专利名称：一种制备高纯度油茶皂甙的方法
技术领域：
本发明涉及精细化工领域，具体是一种高纯度油茶皂甙的制备方法。
背景技术：
油茶(Camelliaoleifera Abel)，属山茶科(Theaceae)山茶属(Camel 1 iaL.)植物，为常绿小乔木或灌木，是我国特有的木本食用油料树种，有2000多年的栽培和利用历史，与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物，与乌桕、油桐和核桃并称为我国四大木本油料植物。目前，我国油茶面积约有4500万亩，油茶籽年产量100万吨左右，年产茶油约沈万吨，产值约110亿元，主要分布在长江流域及其以南的14个省(市、区)，其中江西、湖南、广西三省(区)占到全国总面积的76.2%。油茶籽利用程度接近100%，全国14 个油茶主产省(区、市)现有油茶加工企业659家，油茶籽设计加工能力可达到424. 83万吨，年可加工茶油110. 79万吨，加工能力在500吨以上的企业有178家，具有精炼能力的企业达到200多家，油茶加工业已形成一定规模，具备一定基础。油茶副产品综合开发利用技术进一步成熟，目前可年产茶粕68. 39万吨，可生产茶皂素7万吨。油茶皂甙又称茶皂苷、 茶皂素，是山茶科油茶果中含有的一类天然糖甙化合物，它是由七种配基(C30H5006)、四种配糖体和二种有机羧组成的一种五环三萜皂甙。茶皂素可广泛用在食品、制药、日用化工化妆品、制染、造纸、印刷、化学纤维、纺织、植物农药等领域。我国目前只能工业化生产粗茶皂素，皂甙含量低，杂质含量高，仅只能在低端市场使用，不适用现代科技对该产品量要求。油茶皂素提取有许多方法，如萃取法，结晶法、吸附法、聚酰胺柱层析法、离子交换树脂法、絮凝剂法、超滤膜法等等，但工业化生产茶皂素还存在许多问题一般采用甲醇或乙醇等含水溶剂提取，由于有机溶剂价格昂贵、生产成本高，水提法浓缩能耗大；膜分离滤膜孔易堵塞、 再生困难、生产成本高。油茶皂素在水中比在醇等溶剂中更易于溶解，在工业生产中以采用水提法为好，但是水提法目前的生产研究还存在如下主要问题①、如何有效地除去浸提液中的糖类、蛋白质、淀粉、单宁、色素等杂质，水提法浸取茶皂素的同时，很多可溶性的杂质如糖类、蛋白质、单宁、色素等也溶解在水中，过滤时随茶皂素一起进入滤液，渣液分离非常困难。②、如何高效浓缩浸提液，降低生产成本，用水浸取后的浸提液中含有大量的水分，浓缩能耗大，费时长。
发明内容
本发明的目的就是提供一种从粗油茶皂素制备高纯度油茶皂甙的方法，解决工业化提纯油茶皂甙成本高、能耗大、去杂质脱色难等问题。本发明解决问题所采取的技术方案是制备高纯度油茶皂甙的方法，可以以油茶粕为原料，也可以以粗油茶皂素为原料。以油茶粕为原料时，包括以下步骤①、超声波逆流提取油茶粕将油茶粕加入到超声波逆流提取设备中，加入溶剂进行逆流超声提取，油茶粕与溶剂比例为1 5 (重量比)，提取时间为15-60分钟；②、过滤加入I-Sppm澄清剂和l_8ppm助滤剂进行澄清和过滤，再用滤膜粗滤、精滤；③、离子交换过滤后的精滤液用碱性阴离子交换树脂脱色；④、大孔吸附用大孔吸附柱吸附；⑤、浓缩经大孔吸附柱吸附的含有机溶剂解吸液经真空蒸发器浓缩，真空蒸发浓缩温度小于50°C，再离心喷雾干燥机干燥，经HPLC检测得含量> 95%以上高纯度白色粉末状油茶皂以粗油茶皂素为原料，粗油茶皂素是一种糖甙化合物可以是液体也可以是粉末， 其含量为50-60%。它包括以下步骤①、用溶剂溶解粗油茶皂素将粗油茶皂素用溶剂，按料液1 20-40(重量比)比例加入带搅拌器的混合沉淀罐中搅拌，溶解时间常温7-10小时，加热溶解是温度40-50°C时，加热时间30-60分钟；②、过滤加入I-Sppm澄清剂和l_8ppm助滤剂进行澄清和过滤，再用滤膜粗滤、精滤；③、离子交换过滤后的精滤液用碱性阴离子交换树脂脱色；④、大孔吸附用大孔吸附柱吸附；⑤、浓缩经大孔吸附柱吸附的含有机溶剂解吸液经真空蒸发器浓缩，真空蒸发浓缩温度小于50°C，再离心喷雾干燥机干燥，得经HPLC检测得含量> 95%以上高纯度白色粉末状油茶皂甙。所述的溶剂可以是甲醇、乙醇、正丁醇、丙二醇、纯净水。所述的澄清剂可以是二氧化硅溶胶(Silica sol)、壳聚糖的高级衍生物、ZTC 1+1 天然澄清剂、卡拉胶、皂土(Bentonite)、聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)。所述的助滤剂可以是硅藻土、石英粉、珍珠岩、滑石粉所述的过滤膜可以是陶瓷超滤膜、有机膜超滤膜。所述的离子交换采用树脂为碱性丙烯酸系阴离子交换树脂、大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。所述的大孔吸附采用树脂是非极性大孔吸附树脂碱性阴离子交换树脂、大孔吸附树脂。在本发明中(1)、采用超声波连续提取油茶粕中油茶皂素；(2)、采用澄清剂和助滤剂第一次沉淀分离糖类、蛋白质、淀粉、单宁、色素等大分子物质；C3)采用陶瓷膜粗滤、 精滤第二次分离糖类、蛋白质、淀粉、单宁、色素等大分子物质及无机盐等小分子物质；(4) 用弱碱性交换树脂脱色，大孔吸附树脂第三次分离五碳糖、六碳糖、单糖、二糖、多糖等糖类物质；(5)解吸液在< 50°C真空浓缩器中浓缩，离心喷雾干燥得高纯度油茶皂甙。本发明用有机溶剂、含水有机溶剂或水溶解粗油茶皂素，采用沉清剂和助滤剂第一次沉淀分离粗油茶皂素中的糖类、蛋白质、淀粉、单宁、色素等物质，经陶瓷膜粗滤、精滤第二次分离糖类、蛋白质、淀粉、单宁、色素等大分子物质及无机盐等小分子物质，用碱性交换树脂脱色，大孔吸附树脂第三次分离五碳糖、六碳糖、单糖、二糖、多糖糖类物质，解吸液经< 50°C真空浓缩器浓缩，离心喷雾干燥得> 95%高纯度油茶皂甙。本发明采用多种方法结合多次分离大分子物质及无机盐等小分子物质，使糖甙化合物得到分离，也减轻了膜分离、大孔吸附树脂吸附纯化的易堵塞和易饱和的压力，得到95%高纯度油茶皂甙，高纯度油茶皂甙可进入食品、制药、电子、印刷等高端领域，本法溶剂消耗少，能耗低，提取率高，符合国家节能减排清洁生产要求，且能进行规模化生产。
具体实施例方式将油茶粕加入到超声波逆流提取设备中，由另一端加入有机溶剂也可以是纯净水进行逆流超声提取，超声频率为30-60KHZ、超声时间为15-60分钟，超声功率12-76KW，提取温度20-60°C、用液体流量计和进料速度控制器控制料液比为1 5，提取液经渣液分离器分离渣液，提取液进料液处理系统；在沉淀罐中加入天然澄清剂沉淀去部分除蛋白、鞣质、 多糖等大分子物质，加入助滤剂，滤取经处理后的提取液，用弱碱性交换树脂脱去色素，经二效真空蒸发器蒸发回收有机溶剂得含油茶皂甙无醇提取液，用纯净水配成5%水溶液，大孔吸附树脂第三次分离五碳糖、六碳糖、单糖、二糖、多糖等糖类物质，解吸液在浓缩器中浓缩，离心喷雾干燥得> 95%高纯度油茶皂甙。下面结合实施例具体说明。实施例1将40-60目油茶粕1000公斤逐渐加入到超声波逆流提取设备中，由另一端逐渐加入5000公斤80% (体积浓度)乙醇进行逆流超声提取，超声频率为30-60KHZ、超声时间为 15-60分钟，超声功率12-76KW，提取温度20-60°C、用液体流量计和进料速度控制器控制料液比为1 5，提取液经渣液分离器分离渣液；提取液在沉淀罐中加60公斤5ppmZTC 1+1 天然澄清剂沉淀去部分除蛋白、鞣质、多糖等大分子物质，加入60公斤硅藻土助滤剂，再用滤膜粗滤、精滤；滤取提取液，用弱碱性交换树脂脱去色素，经二效真空蒸发器蒸发回收有机溶剂得含油茶皂甙无醇提取液，用纯净水配成5%水溶液，大孔吸附树脂第三次分离五碳糖、六碳糖、单糖、二糖、多糖等糖类物质，解吸液在浓缩器中浓缩，浓缩温度为40-50°C，离心喷雾干燥得85. 3公斤> 95%高纯度油茶皂甙，高纯度油茶皂甙提取率为94. 5%。实施例2将40-60目油茶粕1000逐渐加入到超声波逆流提取设备中，由另一端逐渐加入 5000公斤80% (体积浓度)甲醇进行逆流超声提取，超声频率为30-60KHZ、超声时间为 15-60分钟，超声功率12-76KW，提取温度20-60°C、用液体流量计和进料速度控制器控制料液比为1 5，提取液经渣液分离器分离渣液；提取液在沉淀罐中加60公斤5ppm ZTC 1+1 天然澄清剂沉淀去部分除蛋白、鞣质、多糖等大分子物质，加入60公斤硅藻土助滤剂，再用滤膜粗滤、精滤；滤取经处理后的提取液，用弱碱性交换树脂脱去色素，经二效真空蒸发器蒸发回收有机溶剂得含油茶皂甙无醇提取液，用纯净水配成5%水溶液，大孔吸附树脂第三次分离五碳糖、六碳糖、单糖、二糖、多糖等糖类物质，解吸液在浓缩器中浓缩，离心喷雾干燥得89. 7公斤> 95%高纯度油茶皂甙，高纯度油茶皂甙提取率为94. 03%。实施例3将40-60目油茶粕1000逐渐加入到超声波逆流提取设备中，由另一端逐渐加入 5000公斤纯净水进行逆流超声提取，超声频率为30-60KHZ、超声时间为15-60分钟，超声功率12-76KW，提取温度20-60°C、用液体流量计和进料速度控制器控制料液比为1 5，提取液经渣液分离器分离渣液；提取液在沉淀罐中加ZTC 1+1天然澄清剂沉淀去部分除蛋白、 鞣质、多糖等大分子物质，加入助滤剂，再用滤膜粗滤、精滤；滤取经处理后的提取液，用弱碱性交换树脂脱去色素，经二效真空蒸发器蒸发，加纯净水配成5%水溶液，大孔吸附树脂第三次分离五碳糖、六碳糖、单糖、二糖、多糖等糖类物质，解吸液在浓缩器中浓缩，离心喷雾干燥得80. 8公斤> 91. 高纯度油茶皂甙，高纯度油茶皂甙提取率为93. 92%。实施例4取粗油茶皂素100公斤(油茶皂素含量为50-60%，重量比)，2000公斤80% (体积比)乙醇，用液体流量计和进料速度控制器控制料液比为1 20，温度40-50°C，在带搅拌沉淀罐中加热溶解1小时，在沉淀罐中加60公斤5ppmZTC 1+1天然澄清剂沉淀去部分除蛋白、鞣质、多糖等大分子物质，加入60公斤硅藻土助滤剂，再用滤膜粗滤、精滤；滤取提取液，用弱碱性交换树脂脱去色素，经二效真空蒸发器蒸发回收有机溶剂得含油茶皂甙无醇提取液，用纯净水配成5%水溶液，大孔吸附树脂第三次分离五碳糖、六碳糖、单糖、二糖、 多糖等糖类物质，解吸液在浓缩器中浓缩，浓缩温度为40-50°C，离心喷雾干燥得65公斤> 95%高纯度油茶皂甙。
权利要求
1.一种制备高纯度油茶皂甙的方法，以油茶粕为原料，它包括以下步骤①、超声波逆流提取将油茶粕加入到超声波逆流提取设备中，加入溶剂进行逆流超声提取，油茶粕与溶剂比例为1 5(重量比)，提取时间为15-60分钟；②、过滤加入I-Sppm澄清剂和I-Sppm助滤剂进行澄清和过滤，再用滤膜粗滤、精滤；③、离子交换过滤后的精滤液用碱性阴离子交换树脂脱色；④、大孔吸附用大孔吸附柱吸附；⑤、浓缩经大孔吸附柱吸附的含有机溶剂解吸液经真空蒸发器浓缩，真空蒸发浓缩温度小于 500C，再离心喷雾干燥机干燥，经HPLC检测得含量大于95%以上高纯度白色粉末状油茶皂
2.一种制备高纯度油茶皂甙的方法，以粗油茶皂素为原料，它包括以下步骤①、用溶剂溶解粗油茶皂素将粗油茶皂素用溶剂溶解，按料液1 20-40(重量比)比例加入带搅拌器的混合沉淀罐中搅拌，溶解时间常温7-10小时，加热溶解是温度40-50°C时，加热时间30-60分钟；②、过滤加入I-Sppm澄清剂和I-Sppm助滤剂进行澄清和过滤，再用滤膜粗滤、精滤；③、离子交换过滤后的精滤液用碱性阴离子交换树脂脱色；④、大孔吸附用大孔吸附柱吸附；⑤、浓缩经大孔吸附柱吸附的含有机溶剂解吸液经真空蒸发器浓缩，真空蒸发浓缩温度小于 500C，再离心喷雾干燥机干燥，经HPLC检测得含量大于95%以上高纯度白色粉末状油茶皂
3.根据权利要求1或2所述的一种制备高纯度油茶皂甙的方法，其特征在于所述的溶剂可以是甲醇、乙醇、正丁醇、丙二醇、纯净水。
4.根据权利要求1或2所述的一种制备高纯度油茶皂甙的方法，其特征在于所述的澄清剂可以是二氧化硅溶胶(Silica sol)、壳聚糖的高级衍生物、ZTC 1+1天然澄清剂、卡拉胶、皂土(Bentonite)、聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)。
5.根据权利要求1或2所述的一种制备高纯度油茶皂甙的方法，其特征在于所述的助滤剂可以是硅藻土、石英粉、珍珠岩、滑石粉
6.根据权利要求1或2所述的一种制备高纯度油茶皂甙的方法，其特征在于所述的过滤膜可以是陶瓷超滤膜、有机膜、超滤膜。
7.根据权利要求1或2所述的一种制备高纯度油茶皂甙方法，其特征在于所述的离子交换采用树脂为碱性丙烯酸系阴离子交换树脂、大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。
8.根据权利要求1或2所述的一种制备高纯度油茶皂甙方法，其特征在于所述的大孔吸附采用树脂是非极性大孔吸附树脂碱性阴离子交换树脂、大孔吸附树脂。
全文摘要
本发明公开了一种制备高纯度油茶皂甙的方法，以油茶粕或粗油茶皂素为原料，采用超声波逆流提取油茶粕或用溶剂溶解粗油茶皂素，然后经过滤、离子交换、大孔吸附，最后浓缩等步骤，制得含量＞95％以上高纯度白色粉末状油茶皂甙。高纯度油茶皂甙可进入食品、制药、电子、印刷等高端领域，本发明溶剂消耗少，能耗低，提取率高，符合国家节能减排清洁生产要求，且能进行规模化生产，解决工业化提纯油茶皂甙成本高、能耗大、去杂质脱色难等问题。
文档编号C07H1/08GK102180935SQ201110066908
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者满孜孜, 满意, 满汉云 申请人:湖南汉清生物技术有限公司