一種香蕉莖杆原液提取單寧的超濾膜生產方法
2023-06-02 13:51:56
專利名稱：一種香蕉莖杆原液提取單寧的超濾膜生產方法
技術領域：
本發明屬於植物單寧的提取工業領域，它涉及一種用香蕉莖稈原液做原料提取單寧酸的生產方法。
背景技術：
單寧也稱單寧酸、鞣酸，是存在於植物中的一種水溶性多酚物質。因其自身有多羥基結構，有較強的活性，在日化、食品、醫藥、製革、冶金、橡膠工業中有重要的應用。單寧由於其結構複雜，用化學合成工序也是很複雜。目前主要從植物中提取，我國主要從五倍子中用有機溶劑提取。但由於香蕉莖稈沒有得到開發利用，變成一種廢棄物在田邊地角，任其在田內腐爛，發黴，嚴重汙染環境。近年來也有不少的人在利用香蕉莖稈造紙，但都未對原液提取單寧酸，導致了該類資源的巨大浪費。針對香蕉莖稈原液的單寧含量低只有0. 68 1%，由於香蕉莖杆作為廢棄物資源極為豐富，香蕉莖稈含水量70 90%，原液提取量仍很可觀。
發明內容
本發明的目的就是提供一種高效、節能、環保的香蕉莖杆原液提取單寧的超濾膜生產方法，它有採用超濾膜分離提取、純化和濃縮技術，具有常溫操作、無相變化，不添加任何化學試劑，保證產品不受汙染，工藝簡單，操作方便。本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的，包括有如下的步驟(1)、幹法備料、鼓氏削段、高效擠壓將香蕉莖稈漿、原液分離，原液經過斜篩後原液排到原液池待提取單寧工序；2)、超濾膜處理將香蕉纖維原液通過孔徑為15 20納米的陶瓷超濾膜達到篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，香蕉莖杆原液二級超濾器實現只允許截流分子量小於200 350的分子物質二級通過，達到澄清過濾的目的；3)、超臨界萃取再使用切割分子量大於500 600的納米膜進行濃縮，再進行第三次切割分子量大於800 1200的納米膜進行濃縮，將有機物等與水、單寧進行0. 3 0. 6 壓力下分離1 2小時提取，然後將超臨界萃取器將提取液解析出單寧物；4)、濃縮提純香蕉莖稈原液經過澄清與濃縮膜分離後，放到釜內加溫至40度，時間為2 3小時，然後二次升壓在釜內加溫至40度，2 3小時後解直析出單寧粗提物90% ；5)、結晶提純將解析出單寧粗提物減壓濃縮至原體積1/5 1/10，靜置結晶，重複2 3次，可得單寧產品。採用膜分離技術使香蕉莖稈原液單寧分子量1701. 22，通過三次分子超濾膜過濾與濃縮膜，達到過濾、純化、濃縮的功能；整個過程是一種物理過程，無化學反應、無相變化，不帶入其他雜質及造成產品的分解變性；在常溫下達到濃縮提純結晶的目的，不造成有效成分的破壞，工藝過程收率高。超濾膜分離技術整個生產過程消耗能源、化工原料少甚至不用，成本低，很有優勢。所以應用超濾膜、濃縮膜分離技術提取香蕉莖稈原液中單寧產品的成功，標誌著香蕉莖杆廢棄物加工項目可實現綜合利用，節能環保，形成一個產業鏈，整個香蕉莖杆廢棄物的綜合利用項目將產生更好的效益。由於採用了上述技術方案，使用本發明具有以下優點1、在常溫下進行，有效成分損失極少，適合於香蕉莖杆植物單寧的分離與濃縮；2、超濾過程只是簡單的加壓輸送、反覆進行，工藝簡單；2、在濃縮膜分離水時，由於無相變，所以能耗極低，操作便利，其費用約為蒸發濃縮的1/2 1/5，費用低；3、無化學變化，典型的物理分離過程，不用化學試劑，產品不受汙染；4、選擇性好，可在分子級內進行物質分離，具有普遍濾材無法取代的卓越性能；5、適應性強，處理規模可大可小，可以連續，也可以間隙進行，工藝簡單，操作方便，易於自動化。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。本發明包括如下的步驟(1)、幹法備料、鼓氏削段、高效擠壓將香蕉莖稈漿、原液分離，原液經過斜篩後原液排到原液池待提取單寧工序；2)、超濾膜處理將香蕉纖維原液通過孔徑為15 20納米的陶瓷超濾膜達到篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，香蕉莖杆原液二級超濾器實現只允許截流分子量小於200 350的分子物質二級通過，達到澄清過濾的目的；3)、超臨界萃取再使用切割分子量大於500 600的陶瓷超濾納米膜進行濃縮，再進行第三次切割分子量大於800 1200的納米膜進行濃縮，將有機物等與水、單寧進行0. 3 0. 6 壓力下分離1 2小時提取，然後將超臨界萃取器將提取液解析出單寧物；4)、濃縮提純香蕉莖稈原液經過澄清與濃縮膜分離後，放到釜內加溫至40度，時間為2 3小時，然後二次升壓在釜內加溫至40度，2 3小時後解直析出單寧粗提物90% ；5)、結晶提純將解析出單寧粗提物減壓濃縮至原體積1/5 1/10，靜置結晶，重複2 3次，可得單寧產品。本方法的生產流程是幹法備料一鼓氏削段、分絲壓綿一高效擠槳一漿、液分離一斜篩一原液池一陶瓷超濾膜一超臨界萃取一濃縮膜提純一結晶提純一單寧成品。採用香蕉莖杆高效擠壓出來的原液作為原料，香蕉的分子量是1701. 22使用切割分子量較大超濾膜處理分離截留單寧分子量範圍內進行預過濾，採用陶瓷超濾膜精度孔徑15-20納米，再使用切割分子量大於200 300進行澄清過濾，截留率範圍在70 95%，再使用切割分子量大於500 600的陶瓷超濾納米膜進行濃縮，再進行第三次切割分子量大於800 1200的納米膜進行濃縮，將有機物等與水、單寧進行0. 3 0. 6Pa壓力下分離
41 2小時提取，然後將超臨界萃取器將提取液解析出單寧物，實現對有機物等與水、單寧進行常壓力下分離1 2小時提取，然後將提取液解析出單寧物，釜內提高壓力，加溫40度二次提取1 3小時；減壓濃縮至原體積1/5 1/10，靜置結晶，重複2 3次，可得單寧產品。本發明中使用的陶瓷超濾膜為進口的現有材料。採用膜分離技術使香蕉莖稈原液通過三次分子超濾膜澄清過濾，分別濾除小於800以下的分子達到過濾、純化、濃縮的功能；整個過程是一種物理過程，無化學反應、無相變化，不帶入其他雜質及造成產品的分解變性；在常溫下達到濃縮提純結晶的目的，不造成有效成分的破壞，工藝過程收率高。超濾膜分離技術整個生產過程消耗能源、化工原料少甚至不用，成本低，很有優勢。所以應用超濾膜分離技術提取香蕉莖稈原液中單寧產品的成功，標誌著香蕉莖杆廢棄物加工項目可實現綜合利用，節能環保，形成一個產業鏈，整個香蕉莖杆廢棄物的綜合利用項目將產生更好的效益。實施例1 以香蕉莖稈原液為原料第一次通過採用進口陶瓷超濾膜，精度孔徑15納米膜切割分子量大於200的採集，第二次通過大於500分子量的超濾膜過濾；超濾膜過濾的原液單寧與水分離，再使用切割分子量大於800的納米膜進行濃縮目的，採用超臨界萃取系統進行0. 3Pa壓力下分離1小時將單寧提取；然後二次升壓在釜內加溫40度2小時，澄清與濃縮提純後放到參透汽化裝置至解直析出單寧粗提物80% ；將解析出單寧粗提物減壓濃縮至原體積1/5，靜置結晶，重複3次，可得單寧產品。實施例2 以香蕉莖稈原液為原料第一次採用進口陶瓷超濾膜，精度孔徑18納米膜切割分子量大於300的採集，第二次通過大於550分子量的超濾膜過濾；超濾膜過濾的原液單寧與水分離，再使用切割大於分子量為1000的納米膜進行濃縮，採用超臨界萃取系統，進行0. 4Pa壓力下分離50分鐘將單寧提取；然後二次升壓在釜內加溫40度2. 5小時澄清與濃縮提純後放到參透汽化裝置至解直析出單寧粗提物86% ；將解析出單寧粗提物減壓濃縮至原體積1/8，靜置結晶，重複2次，可得單寧產品。實施例3 以香蕉莖稈原液為原料第一次通過採用進口陶瓷超濾膜，精度孔徑20納米膜切割分子量大於350的採集，第二次通過大於600分子量的超濾膜過濾；超濾膜過濾的原液單寧與水分離，再使用切割大於分子量為1200的納米膜進行濃縮，採用超臨界萃取系統，進行0. 6Pa壓力下分離1小時將單寧提取；然後二次升壓在釜內加溫40度3小時澄清與濃縮提純後放到參透汽化裝置至解直析出單寧粗提物91% ；將解析出單寧粗提物減壓濃縮至原體積1/10，靜置結晶，重複3次，可得單寧產品。
權利要求
1. 一種香蕉莖杆原液提取單寧的超濾膜生產方法，其特徵在於包括有如下的步驟1)、幹法備料、鼓氏削段、高效擠壓將香蕉莖稈漿、原液分離，原液經過斜篩後原液排到原液池待提取單寧工序；2)、超濾膜處理將香蕉纖維原液通過孔徑為15 20納米的陶瓷超濾膜達到篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，香蕉莖杆原液二級超濾器實現只允許截流分子量小於200 350的分子物質二級通過，達到澄清過濾的目的；3)、超臨界萃取再使用切割分子量大於500 600的納米膜進行濃縮，再進行第三次切割分子量大於800 1200的納米膜進行濃縮，將有機物等與水、單寧進行0. 3 0. 6Pa壓力下分離1 2小時提取，然後將超臨界萃取器將提取液解析出單寧物；4)、濃縮提純香蕉莖稈原液經過澄清與濃縮膜分離後，放到釜內加溫至40度，時間為2 3小時，然後二次升壓在釜內加溫至40度，2 3小時後解直析出單寧粗提物90% ；5)、結晶提純將解析出單寧粗提物減壓濃縮至原體積1/5 1/10，靜置結晶，重複2 3次，可得單寧產品。
全文摘要
一種香蕉莖杆原液提取單寧的超濾膜生產方法，它採用香蕉莖杆高效擠壓出來的原液，由孔徑15-20納米的超濾膜處理分離進行預過濾，再使用切割分子量大於500～600的納米膜進行濃縮，通過割分子量大於800～1200的納米膜進行第三次濃縮，實現對有機物與水、單寧進行常壓力下分離1～2小時提取，將提取液解析出單寧物，釜內提高壓力，加溫40度二次提取1～3小時；減壓濃縮至原體積1/5～1/10，靜置結晶，重複2～3次，可得單寧產品。本發明在常溫下進行，有效成分損失極少，適合於植物單寧的分離與濃縮；只是簡單的加壓輸送、反覆進行，工藝簡單；能耗極低，費用低；產品不受汙染；選擇性好，適應性強。
文檔編號C07H13/08GK102558251SQ20121000488
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月10日 優先權日2012年1月10日
發明者吳潔玲 申請人:吳正平, 吳潔玲