜蒸发器、二级精馏塔、三级 精馏塔，熔料釜的出口连接结晶釜的入口，结晶釜出口连接过滤机，过滤机连接转盘萃取 塔，转盘萃取塔上部出料口连接1#浓缩器，转盘萃取塔下部出料口连接2#浓缩器；1#浓缩 器连接一级薄膜蒸发器，一级薄膜蒸发器下部出口连接二级精馏塔，二级精馏塔下部出口 连接1#贮存罐，二级精馏塔上部连接三级精馏塔，三级精馏塔上部出口连接2#贮存罐。 [0017] 进一步地，熔料釜和结晶釜之间通过熔料泵连接。
[0018] 进一步地，一级薄膜蒸发器下部出口和二级精馏塔之间通过进料泵连接，二级精 馏塔塔底出口与贮存罐之间通过出料泵连接。
[0019] 进一步地，一级薄膜蒸发器下部出口和二级精馏塔之间通过进料泵连接，二级精 馏塔塔底出口与贮存罐之间通过出料泵连接，二级精馏塔上部与三级精馏塔通过进料泵连 接。
[0020] 本实用新型的有益效果如下：
[0021] ①本系统适用于多种类型的天然的低含量维生素 E浓缩液，低温结晶和逆流萃取 工艺条件温和、无副反应发生，有利于连续操作和安全生产。整个反应过程在密闭容器中进 行，溶剂消耗和生产成本相对较低，双塔精馏工序有效的保证了产品角鲨烯的生产工艺条 件及质量标准。
[0022] ②本系统在无任何化学反应的条件下采用天然的低含量混合维生素 E浓缩液为 原料，选用烷烃、低级醇等无危害溶剂通过低温结晶、逆流萃取工艺对原料中的植物甾醇、 维生素 E、角鲨烯进行了物理提纯。在提取角鲨烯的同时，分步有效的富集了原料中植物甾 醇和维生素 E，使其均形成可广泛适用的食品级添加剂。生产选用设备简单，均连接有尾气 回收装置，控制了溶剂挥发消耗，降低了工业废气的排放。整个生产过程安全环保，无废水、 废渣产生。
[0023] ③本系统采用一级薄膜蒸发器+两级精馏塔装置，该双塔精馏工艺可将集成、脱 色、脱气、脱味等工序一次性完成，极大地缩短了生产流程。超临界负压状况下，物料受热均 匀、时间短，避免了角鲨烯在高温下吸氧分解，分离程度高，温度、真空度、物料进出量都实 行有效控制，既保证了产品的质量，又节约了能源。
[0024] ④本系统生产的角鲨烯，工艺相对简单，技术成熟，物料分离在一般情况下进行， 选用低含量的混合维生素 E浓缩液原料价格低廉且来源范围广，为开发各种低含量混合维 生素 E浓缩液作为原料去生产食品级的天然角鲨烯产品提供了一条有效的途径，本生产系 统使用于工业化、规模化生产。
[0025] 总之，出于对野生海洋动物的保护，对植物油脂的充分开发利用，从饲料级低含 量维生素 E中提取出具有极强的抗氧化能力及生物活性的食品级天然的角鲨烯产品，将其 应用于食品、医药、化妆品中，必然会受到市场的青睐。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027] 图1是本实用新型的结构图；
[0028] 图中：1熔料釜；2结晶釜；3过滤机；4转盘萃取塔；5 1#浓缩器；6 2#浓缩器； 7 -级薄膜蒸发器；8二级精馏塔；9三级精馏塔。
【具体实施方式】
[0029] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本实用新型保护的范围。
[0030] 实施例1 :
[0031] 参照图1，本实用新型提供了一种天然低含量维生素 E浓缩液为原料提取角鲨烯 的系统，包括熔料釜1、结晶釜2、过滤机3、转盘萃取塔4、一级薄膜蒸发器7、二级精馏塔8、 三级精馏塔9,熔料釜1的出口连接结晶釜2的入口，结晶釜2出口连接过滤机3,过滤机3 连接转盘萃取塔4,转盘萃取塔4上部出料口连接1#浓缩器5,转盘萃取塔4下部出料口连 接2#浓缩器6 ;1#浓缩器5连接一级薄膜蒸发器7, 一级薄膜蒸发器7下部出口连接二级 精馏塔8,二级精馏塔8下部出口连接1#贮存罐，二级精馏塔8上部连接三级精馏塔9,三 级精馏塔9上部出口连接2#贮存罐。
[0032] 优选地，熔料釜1和结晶釜2之间通过熔料泵连接。
[0033] 优选地，一级薄膜蒸发器7下部出口和二级精馏塔8之间通过进料泵连接，二级精 馏塔8塔底出口与贮存罐之间通过出料泵连接。
[0034] 优选地，一级薄膜蒸发器7下部出口和二级精馏塔8之间通过进料泵连接，二级精 馏塔8塔底出口与贮存罐之间通过出料泵连接，二级精馏塔8上部与三级精馏塔9通过进 料泵连接。
[0035] 使用中，将天然的20-30%低含量的维生素 E浓缩液预热至40_45°C通过计量泵打 入熔料釜1，按低含量VE与烷烃（如正己烷）1:3-5 (W / V)的比例泵入正己烷，开启搅拌混 合均匀，升温至60-70°C回流热熔lh，熔解完全的物料通过熔料泵转入结晶釜2,按降温曲 线冷析至_5°C重结晶，通过过滤机3过滤得到富含维生素 E、角鲨烯的滤液备用，滤饼加入 到3-5倍量的正己烷溶剂中经过洗涤、过滤，烘干后可形成纯度达90%的天然植物留醇产 品。
[0036] 开启转盘萃取塔4,调节转速至150-200r/min，常温下将富含维生素 E、角鲨烯的 滤液通过计量泵从下部进料口打入，同时将低级醇（如甲醇）按滤液样品1 :1体积量通过 计量泵从上部进料口打入，收集上部出料口流出的萃余液即得到角鲨烯一正己烷相，下部 出料口流出的萃取液即为维生素 E-甲醇相。角鲨烯一正己烷相转入1#浓缩器5加热至 55-65°C、于真空度0. OSMPa下减压蒸馏脱除溶剂正己烷形成富含角鲨烯的粗品备用；维生 素 E-甲醇相转入2#浓缩器6加热至50-60°C、于真空度0. OSMPa下减压蒸馏脱除溶剂甲 醇形成纯度达50%天然维生素 E产品。
[0037] 为了保证产品的质量和回收率，本系统采用一级薄膜蒸发器7+两级精馏塔组成， 根据各级真空度、温度、进料量等工艺条件不同，分别配备了真空机组、温控调节阀、流量计 以满足生产需求。
[0038] ①将富含角鲨烯的粗品经流量计泵入一级薄膜蒸发器7,调节温度135-145?、真 空度200Pa，调节物料进出量使之平衡，轻组分物质，水蒸气汽提后经冷凝器冷凝后通过出 料泵排出。
[0039] ②一级重组分物质通过进料泵送入二级精馏塔8，器内温度控制180-200°C、真空 度40Pa，调节物料进出量使之平衡，收集塔底重相物质（主要为维生素 E、植物留醇、甘油 酯、色素等），通过出料泵送入贮存罐。
[0040] ③二级轻相物质经汽提冷凝后通过进料泵送入三级精馏塔9,器内温度控制 160-170°C、真空度40Pa，调节物料进出量使之平衡，收集塔顶汽提后冷凝的轻相物质（主 要为脂肪酸类），通过出料泵送入贮存罐，收集塔底重相物质即得到纯度达90 %的天然角 鲨烯产品。
[0041] 本实用新型的有益效果如下：
[0042] ①本系统适用于多种类型的天然的低含量维生素 E浓缩液，低温结晶和逆流萃取 工艺条件温和、无副反应发生，有利于连续操作和安全生产。整个反应过程在密闭容器中进 行，溶剂消耗和生产成本相对较低，双塔精馏工序有效的保证了产品角鲨烯的生产工艺条 件及质量标准。
[0043] ②本系统在无任何化学反应的条件下采用天然的低含量混合维生素 E浓缩液为 原料，选用烷烃、低级醇等无危害溶剂通过低温结晶、逆流萃取工艺对原料中的植物甾醇、 维生素 E、角鲨烯进行了物理提纯。在提取角鲨烯的同时，分步有效的富集了原料中植物甾 醇和维生素 E，使其均形成可广泛适用的食品级添加剂。生产选用设备简单，均连接有尾气 回收装置，控制了溶剂挥发消耗，降低了工业废气的排放。整个生产过程安全环保，无废水、 废渣产生。
[0044] ③本系统采用一级薄膜蒸发器+两级精馏塔装置，该双塔精馏工艺可将集成、脱 色、脱气、脱味等工序一次性完成，极大地缩短了生产流程。超临界负压状况下，物料受热均 匀、时间短，避免了角鲨烯在高温下吸氧分解，分离程度高，温度、真空度、物料进出量都实 行有效控制，既保证了产品的质量，又节约了能源。
[0045] ④本系统生产的角鲨烯，工艺相对简单，技术成熟，物料分离在一般情况下进行， 选用低含量的混合维生素 E浓缩液原料价格低廉且来源范围广，为开发各种低含量混合维 生素 E浓缩液作为原料去生产食品级的天然角鲨烯产品提供了一条有效的途径，本生产系 统使用于工业化、规模化生产。
[0046] 总之，出于对野生海洋动物的保护，对植物油脂的充分开发利用，从饲料级低含量 维生素 E中提取出具有极强的抗氧化能力及生物活性的食品级天然的角鲨烯产品，将其应 用于食品、医药、化妆品中，必然会受到市场的青睐。
[0047] 需要说明的是，在本文中，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排 他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而 且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有 的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个......"限定的要素，并不排除在包 括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0048] 以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实 施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前 述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些 修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范 围。
【权利要求】
1. 一种天然低含量维生素 E浓缩液为原料提取角鲨烯的系统，其特征在于：包括熔料 釜、结晶釜、过滤机、转盘萃取塔、一级薄膜蒸发器、二级精馏塔、三级精馏塔，熔料釜的出口 连接结晶釜的入口，结晶釜出口连接过滤机，过滤机连接转盘萃取塔，转盘萃取塔上部出料 口连接1#浓缩器，转盘萃取塔下部出料口连接2#浓缩器；1#浓缩器连接一级薄膜蒸发器， 一级薄膜蒸发器下部出口连接二级精馏塔，二级精馏塔下部出口连接1#贮存罐，二级精馏 塔上部连接三级精馏塔，三级精馏塔上部出口连接2#贮存罐。
2. 根据权利要求1所述的一种天然低含量维生素 E浓缩液为原料提取角鲨烯的系统， 其特征在于：所述熔料釜和结晶釜之间通过熔料泵连接。
3. 根据权利要求1或2所述的一种天然低含量维生素 E浓缩液为原料提取角鲨烯的系 统，其特征在于：所述一级薄膜蒸发器下部出口和二级精馏塔之间通过进料泵连接，二级精 馏塔塔底出口与贮存罐之间通过出料泵连接。
4. 根据权利要求1或2所述的一种天然低含量维生素 E浓缩液为原料提取角鲨烯的系 统，其特征在于：所述一级薄膜蒸发器下部出口和二级精馏塔之间通过进料泵连接，二级精 馏塔塔底出口与贮存罐之间通过出料泵连接，二级精馏塔上部与三级精馏塔通过进料泵连 接。
【文档编号】C07C7/10GK204022706SQ201420320056
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】卜英强, 马里, 张冰 申请人:西安国邦实业有限公司