[发明专利]一种低共熔溶剂可持续提取β-胡萝卜素的方法及应用

说明书

本发明涉及一种低共熔溶剂可持续提取β‑胡萝卜素的方法及应用。本发明采用超微粉碎对小米进行预处理，采用胺与正丁醇合成的疏水低共熔溶剂作为提取剂，研磨提取小米β‑胡萝卜素；在提取过程中提取剂中加入酚类抗氧化剂(BHT)增加β‑胡萝卜素的稳定性；然后利用低共熔溶剂的特性，将疏水性低共熔溶剂转换为亲水性，实现小米β‑胡萝卜素固体的回收；再调节pH将亲水性低共熔溶剂转化为疏水性低共熔溶剂，可实现低共熔溶剂的回收并用于提取新的小米样品，实现可持续利用。本发明的方法操作简单、快速、高效、可持续、无毒、绿色环保；解决了目前很多现有技术面临的提取成本高、不绿色、得率低等问题。

技术领域

本发明涉及一种低共熔溶剂可持续提取β-胡萝卜素的方法及应用，属于活性物质萃取技术领域。

背景技术

β-胡萝卜素是类胡萝卜素之一，是一种脂溶性化合物，它也是维生素A的主要前体。β-胡萝卜素具有抗氧化、抗癌、抗炎和增强免疫功能等有益健康的作用。由于人体不能合成类胡萝卜素，它们必须通过饮食摄入。人们逐渐关注从植物中提取获得β-胡萝卜素。小米是一种被中国等亚洲国家广泛种植的重要谷类作物，与小麦、水稻等谷物相比，小米中含有较丰富的β-胡萝卜素。小米具有抗氧化、预防癌症、增强人体免疫力的功能，可能是β-胡萝卜素的原因。从小米中分离β-胡萝卜素在食品、药品等领域的应用具有重要意义。

选择合适的提取溶剂对活性物质的简单、快速、高效的提取和回收起着重要的作用。β-胡萝卜素的提取一般采用乙醇，甲醇，乙腈，正己烷，石油醚等有机溶剂作为提取剂。然而，由于其毒性大，挥发性强，提取效率低，限制了它们在β-胡萝卜素提取方面的应用。近年来，由于低共熔溶剂成本低、毒性低、不易挥发、可生物降解、得率高，被认为是替代挥发性有机溶剂对天然产物进行提取分离的一类新型可持续溶剂。目前大量低共熔溶剂以氯化胆碱和有机酸合成为主，在目标物的分离时需要采用大孔树脂吸附法，存在成本高，操作复杂，耗时长的缺点。因此开发一种新型的功能性的低共熔溶剂，实现小米β-胡萝卜素的高效提取及从提取剂中简单快速的分离，具有重要的实际意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决有机溶剂提取得率低，毒性较高，生物降解性差，环境污染严重，及现有的低共熔溶剂提取液中的提取物不易从提取剂中回收的问题，本发明提供一种低共熔溶剂可持续提取小米中的β-胡萝卜素的方法及应用。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种低共熔溶剂可持续提取β-胡萝卜素的方法，其包括如下步骤：

将物料粉碎后，加入含有抗氧化剂的低共熔溶剂，进行研磨提取，得到含β-胡萝卜素的提取液，向含β-胡萝卜素的提取液加入酸溶液，疏水性低共熔溶剂转换为亲水性，进行固液分离，得到小米β-胡萝卜素固体；

分离后的液体加入碱后，进行两相分离，收集上层的疏水性低共熔溶剂用于提取新的含β-胡萝卜素的物料。

如上所述的方法，可用于谷物、蔬菜、植物等富含胡萝卜素的物料都可以提取β-胡萝卜素，进一步地，优选小米物料。

如上所述的方法，优选地，所述粉碎为超微粉碎，使得其粒径达到10～25μm。

如上所述的方法，优选地，所述抗氧化剂为酚类抗氧化剂，优选为BHT、BHA或TBHQ中的任一种或任两种的组合或三种；最优选为BHT；

所述低共熔溶剂为摩尔比为5～1：1～3的N,N-二甲基环己胺，N,N-二甲基正辛胺或N,N-二甲基苄胺中的一种或任两种或三种与正丁醇的混合物；最优选为N,N-二甲基环己胺与正丁醇的混合物；最优选的摩尔比为3：1；

所述抗氧化剂在低共熔溶剂中的浓度为2～4mg mL^-1，最优选为3mg mL^-1。