從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法
2023-11-10 21:28:02 2
專利名稱：從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法
從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法涉及領域本發明涉及一種從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，尤其是從杜仲果皮中提取杜仲膠的生產方法。
背景技術：
杜仲膠是反式聚異戊二烯，存在於杜仲的果、葉、根、枝皮當中，隨著天然橡膠的短缺、價格不斷上漲，人們對杜仲膠的研究日益深入，用途不斷拓展，對杜仲膠的需求也在不斷地增加。 杜仲膠的提取技術是杜仲膠開發中最重要的環節之一。提取的效率、成本、環保等因素直接決定其是否能夠成為重要的工業原料。杜仲為木本喬木，幾乎所有部位都含杜仲膠，其果實含膠量10 15%，皮8%，葉3%。將果實的果皮與種仁分離後，種仁可以用來榨油，果皮殘渣可以用來提膠，此時果皮中的含膠量可以達到17%，甚至更高，因此利用果皮提膠相對於其它部位具有更大的優勢。因為自然狀態下杜仲膠絲被果皮中的木質素、纖維素包裹起來，所以提取技術的主要任務是將杜仲膠與果皮中的木質素、纖維素分離後提取出來。現有的提取技術主要有兩種。一是化工提取方法，即通過溶劑提取，另一種方法是生物提取法，經過生物發酵將杜仲膠與果皮中的木質素、纖維素分離後提取出來。現有的溶劑提取方法雖然相對早期的氫氧化鈉提取法減少了環境汙染，但一方面有大量溶劑的消耗，成本較高，另一方面對環境還是有一定的影響。而純生物發酵法需要的發酵時間較長，一般需要兩個月左右的時間，此外由於需要培養菌種，成本也較高。本發明克服了上述方法的缺陷，通過預處理與機械結合的方法提取杜仲膠，所需設備簡單、提取效率高、安全、無汙染，易於工業化、自動化生產。
發明內容
在將杜仲果仁與果皮分離後，對杜仲果皮進行浸泡、蒸煮、發酵等預處理，隨後通過反覆的機械粉碎，破壞包裹在杜仲膠絲外面的果皮組織，將木質素、纖維素粉碎，同時清洗過濾，將杜仲膠絲與殘渣分離，不斷地對杜仲膠絲進行富集，最後得到杜仲膠。本發明採用對杜仲果皮的預處理的方法有以下三種I)將杜仲果皮在水中浸泡0. 5 5天。該過程在常溫下浸泡即可，在冬季也可適當加熱。2)將杜仲果皮在常壓或高壓下，90°C 145°C水中蒸煮10 180分鐘。3)在果皮中加入腐殖土後發酵7 30天。針對不同狀態的果皮，比如，種子存放的時間長短不同，可以採取以上某一種預處理方式、兩種或兩種以上預處理方式的組合，以優化的方式進行處理，因地制宜提高提取效率、或降低提取成本，或提高產品質量。例如將果皮在90°C 145°C下蒸煮10 180分鐘，然後加入腐殖土後發酵，可以提聞提取效率。本發明對果皮進行預處理之後，採用敲擊、碾磨、絞、擠或高速攪拌等機械方式破壞、粉碎果皮中的木質素、纖維素等組織，並通過清洗過濾或衝洗的方式得到杜仲膠。上述敲擊、碾磨、絞、擠或高速攪拌等機械方式可以選擇其中一種方式，也可以選擇多種方式的組合。機械粉碎與水清洗過濾可以同時進行，也可以機械粉碎後進行水清洗過濾、衝洗，並反覆進行機械粉碎及清洗過濾、衝洗，直到獲得所需的杜仲膠。反覆進行的次數越多，所得杜仲膠的純度會越高，但是杜仲膠的得率會因為操作過程中的損失而降低。以上機械方式可以使用通用機械，如球磨機、開煉機、錘式粉碎機、絞肉機、高速攪拌機等。對於上述每種通用機械，既可以單獨使用一種機械反覆處理，也可以選取多種機械，使用不同的機械處理方式先後進行處理。因此，在此基礎上可以設計專用的機械將多種不同的機械處理方式組合，也可以將水洗過濾與機械方式在一臺機器中完成，這樣有利於提聞自動化的程度，從而進一步提聞提取效率。本發明所述的以機械方式破壞、粉碎果皮中的木質素、纖維素等組織，並通過清洗過濾或衝洗的方式得到杜仲膠，該過程可以在常溫下進行，也可以在加熱條件下進行。在常溫下處理可以降低對設備的要求，使用一些通用機械就可以進行；在加熱條件下，由於杜仲膠的粘性增加，有利於膠絲的匯集，加快杜仲膠與木質素、纖維素等碎片的分離。這裡的加熱條件是指50 100°C。不採取任何的預處理方法(或預處理的時間、溫度低於本發明所說明的下限)，而直接使用本發明所述的機械方式粉碎、破壞果皮中的木質素、纖維素等組織，並通過清洗過濾或衝洗的方式也可以得到杜仲膠，因此也在本發明的保護範圍內。但是，如果不採用預處理方法或預處理的時間、溫度低於本發明所說明的下限，機械提取的效率，杜仲膠的得率、純度都會有明顯的下降。
具體實施例方式實施例I取當年摘下的杜仲果實，去仁後，果皮在水中浸泡I天，然後在120°C水中煮120分鐘，取出後，進行反覆機械絞壓，破壞膠絲外包裹的果皮組織，反覆絞壓的同時進行水洗，篩洗過濾掉粉碎的渣子，不斷富集得到杜仲膠絲，得率約8. 5% (所得杜仲膠與幹杜仲果實的重量比)。實施例2取當年摘下的杜仲果實，去仁後，果皮在水中浸泡I天，並於100°C水中煮60分鐘，置於塑膠袋中同時放入少量腐殖土密封發酵I個月，取出後，進行反覆敲擊，水洗，過濾掉粉碎的渣子，不斷富集得到杜仲膠絲，得率10% (所得杜仲膠與幹杜仲果實的重量比)。實施例3
取存放3年的杜仲果實，去仁後，果皮在水中浸泡I天，再在120°C的水中蒸煮120分鐘，然後加入少量腐殖土發酵I個月，取出後，進行反覆機械碾壓，水洗，過濾掉粉碎的渣子，不斷富集得到杜仲膠絲，得率7. 5% (所得杜仲膠與幹杜仲果實的重量比)。
權利要求
1.從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，其特徵在於將杜仲果仁與果皮分離後，對杜仲果皮進行預處理，再將預處理後的杜仲果皮以機械方式破壞、粉碎果皮中的木質素、纖維素等組織，並通過清洗過濾或衝洗的方式得到杜仲膠。
2.如權利要求I所述的從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，其特徵在於所述的對杜仲果皮的預處理方法為將杜仲果皮在水中浸泡0. 5 5天。
3.如權利要求I所述的從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，其特徵在於所述的對杜仲果皮的預處理方法為將果皮於常壓或高壓下高溫蒸煮10 180分鐘。
4.如權利要求I所述的從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，其特徵在於所述的對杜仲果皮的預處理方法為在果皮中加入腐殖土發酵7 30天。
5.如權利要求I所述的從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，其特徵在於所述的機械方式包括敲擊、碾磨、絞、擠或高速攪拌等機械方式。
6.如權利要求5所述的從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，其特徵在於所述的敲擊、碾磨、絞、擠或高速攪拌等機械方式可以選擇其中一種方式，或選擇多種方式的組合。
7.如權利要求I所述的從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，其特徵在於機械破壞、粉碎後進行水清洗過濾、衝洗，將杜仲膠與其它渣子分離，並反覆進行機械粉碎及清洗過濾、衝洗，得到杜仲膠。
8.如權利要求I所述的從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，其特徵在於機械破壞、粉碎與水清洗過濾分離同時進行。
9.如權利要求I所述的從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，其特徵在於所述的以機械方式破壞、粉碎果皮中的木質素、纖維素等組織，並通過清洗過濾或衝洗的方式得到杜仲膠，該過程可以在常溫下進行，也可以在加熱條件下進行。
全文摘要
本發明涉及一種從杜仲果皮中提取天然高分子材料的生產方法，尤其是從杜仲果皮中提取杜仲膠的生產方法。其特徵在於將杜仲果仁與果皮分離後，對杜仲果皮進行預處理，再將預處理後的杜仲果皮以機械方式破壞、粉碎果皮中的木質素、纖維素等組織，並通過清洗過濾或衝洗的方式將膠絲與渣子分離，得到杜仲膠。本發明所提供的方法對設備要求低，提取效率高、安全、無汙染。
文檔編號C09F1/00GK102643610SQ20111003874
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月16日 優先權日2011年2月16日
發明者嚴曉敏, 嚴曉焰 申請人:嚴曉敏