[发明专利]一种无废水的万寿菊油树脂制备玉米黄质晶体的方法

说明书

目前的玉米黄质晶体制备工艺，在洗涤纯化阶段产生大量碱性有色废水，环保处理的成本很高，而排放则造成环境污染。本发明公开了一种无废水的万寿菊油树脂经一系列过程最终制备玉米黄质晶体的生产工艺，其特征在于：以万寿菊油树脂为原料，在无水或微水条件下加热到一定温度使叶黄素酯在碱的醇溶液中皂化并最终异构化为玉米黄质，使用低沸点无水或低水含量的醇清洗皂化混合物，所得洗液收集后真空蒸馏回收大部分醇溶剂，溶剂可重复利用，而剩余固体干燥物可直接作为饲料添加剂使用，而洗涤干净的玉米黄质晶体无需重结晶即可作为食品添加剂原料使用。

技术领域

本发明涉及一种玉米黄质晶体的制备方法，尤其涉及一种无废水排放的万寿菊油树脂皂化制备玉米黄质晶体的方法。

背景技术

玉米黄质(Zeaxanthin, 3，3'-二羟基-β-胡萝卜素)， 是一种多烯化合物，含有9个交替出现的共轭双键，在其碳骨架的两个末端，各有一个含有羟基的紫罗酮环。由于玉米黄质与叶黄素属于一对同分异构体，它们唯一的不同点在于紫罗酮环中双键位置分布的不同，因此在天然植物中二者常常同时存在。人类血液中亦存在着多种类胡萝卜素，但研究发现只有玉米黄质和叶黄素会集中出现在人眼睛内部视网膜的中央位置，在预防老年性黄斑变性（AMD）中发挥了重要的作用。因为人体自身无法合成玉米黄质，所以必须通过膳食摄入。玉米黄质在预防白内障、老年性黄斑变性、低密度脂蛋白的过氧化方面具有重要的保护作用，所以在膳食中增加玉米黄质的摄入量，对于人体健康是非常有益的。

依据现有技术，获得玉米黄质的方法可分为四类，一是从植物如枸杞，玉米等中直接提取，但是实际上由于植物中玉米黄质的含量很低，且要使用大量的有机溶剂多步骤提取，经济效益低；二是全化学合成法，众所周知该法会使用到各种有毒有害的化学试剂，要经过多步设计合成关键中间体，副反应多，产品的总收率低；三是微生物发酵法制备玉米黄质，由于大多数的微生物发酵单位低，单位体积下的发酵液中玉米黄质的含量很低，后续还要提取和纯化，不适合工业化生产；四是叶黄素的差向异构化制备玉米黄质，如今万寿菊的种植技术非常成熟，万寿菊油树脂的提取工艺也相当发达，使得叶黄素的来源安全广泛，因此通过叶黄素的差向异构化反应工业化生产玉米黄质是一种很有前景的方法。

PCT专利WO2010/094986A1中叙述了一种固体碱混合物直接加入反应体系，通过加热回流来催化差向异构化反应制备玉米黄质的方法。该法存在反应物混合不均匀，反应时间长等问题，而且后续处理中会产生大量废水，不符合相关环保要求。

中国专利CN104447469A公开了一种由万寿菊油树脂通过超声-微波技术制备玉米黄质的方法，主要是用大量的丙二醇做溶剂，强碱水溶液皂化，超声-微波加快反应进程，最后再以大量去离子热水洗涤皂化液，在如今环保要求越来越严格的环境下，如此大量强碱性的有色废水的产生无疑是制约大规模工业化生产的瓶颈。

中国专利CN102746203B公开了一种钯/炭作为助催化剂，无有机溶剂残留的高含量玉米黄质的制备方法，该法存在的问题是钯/炭催化剂在使用过程中，随着催化剂中金属钯的流失、钯晶粒的长大、毒物毒化作用、沉积物掩盖等因素，催化剂的活性逐渐降低直至完全失活。且钯是稀有金属，钯/炭催化剂价格更为昂贵。使用有机强碱水溶液进行皂化，再以大量去离子水和乙醇稀释皂化液，在得到玉米黄质晶体的同时也存在着如何处理大量强碱性有色废水的问题。

以目前的制备工艺技术，强碱性含色素废水的处理无疑是一大难题，因此寻找一种从源头上杜绝废水的产生，不使用强碱性水溶液进行皂化，不使用水溶液洗涤晶体，操作步骤少且副产物可利用，全程无排放的玉米黄质制备方法是很有必要的。

发明内容