[发明专利]一种超声强化提取板栗苞生产栲胶的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声强化提取板栗苞生产栲胶的新方法，属于生化工程技术领域。

背景技术

板栗(Castaneamo Uissima Blume)是一种壳斗科栗属多年生落叶乔木，我国板栗资源丰富，除黑龙江省、新疆北部等少数地区外均有栽培。随着我国板栗产量的大幅攀升，板栗生产中的废弃物——板栗苞(栗毛球、栗刺壳)的产量也同比增长，板栗苞大量废弃造成了资源浪费和环境污染。

栲胶是由富含单宁的植物原料经浸提和浓缩等步骤加工制成，通常为棕黄色至棕褐色的粉状或块状。栲胶的组成除主要成分单宁外，还有非单宁和不溶物。单宁又分为水解打单宁和缩合单宁。从植物原料中提制各种植物单宁产品，除用于鞣革外，还广泛应用于木工胶粘剂、混凝土减水剂、石油钻井液降粘剂、制药、选矿、水处理、气体脱硫、金属防腐、木材防腐、印染、酒类澄清、油脂抗氧化、日用化工品以及其它多种产品的制备(孙达旺，栲胶生产工艺学，北京：中国林业出版社1997：1-10.)。目前工业上生产栲胶的原料主要有黑荆树、落叶松、橡碗、坚木等，但它们资源分布和产量有限，有的甚至要采伐林木资源。

研究已经发现板栗苞中富含单宁，可作为提取栲胶的原料。杨志斌等人采用五罐九步常压逆流方法进行浸提，以水作为浸提液，浸提温度80℃，每罐浸提时间为1.5h进行浸提，提取产品单宁含量仅为40％，pH为4.3，总色值62.4(红色23.7，黄色35.3，蓝色3.4)(杨志斌，辜忠春，杨柳，雷萧，程利.板栗苞中栲胶提取的初步研究[J].湖北林业科技，2006，(3)：34-36)。谭文英等对比了乙醇、水、丙酮等作溶剂浸提板栗壳栲胶，实验结果表明：提取物单宁含量51-63％，总色值43-47(红色20.2-22.1，黄色20-22.2，蓝色3.1-3.4)，pH为3.9-4.5，得出最优工艺为：采用30％乙醇，95℃、浸提时间6h(谭文英，方桂珍，板栗壳中栲胶的提取工艺，东北林业大学学报，2006，34(2)：60-61)。显然，现有的提取方法和工艺无法达到栲胶的产品标准(橡椀栲胶标准LY/1091-93)，而且浸提时间长、浸提温度高、产品的pH和色值偏高，对单宁的破坏较大。

专利申请“元宝枫翅果提取栲胶工艺”(申请号93119018.5)是将元宝枫翅果壳粉碎、45-50℃熟化1小时、循环渗滤浸提、真空浓缩、喷雾干燥得到栲胶，虽然在说明书提到提取设备配备了超声波发生器，但没有如何实现超声提取，也没有提取产品的分析检验结果，对板栗苞栲胶制备无借鉴意义。

本发明以农林废弃物-板栗苞为原料，采用超声强化提取解决了提取时间长、提取温度高、提取物单宁含量低及色值和pH值偏高等问题。同时，建立了单宁纯化方法，可以满足产品对不同单宁含量的要求。因此，本发明为增加栲胶生产廉价原料、板栗苞资源的高值化利用提供了具有实际应用价值的方法，具有重要的经济价值和社会意义。

发明目的及内容

本发明目的是针对板栗苞栲胶制备存在的问题，提供一种超声强化提取板栗苞生产栲胶的新方法，以解决采用农林废弃物-板栗苞进行栲胶生产过程浸提时间长、温度高、提取物单宁含量低、色值高等问题，实现板栗苞栲胶产品的快速、低能耗生产，降低生产成本，满足栲胶产品不同单宁含量的要求。本发明主要包括以下步骤：

(1)原料处理：将板栗苞干燥、粉碎至10-120目；

(2)超声提取：固/液比按千克∶升为1∶5-1∶50，在超声提取设备中加入处理好的原料和质量含量为10％-80％的有机溶剂(乙醇、丙酮、四氢呋喃、甲醇中的一种或多种)-水溶液，在超声功率5-600W/cm²，提取温度10-60℃条件下，每次提取10-60分钟，提取1-3次，液-固分离(离心、压滤或真空抽滤中的一种)得到栲胶提取液；

(3)粗栲胶制备：合并提取液、浓缩、干燥、粉碎即可得到粗栲胶产品；

(4)栲胶精制：将步骤(3)得到的栲胶粗品在固/液比按千克∶升为1∶3-1∶10条件下加水重新溶解，除去不溶残渣得到的栲胶液，或将步骤(2)得到的栲胶提取液，在栲胶液∶饱和金属离子沉淀剂(氯化铜、醋酸铜、醋酸铅中的一种或多种)溶液按升∶升为1∶0.01-1∶1条件下进行沉淀，液-固分离(离心、压滤或真空抽滤中的一种)收集沉淀；在沉淀∶水按千克∶升为1∶2-1∶30条件下加入蒸馏水，经搅拌混合形成悬浊液；向悬浊液通入酸性气体(硫化氢或二氧化硫)使其复溶，液-固分离(离心、压滤或真空抽滤中的一种)收集上清液；将得到的上清液经浓缩、干燥即可得到精制栲胶产品。

具体实施方式：