[發明專利]連續生產鞣花酸的方法及裝置

有效

• 申請號: 202110610384.9
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113373189B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 韋智勻;曹家南;齊雅雯;焦若瑜;魏一平;邢璐;黃和;宋萍;徐晴
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C12P17/18
• 分類號: C12P17/18;C12M1/40;C12M1/24;C12M1/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興

本發明涉及單寧降解技術，公開了一種連續生產鞣花酸的方法及裝置。連續生產鞣花酸的方法包括以下步驟：將單寧酶經多巴胺涂層固定后，與含有單寧的底物溶液進行接觸。連續生產鞣花酸的裝置包括硅膠管、用于將含有鞣花酸的底物輸送至所述硅膠管內的注射器、用于驅動所述注射器的恒流泵和用于收集所述硅膠管內的反應產物的產物收集器，所述硅膠管的內腔表面形成為固定有單寧酶的多巴胺涂層，所述硅膠管的一端與所述注射器連接、另一端與所述產物收集器連接。本發明提供的方法和裝置能夠實現連續、高效地生產鞣花酸。

技術領域

本發明涉及單寧降解技術，具體地，涉及一種連續生產鞣花酸的方法及裝置。

背景技術

鞣花酸的植物來源多是五倍子，但五倍子是動物的蟲癭，雖屬于中藥但是僅限于外用，其產生的花酸不能用于食品添加劑。石榴皮中含有大量的鞣花酸前體，如安石榴苷、鞣花單寧等，經水解可生產鞣花酸，進而實現利用廢物資源來生產制備鞣花酸。由此，探索由石榴皮到鞣花酸的綠色高效降解途徑成為資源利用的一個熱點研究領域。

目前，對石榴皮的降解主要有化學酸水解、酶催化反應降解法和微生物發酵降解法，其中，化學酸水解法通常應用硫酸、鹽酸等對單寧提取液進行水解，鞣花酸純度在20％-40％，具有較高的產率和純度，但對設備的抗腐蝕能力要求很高，存在反應時間長、反應條件劇烈、設備腐蝕、污水難以處理、區域選擇性差等確定；酶催化反應降解法反應條件溫和、選擇性高且產物穩定性好，但是存在著溶劑對底物溶解、溶劑極性對酶活抑制等制約，且不能反復利用、易失活；微生物發酵降解法制備鞣花酸，主要過程分為液態發酵產酶階段和酶促轉化階段，此法過程繁瑣，酶促轉化條件要求嚴格，不易控制，且產物分離純化困難。此外，現有石榴皮的降解方法均不能實現連續生產，只能進行間歇性的生產。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的問題，提供一種連續生產鞣花酸的方法和裝置，能夠實現連續、高效地生產鞣花酸。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種連續生產鞣花酸的方法，包括以下步驟：將單寧酶經多巴胺涂層固定后，與含有單寧的底物溶液進行接觸。

優選地，所述多巴胺涂層的制備方法包括：將硅膠表面進行氨基化處理后得到氨基化硅膠，利用含有多巴胺的固定溶液對所述氨基化硅膠進行修飾。

優選地，所述氨基化處理的過程包括：將所述硅膠的表面與氨基化溶液進行接觸、孵育后，再將所述硅膠進行沖洗、干燥得到所述氨基化硅膠。

優選地，所述氨基化溶液采用體積分數為5-15％的3-氨基丙基三甲氧基硅烷-乙醇溶液，所述固定溶液中多巴胺的含量為0.5-1.5mg/mL，所述沖洗采用低級有機醇；

所述孵育的條件至少滿足：溫度為50-70℃、時間為2-4h，所述干燥的條件至少滿足：溫度為110-140℃、時間為0.5-1.5h。

優選地，相對于表面積為1cm²的所述硅膠，所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷的用量為20-25μL，所述多巴胺的用量為300-340μg，所述單寧酶的用量為50-320μg。

優選地，所述含有單寧的底物溶液為石榴皮的乙醇提取液；所述單寧酶以單寧酶-水溶液的形式進行所述固定，所述單寧酶-水溶液中單寧酶的濃度為0.5-3mg/mL；所述固定的條件至少滿足：溫度為20-30℃、時間為8-12h。

優選地，所述接觸的條件至少滿足：溫度為40-55℃、時間為20-45min。

本發明第二方面提供一種連續生產鞣花酸的裝置，包括硅膠管、用于將含有鞣花酸的底物輸送至所述硅膠管內的注射器、用于驅動所述注射器的恒流泵和用于收集所述硅膠管內的反應產物的產物收集器，所述硅膠管的內腔表面形成為固定有單寧酶的多巴胺涂層，所述硅膠管的一端與所述注射器連接、另一端與所述產物收集器連接。