[發明專利]一種超聲強化提取板栗苞生產栲膠的新方法

有效

• 申請號: 200910082293.1
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN101870849A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 趙兵;孫健;王麗衛
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C09F1/00
• 分類號: C09F1/00;B01J19/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種超聲強化提取板栗苞生產栲膠的新方法，屬于生化工程技術領域。

背景技術

板栗(Castaneamo?Uissima?Blume)是一種殼斗科栗屬多年生落葉喬木，我國板栗資源豐富，除黑龍江省、新疆北部等少數地區外均有栽培。隨著我國板栗產量的大幅攀升，板栗生產中的廢棄物——板栗苞(栗毛球、栗刺殼)的產量也同比增長，板栗苞大量廢棄造成了資源浪費和環境污染。

栲膠是由富含單寧的植物原料經浸提和濃縮等步驟加工制成，通常為棕黃色至棕褐色的粉狀或塊狀。栲膠的組成除主要成分單寧外，還有非單寧和不溶物。單寧又分為水解打單寧和縮合單寧。從植物原料中提制各種植物單寧產品，除用于鞣革外，還廣泛應用于木工膠粘劑、混凝土減水劑、石油鉆井液降粘劑、制藥、選礦、水處理、氣體脫硫、金屬防腐、木材防腐、印染、酒類澄清、油脂抗氧化、日用化工品以及其它多種產品的制備(孫達旺，栲膠生產工藝學，北京：中國林業出版社1997：1-10.)。目前工業上生產栲膠的原料主要有黑荊樹、落葉松、橡碗、堅木等，但它們資源分布和產量有限，有的甚至要采伐林木資源。

研究已經發現板栗苞中富含單寧，可作為提取栲膠的原料。楊志斌等人采用五罐九步常壓逆流方法進行浸提，以水作為浸提液，浸提溫度80℃，每罐浸提時間為1.5h進行浸提，提取產品單寧含量僅為40％，pH為4.3，總色值62.4(紅色23.7，黃色35.3，藍色3.4)(楊志斌，辜忠春，楊柳，雷蕭，程利.板栗苞中栲膠提取的初步研究[J].湖北林業科技，2006，(3)：34-36)。譚文英等對比了乙醇、水、丙酮等作溶劑浸提板栗殼栲膠，實驗結果表明：提取物單寧含量51-63％，總色值43-47(紅色20.2-22.1，黃色20-22.2，藍色3.1-3.4)，pH為3.9-4.5，得出最優工藝為：采用30％乙醇，95℃、浸提時間6h(譚文英，方桂珍，板栗殼中栲膠的提取工藝，東北林業大學學報，2006，34(2)：60-61)。顯然，現有的提取方法和工藝無法達到栲膠的產品標準(橡椀栲膠標準LY/1091-93)，而且浸提時間長、浸提溫度高、產品的pH和色值偏高，對單寧的破壞較大。

專利申請“元寶楓翅果提取栲膠工藝”(申請號93119018.5)是將元寶楓翅果殼粉碎、45-50℃熟化1小時、循環滲濾浸提、真空濃縮、噴霧干燥得到栲膠，雖然在說明書提到提取設備配備了超聲波發生器，但沒有如何實現超聲提取，也沒有提取產品的分析檢驗結果，對板栗苞栲膠制備無借鑒意義。

本發明以農林廢棄物-板栗苞為原料，采用超聲強化提取解決了提取時間長、提取溫度高、提取物單寧含量低及色值和pH值偏高等問題。同時，建立了單寧純化方法，可以滿足產品對不同單寧含量的要求。因此，本發明為增加栲膠生產廉價原料、板栗苞資源的高值化利用提供了具有實際應用價值的方法，具有重要的經濟價值和社會意義。

發明目的及內容

本發明目的是針對板栗苞栲膠制備存在的問題，提供一種超聲強化提取板栗苞生產栲膠的新方法，以解決采用農林廢棄物-板栗苞進行栲膠生產過程浸提時間長、溫度高、提取物單寧含量低、色值高等問題，實現板栗苞栲膠產品的快速、低能耗生產，降低生產成本，滿足栲膠產品不同單寧含量的要求。本發明主要包括以下步驟：

(1)原料處理：將板栗苞干燥、粉碎至10-120目；

(2)超聲提取：固/液比按千克∶升為1∶5-1∶50，在超聲提取設備中加入處理好的原料和質量含量為10％-80％的有機溶劑(乙醇、丙酮、四氫呋喃、甲醇中的一種或多種)-水溶液，在超聲功率5-600W/cm²，提取溫度10-60℃條件下，每次提取10-60分鐘，提取1-3次，液-固分離(離心、壓濾或真空抽濾中的一種)得到栲膠提取液；

(3)粗栲膠制備：合并提取液、濃縮、干燥、粉碎即可得到粗栲膠產品；

(4)栲膠精制：將步驟(3)得到的栲膠粗品在固/液比按千克∶升為1∶3-1∶10條件下加水重新溶解，除去不溶殘渣得到的栲膠液，或將步驟(2)得到的栲膠提取液，在栲膠液∶飽和金屬離子沉淀劑(氯化銅、醋酸銅、醋酸鉛中的一種或多種)溶液按升∶升為1∶0.01-1∶1條件下進行沉淀，液-固分離(離心、壓濾或真空抽濾中的一種)收集沉淀；在沉淀∶水按千克∶升為1∶2-1∶30條件下加入蒸餾水，經攪拌混合形成懸濁液；向懸濁液通入酸性氣體(硫化氫或二氧化硫)使其復溶，液-固分離(離心、壓濾或真空抽濾中的一種)收集上清液；將得到的上清液經濃縮、干燥即可得到精制栲膠產品。

具體實施方式：