[发明专利]一种单宁酸的纯化方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种在啤酒行业中使用的单宁酸的纯化方法。

背景技术

近年来，五倍子单宁酸在我国啤酒行业得到越来越广泛的应用，国内近百家啤酒厂的使用证明：在啤酒生产的不同阶段添加单宁酸，能够提高啤酒的非生物稳定性，延长保质期；同时还可以提高成品啤酒的抗老化性能，改善啤酒的风味。早在1997年，我国有关部门引进了比利时的“葆酿丹”产品，首先用于啤酒麦汁的澄清和发酵液的处理，1998年以后，长春研制的“申通食用单宁酸”和中国林科院的药用单宁酸也陆续在啤酒工业中应用。在此基础上，我们根据啤酒酿造的特殊要求，研究出适合于吸附啤酒蛋白的新一代酿造用单宁酸，主要特点是分子链。经过严格筛选，能够选择性地捕捉啤酒中的不稳定蛋白质，纯度高，颜色浅。

酿造用单宁酸是以我国特有的林业资源——五倍子为原料，采用物理方法浸提、精制、提纯及严格的分子筛选，生产出对人体安全的高效稳定剂。由于与其它稳定剂相比使用效果明显，功效高，用量少，可以大幅降低处理成本，所以产品倍受用户欢迎，具有良好的市场前景。

发明内容

本发明是为了克服上述缺点，提供一种成本低、速度快、纯度高的啤酒用的单宁酸的提纯方法。

用水浸提生产的工业五倍子单宁酸是棕色或浅棕色粉末状，它是一种混合物，含有少量糖类、多酚、无机盐、植物色素、蛋白质、脂类等物质。单宁酸分子有较强的极性，易溶解于水和一些有机溶剂中，如酒精、乙酸、乙酸乙酯、甲醇、丙酮等，而不溶解于苯、氯仿、石油醚、二硫化碳等有机溶剂。单宁酸的水溶液表现出半胶体状态，在不同的浓度和温度条件下呈现出不同的分散相，根据这些特性可以将单宁酸进行初步分离。

前面列举的单宁酸以外的杂质在发酵酒生产中属于应该被淘汰的物质，含量越少越好，对于啤酒澄清使用的单宁酸纯度要求达到96％。所谓单宁酸的分离，是指用色谱以外的方法对单宁酸进行初步的分离、精制、纯化。也就是将单宁酸与非单宁酸分开，或者将单宁酸分作不同的组分，得到粗分离的单宁酸混合物。目前已研究成熟或得到应用的分离方法有皮粉法，沉淀法、渗析或超滤法、结晶法、溶剂浸提或溶剂沉淀法。有些方法在工业生产中被普遍采用，有的方法从原料中分离出单宁酸的纯度达到95％以上，既使在色谱法得到应用之后，某些方法仍然很有应用价值，仍然需要配合色谱法进行前阶段的处理。

1982年Nishizawa将中国五倍子分离出8种化合物，每个分子中含有多个口酰基，水解后得到B-D-葡萄糖和没食子酸，没食子酰基在空气中氧化变性，所以生产单宁酸时尽量避免与空气接触，采用密闭式设备低温短时间操作。分离、提纯单宁酸一般在溶液中进行，经过一系列分离，精制、纯化最终得到纯溶液，再进行浓缩、干燥，制取纯单宁酸产品。

本发明的单宁酸的提纯方法，包括下列步骤：

第一步：冷却沉淀：将水加入到纯度为70-80％的工业单宁酸中，溶解后使浓度达到6-8°Be’，放入沉清罐中，送入冷藏室，冷却澄清，取用上层清液；

第二步：离子交换法分离：先后将上述清液通过阴离子交换树脂、阳离子交换树脂进行离子交换，得到离子交换后的溶液；

第三部：溶液脱色与净化：将离子交换后的溶液通过活性炭和硅胶过滤；

第四步：溶液的萃取精制：溶液萃取操作流程分三个阶段：a、将上述过滤后混合溶液与乙酸乙酯溶剂充分混合，使单宁酸从过滤后的混合液溶入该溶剂中，乙酸乙酯重度小，逐渐上升，剩余的过滤后混合溶液比重大，逐渐下降，分为轻重液层；b、将其轻重液层在分离器中进行分离；c、在真空中回收乙酸乙酯，蒸发乙酸乙酯后的单宁酸乙酯液送入到下道工序进行纯化；

第五步：色谱法纯化：蒸出乙酸乙酯后的溶液用乙醇溶解，注入葡萄糖凝胶LH-20柱，用1∶1的乙醇-水溶液反复进行洗脱，然后，进入减压蒸发系统以回收乙醇溶液，剩下的溶质部分即为纯单宁酸导入铝制烘盘烘干，干燥温度150℃，时间2小时，采用万能磨碎机将干燥的固体块状单宁酸磨成粉末状(60-80目)，即为所研制的单宁酸产品。

该纯化方法的原理具体如下：

1.单宁酸水溶液冷却沉淀

用水浸提生产的单宁酸含有多种成分和杂质，在精制之前必须经过冷却澄清，否则不但提纯效果难于达到质量要求，同时也会增加处理成本。