專利名稱：姜黃的姜黃素類成分多頻組合超聲連續(xù)浸取方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種姜黃的姜黃素類成分的浸取方法，具體地說，是一種姜黃的姜黃
素類成分的多頻組合超聲連續(xù)浸取方法。
背景技術：
浸取是中藥制藥、生物技術、食品加工制造、香精香料等行業(yè)的關鍵工藝技術之
一，其技術水平直接影響產品質量、成本等經濟技術指標。但是，溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法和升華法等提取有效成分的傳統(tǒng)方法不同程度上存在浸取溫度高、浸取時間長、有效成分
的結構和性質會改變、浸取率低和浸取效率低等一些固有缺陷。 超聲波是頻率在2X 10—3Hz 10X 109Hz范圍內的機械波。超聲波是一種彈性波，其振動不僅能產生強大的能量，在媒質質點傳播過程中能量不斷被媒質質點吸收變成熱能，導致媒質質點溫度升高，而且聲波進入植物組織細胞里更深和停留時間較長；大能量的超聲波作用于液體使其被撕裂成很多小空穴，而在這些小空穴閉合時可產生高達幾千個大氣壓的瞬時壓力作用于植物組織的空化作用；超聲波利用力學效應還產生攪拌、分散、沖擊破碎和疲勞損壞等作用，這些作用加速改變物質的某些物理、化學和生物特性；特別是可以導致動物、植物、微生物等細胞的崩潰破裂，有利于溶劑滲透，以及強化胞內成分的釋放，有利于胞內成分的溶解和擴散；而且，只要控制適當?shù)某晱姸染筒粫鸹瘜W成分結構和性質的變化。超聲浸取可大大縮短浸取時間，提高浸取率，特別是對于熱敏成分的低溫浸取，顯示特殊的技術優(yōu)勢。 因為超聲浸取可以克服傳統(tǒng)浸取技術的缺點，人們對相當多種類的植物(包括根、莖、葉、花、種皮等多個部位)和一些大型真菌、藻類等，對包括黃酮類、生物堿、色素、多糖、揮發(fā)油、油脂等各種成分的單頻超聲浸取工藝技術進行了廣泛研究，證明了超聲浸取的技術優(yōu)勢。單頻超聲浸取技術已經成為中國藥典規(guī)定測量中草藥有效成分含量快速、簡單的標準浸提方法。 目前，盡管單頻超聲浸取技術在有效成分浸取方面已經取得了很多的成果，但是發(fā)現(xiàn)不同頻率超聲波的作用特點不同，一些頻率適合破碎固形物；一些頻率超聲波適于強化湍動效應產生十分強烈的渦旋擾動，通過減簿固液界面?zhèn)髻|邊界層強化傳質過程。因此，單頻超聲浸取技術并不能高效地用于提取所有固形物中的有效成分，不同固形物、不同成分提取的最佳超聲波頻率差異較大，而且單頻浸取時需要的超聲功率較大等，這些缺陷阻礙了超聲浸取技術的工業(yè)化。與間歇浸取相比，連續(xù)浸取生產周期縮短，效率更高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種姜黃的姜黃素類成分的多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，不僅將低頻超聲波可以導致動物、植物、微生物等細胞的崩潰破裂，有利于溶劑滲透和強化胞內成分釋放的優(yōu)勢作用，以及高頻超聲波有利于胞內成分的溶解和擴散的優(yōu)勢作用共同利用、同時發(fā)揮；而且，采用連續(xù)浸取操作，進一步縮短了生產周期，從而實現(xiàn)高效提取植物的
3有效成分。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下方案 在10 150kHz范圍內選擇兩個或三個不同頻率的超聲波作用于姜黃和乙醇水溶
液的混合物，多頻組合超聲波的總強度I為0 < I < lw/cm、姜黃和乙醇水溶液的重量比為
1 : 4 200，在浸取溫度為20 100。C下浸取時間t為0 < t < 70min。 所述的兩個不同頻率的超聲波是從以下三個范圍10 40kHz 、20 60kHz 、50
150kHz中的任意選擇兩個范圍，每個范圍中只選擇一個頻率的超聲波，作為多頻組合超聲
浸取的基頻超聲波。 所述的三個不同頻率的超聲波從10 40kHz范圍內選擇一個超聲波，在20 60kHz范圍內選擇另一個不同頻率的超聲波，在50 150kHz范圍內選擇第三個不同頻率的超聲波，作為多頻組合超聲浸取的基頻超聲波。
兩個不同頻率超聲波的差頻應在5 90kHz范圍內。 所述的浸取方法是多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其作用于姜黃和乙醇水溶液的混合物的兩個或三個不同頻率超聲波的為同時作用。 所述的浸取方法是多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其作用于姜黃和乙醇水溶液的混
合物的兩個或三個不同頻率超聲波的為交替作用。 所述的浸取方法是連續(xù)操作。 姜黃和極性溶劑的重量比也稱為固液比。 本發(fā)明的優(yōu)點是利用本發(fā)明的方法進行浸取的結果比單頻超聲浸取的效果更好，姜黃特征成分的濃度、浸取速度、浸取率等方面都有較大的優(yōu)勢，為植物成分的超聲浸取技術的工業(yè)化應用提供了新的途徑。
具體實施例方式
浸取操作的目標是將植物中的可溶性固形物，特別是色素等主要特征成分盡可能多的浸提出來，評價該工藝技術水平的指標有姜黃類成分的濃度、浸取率和生產周期減少率。
實例1 : 采用單頻超聲連續(xù)浸取姜黃，使用25kHz、強度為0.21w/cn^的超聲波，以l : 15的固液比在60°C下用40%乙醇浸取40min，姜黃素類成分的濃度0. 128mg/mL，浸取率40. 9% ，比間歇浸取生產周期減少26%。
實例2 : 若采用雙頻復合超聲連續(xù)浸取姜黃，使用25kHz和50kHz兩個頻率的超聲波共同作用，總強度為O. 14w/ci^，以1 : 14的固液比在6(TC下用40X乙醇浸取38min，姜黃素類成分的濃度0. 144mg/mL，浸取率44. 3%，，比間歇浸取生產周期減少35%。
實例3 : 若采用雙頻交變超聲連續(xù)浸取姜黃，使用25kHz和50kHz兩個頻率的超聲波交替作用，總強度為0. 69w/cm2，以1 : 15的固液比在6(TC下用40%乙醇浸取35min，姜黃素類成分的濃度O. 137mg/mL，浸取率42.6X，比間歇浸取生產周期減少32X。
實例4 :
若采用三頻復合超聲連續(xù)浸取姜黃，使用20kHz、50kHz和135kHz三個頻率的超聲波共同作用，總強度為0. 83w/cm2，以1 : 20的固液比在6(TC下用90%乙醇浸取42min，姜黃素類成分的濃度0. 137mg/mL，浸取率70. 5%，比間歇浸取生產周期減少37%。
實例5 : 若采用三頻交變超聲連續(xù)浸取姜黃，使用20kHz 、 50kHz和135kHz三個頻率的超聲波交替作用，總強度為0. 28w/cm2，以1 : 20的固液比在6(TC下用90%乙醇浸取35min，姜黃素類成分的濃度O. 125mg/mL，浸取率65. 3%，，比間歇浸取生產周期減少36%。
實例6 : 若采用雙頻復合超聲連續(xù)浸取姜黃，使用50kHz和90kHz兩個頻率的超聲波共同作用，總強度為0. lw/cm2，以1 : 10的固液比在7(TC下用50X乙醇浸取45min，姜黃素類成分的濃度0. 114mg/mL，浸取率41. 3%，比間歇浸取生產周期減少33%。
實例7 : 若采用雙頻交變超聲連續(xù)浸取姜黃，使用50kHz和90kHz兩個頻率的超聲波交替作用，總強度為0. 29w/cm2，以1 : 25的固液比在4(TC下用60%乙醇浸取45min，姜黃素類成分的濃度0. 117mg/mL，浸取率52. 6%，比間歇浸取生產周期減少32%。
權利要求
一種姜黃的姜黃素類成分的多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其特征在于在10～150kHz范圍內選擇兩個或三個不同頻率的超聲波作用于姜黃和乙醇水溶液的混合物，多頻組合超聲波的總強度I為0＜I＜1w/cm2，姜黃和乙醇水溶液的重量比為1∶4～200，在浸取溫度為20～100℃下浸取時間t為0＜t＜70min。
2. 根據(jù)權利要求1所述姜黃的姜黃素類成分的多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其特征在 于所述的兩個不同頻率的超聲波是從以下三個范圍10 40kHz、20 60kHz、50 150kHz 中的任意選擇兩個范圍，每個范圍中只選擇一個頻率的超聲波，作為多頻組合超聲浸取的 基頻超聲波。
3. 根據(jù)權利要求1所述姜黃的姜黃素類成分的多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其特征在 于所述的三個不同頻率的超聲波從10 40kHz范圍內選擇一個超聲波，在20 60kHz范 圍內選擇另一個不同頻率的超聲波，在50 150kHz范圍內選擇第三個不同頻率的超聲波， 作為多頻組合超聲浸取的基頻超聲波。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述姜黃的姜黃素類成分的多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其特 征在于兩個不同頻率超聲波的差頻應在5 90kHz范圍內。
5. 根據(jù)權利要求1所述姜黃的姜黃素類成分的多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其特征在 于所述的浸取方法是多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其作用于姜黃和乙醇水溶液混合物的 兩個或三個不同頻率超聲波為同時作用。
6. 根據(jù)權利要求1所述姜黃的姜黃素類成分的多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其特征在于所述的浸取方法是多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其作用于姜黃和乙醇水溶液混合物的兩個或三個不同頻率超聲波為交替作用。
7. 根據(jù)權利要求1所述姜黃的姜黃素類成分的多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其特征在于浸取是連續(xù)操作。
全文摘要
一種姜黃的姜黃素類成分的多頻組合超聲連續(xù)浸取方法，其特征在于在10～150kHz范圍內選擇兩個或三個不同頻率的超聲波作用于姜黃和乙醇水溶液的混合物，多頻組合超聲波的總強度I為0＜I＜1w/cm2，姜黃和乙醇水溶液的重量比為1∶4～200，在浸取溫度為20～100℃下浸取時間t為0＜t＜70min。本發(fā)明的優(yōu)點是利用本發(fā)明的方法進行浸取的結果比超聲間歇浸取的效果要好，姜黃的姜黃素類成分的濃度、浸取率、生產周期等方面都有較大的優(yōu)勢，為植物成分的超聲浸取技術的工業(yè)化應用提供了新的途徑。
文檔編號B01J19/10GK101712607SQ200910236540
公開日2010年5月26日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權日2009年10月30日
發(fā)明者劉玉德, 曹雁平, 王成濤, 王靜 申請人:北京工商大學