专利名称：一种从香蕉茎杆、果轴提取单宁酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种单宁的提取方法，尤其是一种从香蕉茎杆、果轴提取单宁酸的方 法。
背景技术：
单宁酸，别名鞣质、单宁、鞣酸。按Bategnt的定义指分子量为500-3000的能沉 淀蛋白质、生物减的水溶性多酚化合物。应用扩大到医药、食品等领域，也包括相关的低分 子量多酚。单宁广泛存在于中草药(如五倍于、石榴皮、仙鹤草)和植物食品(谷豆类如大 麦、高梁、绿豆，果蔬类如洋葱、葡萄，茶叶).单宁与蛋白质、维生素及矿物质会形成沉淀复 合物，被视为抗营养物质，且会因菌促或非菌促氧化褐变而降低产品品质。但单宁与唾液蛋 白缔合而产生的涩味也是一种适宜的风味，如茶叶、红葡萄酒、未完全成熟的香蕉含适量单 宁，食之独具风味。医药上单宁可止血愈伤，抑菌抗过敏，尤其是具有抗氧化、抗癌变、防止 心脑血管疾病的功效，成为近年酚类物质的研究热点。本品能沉淀蛋白质，具有收敛作用， 能使皮肤变硬，从而保护黏膜、制止过分分泌及止血；能减少局部疼痛，减少受伤处的血浆 渗出，并有防止细菌感染的作用。主要用于褥疮，也可用于湿疹、痔疮及新生儿尿布疹等。中国是一个生产单宁酸产品大国并拥有悠久的历史。植物单宁酸提取的主要原 材料是柿子和五倍子。其提取工艺因原料不同略有差异，其基本工艺为提取液-一次果 渣-离心分离-絮凝分离-一级膜分离-离子膜净化-粗单宁液-萃取反萃取-精单宁 液-真空浓缩-喷雾干燥-单宁产品。其缺点在于该工艺流程虽然传统可行，但由于采 用了絮凝剂量工艺，能耗较高，污染大；尤其是絮凝剂价格高，挥发性大，生产中条件环境 差，车间消防安全要求级别高，而且整个车间均需按防爆工程设计，工程投入大。并且对车 间的管理要求高，也是不可避免污染了环境。目前，在热带、亚热带地区的热带植物较多，我国南方属亚热带地区，适应种植香 蕉，香蕉是我国四大名果之一。香蕉树的茎杆和果轴等部位的含水量高达90%，其中2%。为 单宁酸。纤维品质比剑麻柔软纤细，可纺性好，香蕉树的纤维还具备质量轻、吸水性高且环 保的特点，混纺纱光泽好、自然蓬松，经过织造将这些纤维制成地毯、沙发布、墙布等家用纺 织品和造纸等等，人们往往注重研发利用它的固形物质，勿略了研发利用它含量为90%水 分是可用的植物化学成分。但以香蕉树的茎杆、果柄作为原材料，用于提取一种植物‘单宁 酸’尚无先例的报道，据本申请人所知，在国内外利用香蕉茎杆为原料提取提取‘单宁酸’技 术至今还是空白。由于香蕉种植生长的要求条件不高，且易于田间管理，香蕉种植在当地政府的引 导下，香蕉种植迅速发展，种植面积越来越大，香蕉种植多分别分布在海南、广东、广西、云 南、福建等省区。香蕉树是一种含纤维极多的麻料植物，属终身一次收成，往往收果后其茎 杆如未及时砍伐会继吸取土内的肥料养分，但很快就会自然腐烂，历史至今蕉农历来是香 蕉果实收成后就立即砍去其茎杆。到2010年我国香蕉种植面积约800万亩(根据各省水 果站数据)，。按每亩5吨香蕉茎杆计、每年就有4000万吨的香蕉茎杆、单宁酸含量为2%。、可提取单宁酸8万吨X30万元/吨(食品级)，计其产值就是240亿元人民币。香蕉茎杆 等部位含水量为90%，榨出液PH值为5-6之间、与金属接触后瞬间上升为7-8。并由原来 的橙黄色迅速变为黑色这就是单宁酸的作用。蕉农习惯把香蕉茎杆砍后废弃在田边地头， 任其腐烂，严重污染环境。近年来，虽然有人发明了用香蕉茎杆提取纤维的方法，但所提取 的可纺纤维含量仅为原茎杆的 1.5%，在提取纤维的过程中尚有很多短纤维跟随废 料和水份一起排出，故提取纤维后，所留下废料堆放和那些黑色的水分的横流又造成二次 环境污染。香蕉树的茎杆、果柄原料难以收集和贮存，原因在于香蕉树的化学组成和物理特 性，尽管香蕉茎杆造纸在云南省西双版纳傣族自治州星鑫农业科技公司取得了成功。项目 通过了验收。但香蕉茎杆、果轴的含水量为90%未被开发利用。香蕉茎杆、果轴所含的90% 并非全部水分、其中有2%。是市场上价格昂贵高达每吨30万元人民币的纯植物单宁酸(食 品级)。
发明内容
本发明目的是提供一种开发成本较低、刷新传统的植物单宁酸提取方法、劳动强 度较小的用香蕉树的茎杆、果轴为原料的‘单宁酸’提取方法。不仅使香蕉茎杆的水分得到 了充分的利用，充分利用资源，为我国植物单宁酸提取工业提供新的原材料资源；所需的设 备简单，工艺技术尊崇低碳、节能、环保、经济等科学规则。一般企业工作人员也容易掌握； 保护生态起到积极作用；填补了我国香蕉榨出液提取单宁酸的空白为解决为上述技术问题，本发明的技术方案是这种从香蕉茎杆、果轴提取单宁酸的方法，利用香蕉茎杆、果轴作为提取单宁酸的 原材料；其包括如下步骤①材料的收集及铡碎将果农收果后砍下来的新鲜香蕉茎杆和果轴集中贮存，通 过普通的铡草机将材料铡碎成小块片。②柔搓丝将铡碎所得的小块片直接喂入柔搓机进行搓丝，将其纤维与髓分解；③压榨及原液的收集通过压榨把②所得的渣液分离，榨出香蕉茎杆、果轴的原 汁；将过滤后的香蕉茎杆、果轴原汁装入塑料桶，收集成香蕉茎杆、果轴的原液；④浓缩把pH值为6 7的香蕉茎杆、果轴原液通过夹层浓缩锅加温到70 80 度，把70%的水分蒸发后，留下的30%香蕉茎杆液，成为香蕉茎杆、果轴的浓缩液；⑤配制动物胶溶液备用将动物胶20 25g加入0. 85升 0. 97升的温度为50 度和质量百分比浓度为60%的饱和氯化钠溶液中，将此溶液加热到60度后溶解至1升；⑥配制乙醇溶液备用溶液按以下体积份数混合而成质量百分比浓度为95%的 乙醇45 50份、软化水45 50份、质量百分比浓度为60%的盐酸0. 5 1份；⑦搅拌及澄清将⑤所得的动物胶溶液和活性炭加入④所得的香蕉茎杆、果轴的 浓缩液，常温下，均勻搅拌18 20分钟后停止，静置澄清；⑧过滤用100目的滤膜将⑦所得的澄清液滤出；⑨提取单宁将⑧过滤后的糊状物加入⑥所得的乙醇溶液，把单宁酸浸出；⑩低温烘干经烘干温度控制在60 70度范围内将乙醇回收，所剩下的固体就是 单宁酸成品。
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动物胶溶液与活性炭质量配比为20 1。铡碎时，可通过普通的铡草机将材料铡碎成2Xkm的小块片。本发明的有益效果该发明是一种开发成本较低、方便实用、劳动强度较小的从香蕉茎杆、果轴提取单 宁酸的方法。不仅变废为宝，充分利用资源，为我国化工工业提供新的原材料资源；所需的 设备简单，一般企业工作人员也容易掌握；无需在提取工艺过程中添加任何有害于环境的 化学助剂；对保护生态起到积极作用；并打破了传统的植物单宁酸提取工艺，蕉树的茎杆、 果柄均得到了充分的利用；是一种纯天然无“三废”排放。低碳的植物单宁酸提取工艺。本发明解决了用香蕉的茎杆、果柄为原料来提取单宁的技术难题，为其的应用找 到了广阔的出路，使农业增效、农民增收，在该提取工艺的生产方法中，省略了传统的废渣、 废水排放、无萃剂气的排放，大大降低了工业污染，和降低了提取的成本，提高了企业的经 济效益，同时，可节约大量的化工原料，具有良好的生态效益和社会效益。本发明可使每亩 香蕉茎杆增值2500-3000元人民币。该发明对我国亚热带地区种植面积达800万亩的香蕉茎杆利用发挥了应有的作 用，同时对保护环境也起到保护作用。
具体实施例方式实施1这种从香蕉茎杆、果轴提取单宁酸的方法，利用香蕉茎杆、果轴作为提取单宁酸的 原材料；其包括如下步骤①材料的收集及铡碎将果农收果后砍下来的新鲜香蕉茎杆和果轴集中贮存，通 过普通的铡草机将材料铡碎成小块片。②柔搓丝将铡碎所得的小块片直接喂入柔搓机进行搓丝，将其纤维与髓分解；③压榨及原液的收集通过压榨把②所得的渣液分离，榨出香蕉茎杆、果轴的原 汁；将过滤后的香蕉茎杆、果轴原汁装入塑料桶，收集成香蕉茎杆、果轴的原液；④浓缩把pH值为6的香蕉茎杆、果轴原液通过夹层浓缩锅加温到70度，把70% 的水分蒸发后，留下的30%香蕉茎杆液，成为香蕉茎杆、果轴的浓缩液；⑤配制动物胶溶液备用将动物胶20g加入0. 85升的温度为50度和质量百分比 浓度为60%的饱和氯化钠溶液中，将此溶液加热到60度后溶解至1升；⑥配制乙醇溶液备用溶液按以下体积份数混合而成质量百分比浓度为95%的 乙醇45份、软化水45份、质量百分比浓度为60%的盐酸0. 5份；⑦搅拌及澄清将⑤所得的动物胶溶液和活性炭加入④所得的香蕉茎杆、果轴的 浓缩液，常温下，均勻搅拌18分钟后停止，静置澄清；⑧过滤用100目的滤膜将⑦所得的澄清液滤出；⑨提取单宁将⑧过滤后的糊状物加入⑥所得的乙醇溶液，把单宁酸浸出；⑩低温烘干经烘干温度控制在60度范围内将乙醇回收，所剩下的固体就是单宁 酸成品。动物胶溶液与活性炭质量配比为20 1。铡碎时，可通过普通的铡草机将材料铡碎成2X4cm的小块片。
实施2这种从香蕉茎杆、果轴提取单宁酸的方法，利用香蕉茎杆、果轴作为提取单宁酸的 原材料；其包括如下步骤①材料的收集及铡碎将果农收果后砍下来的新鲜香蕉茎杆和果轴集中贮存，通 过普通的铡草机将材料铡碎成小块片。②柔搓丝将铡碎所得的小块片直接喂入柔搓机进行搓丝，将其纤维与髓分解；③压榨及原液的收集通过压榨把②所得的渣液分离，榨出香蕉茎杆、果轴的原 汁；将过滤后的香蕉茎杆、果轴原汁装入塑料桶，收集成香蕉茎杆、果轴的原液；④浓缩把pH值为7的香蕉茎杆、果轴原液通过夹层浓缩锅加温到80度，把70% 的水分蒸发后，留下的30%香蕉茎杆液，成为香蕉茎杆、果轴的浓缩液；⑤配制动物胶溶液备用将动物胶25g加入0. 97升的温度为50度和质量百分比 浓度为60%的饱和氯化钠溶液中，将此溶液加热60度后溶解至1升；⑥配制乙醇溶液备用溶液按以下体积份数混合而成质量百分比浓度为95%的 乙醇50份、软化水50份、质量百分比浓度为60%的盐酸1份；⑦搅拌及澄清将⑤所得的动物胶溶液和活性炭加入④所得的香蕉茎杆、果轴的 浓缩液，常温下，均勻搅拌20分钟后停止，静置澄清；⑧过滤用100目的滤膜将⑦所得的澄清液滤出；⑨提取单宁将⑧过滤后的糊状物加入⑥所得的乙醇溶液，把单宁酸浸出；⑩低温烘干经烘干温度控制在70度范围内将乙醇回收，所剩下的固体就是单宁 酸成品。动物胶溶液与活性炭质量配比为20 1。铡碎时，可通过普通的铡草机将材料铡碎成2X4cm的小块片。实施3这种用香蕉树的茎杆、果轴为原料提取单宁酸的方法，利用香蕉茎杆、果轴作为提 取单宁酸的原材料；其包括如下步骤①材料的收集及铡碎将果农收果后砍下来的新鲜香蕉茎杆和果轴集中贮存，通 过普通的铡草机将材料铡碎成小块片。②柔搓丝将铡碎所得的小块片直接喂入柔搓机进行搓丝，用河南省郑州产的富 乐牌柔搓机将其纤维与髓分解；③压榨及原液的收集通过压榨把②所得的渣液分离，用河南省新乡产的双螺旋 压榨机榨出香蕉茎杆、果轴的原汁；将过滤后的香蕉茎杆、果轴原汁用塑料桶盛装，收集成 香蕉茎杆、果轴的原液；④浓缩把pH值为6. 5的香蕉茎杆、果轴原液通过夹层浓缩锅加温(夹层浓缩锅 双层的外层为铁或钢质材，内层为不锈钢，夹层中间的空间为十厘米左右，往内注入清水， 目的是防止温度过高造成糊化和焦化，温度应掌握在70-80度之间)，把70 %的水分蒸发后 留下的30%香蕉茎杆液，成为香蕉茎杆、果轴的浓缩液；⑤配制动物胶溶液备用将动物胶22g加入0. 9升的温度为50度和质量百分比浓 度为60%的饱和氯化钠溶液中，将此溶液加热60度后溶解至1升；⑥配制乙醇溶液备用溶液按以下体积份数混合而成质量百分比浓度为95%的乙醇47mL、软化水47mL、质量百分比浓度为60%的盐酸0. 7mL ；⑦搅拌及澄清将⑤所得的动物胶溶液和活性炭加入④所得的香蕉茎杆、果轴的 浓缩液，常温下，均勻搅拌18 20分钟后停止，静置澄清；⑧过滤用100目的滤膜将⑦所得的澄清液滤出；⑨提取单宁将⑧过滤后的糊状物加入⑥所得的乙醇溶液，把单宁酸浸出；⑩低温烘干经烘干温度控制在60 70度范围内将乙醇回收，所剩下的固体就是 单宁酸成品。动物胶溶液与活性炭质量配比20 1。铡碎时，可通过普通的铡草机将材料铡碎成2X4cm的小块片。实施例4 这种用香蕉树的茎杆、果轴为原料提取单宁酸的方法，利用香蕉茎杆、果轴作为提 取单宁酸的原材料；其包括如下步骤①材料的收集及铡碎将果农收果后砍下来的新鲜香蕉茎杆和果轴集中贮存，通 过普通的铡草机将材料铡碎成小块片。②柔搓丝将铡碎所得的小块片直接喂入柔搓机进行搓丝，将其纤维与髓分解；③压榨及原液的收集通过压榨把②所得的渣液分离，榨出香蕉茎杆、果轴的原 汁；将过滤后的香蕉茎杆、果轴原汁装进塑料桶(不可以用金属容器)收集成香蕉茎杆、果 轴的原液；④浓缩把pH值为6的香蕉茎杆、果轴原液通过夹层浓缩锅加温到70-80度之间， 待70%的水分蒸发后留下来的质量为30%的香蕉茎杆液，成为香蕉茎杆、果轴的浓缩液；⑤配制动物胶溶液备用将动物胶20g加入0.97升的饱和氯化钠溶液(饱和的温 度50度、质量百分比浓度为含量为60% )，中加热到60度溶解至1升；⑥配制乙醇溶液备用溶液按以下体积份数组合质量百分比浓度为95%乙醇 45mL、软化水45mL、质量百分比浓度为60%的盐酸0. 5mL ；⑦搅拌及澄清将⑤所得的动物胶溶液和活性炭加入④所得的香蕉茎杆、果轴的 浓缩液，常温下，均勻搅拌18分钟后停止，静置澄清；⑧过滤用100目的滤膜将⑦所得的澄清液滤出；⑨提取单宁将⑧过滤后的糊状物加入⑥所得的乙醇溶液，把单宁酸浸出；⑩低温烘干温度控制在60-80度之间(超过80度会造成单宁氧化引起的质变) 的范围内将乙醇回收；剩下的固体就是单宁酸的成品。动物胶溶液与活性炭质量配比20 1。铡碎时，可通过普通的铡草机将材料铡碎成2Xkm的小块片。实施例5 这种用香蕉树的茎杆、果轴为原料提取单宁酸的方法，利用香蕉茎杆、果轴作为提 取单宁酸的原材料；其包括如下步骤①材料的收集及铡碎将果农收果后砍下来的新鲜香蕉茎杆和果轴集中贮存，通 过普通的铡草机将材料铡碎成小块片。②柔搓丝将铡碎所得的小块片直接喂入柔搓机进行搓丝，将其纤维与髓分解；③压榨及原液的收集通过压榨把②所得的渣液分离，榨出香蕉茎杆、果轴的原汁；将过滤后的香蕉茎杆、果轴原汁装进塑料桶(不可以用金属容器)收集成香蕉茎杆、果 轴的原液；④浓缩把pH值为6. 5的香蕉茎杆、果轴原液通过夹层浓缩锅加温(夹层浓缩锅 双层的外层为铁或钢质材，内层为不锈钢，夹层中间的空间为十厘米左右，往内注入清水， 目的是防止温度过高造成糊化和焦化，温度应掌握在70-80度之间)，把70 %的水分蒸发后 留下的30%香蕉茎杆液，成为香蕉茎杆、果轴的浓缩液；⑤配制动物胶溶液备用将动物胶25g加入0. 97升的温度为50度和质量百分比 浓度为60%的饱和氯化钠溶液中，将此溶液加热60度后溶解至1升；⑥配制乙醇溶液备用溶液按以下体积份数组合质量百分比浓度为95%的50mL 乙醇、软化水50mL、质量百分比浓度为60%的盐酸ImL ；⑦搅拌及澄清将⑤所得的动物胶溶液和活性炭加入④所得的香蕉茎杆、果轴的 浓缩液，常温下，均勻搅拌20分钟后停止，静置澄清；⑧过滤用100目的滤膜将⑦所得的澄清液滤出；⑨提取单宁将⑧过滤后的糊状物加入⑥所得的乙醇溶液，把单宁酸浸出；⑩低温烘干温度控制在70-80度之间(超过80度会造成单宁氧化引起的质变) 的范围内将乙醇回收；剩下的固体就是单宁酸的成品。动物胶溶液与活性炭质量配比20 1。铡碎时，可通过普通的铡草机将材料铡碎成2X4cm的小块片。实施例6 这种用香蕉树的茎杆、果轴为原料的提取单宁的方法，利用香蕉茎杆、果轴作为提 取单宁酸的原材料；其包括如下步骤材料收集将果农收果后砍下来的IOOOkg香蕉树茎 杆、果轴集中贮存不超过十天，进行人工或机械切片备用；铡碎通过普通铡草机将其铡碎 成2Xkm的小块片；柔搓丝直接喂入锤式柔搓丝机进行搓丝，然后进行压榨使其汁渣分 流(实得源液860公斤)；原液收集通过压榨后将过滤的香蕉茎杆原汁装桶(不可以用金 属容器)；浓缩将原液投入到夹层浓缩锅内边搅拌边加热(最高温控制在60-80度内)； 至水份蒸发剩下258公斤加入动物胶溶液20公斤，活性炭1公斤，搅拌20分钟后静置澄 清，滤出滤液(滤液可以回收再用)然后用乙醇溶液提出单宁酸、再经低温烘干(60-70度 之间)回收乙醇，剩下的固体就是单宁酸(共得1.72公斤粉状单宁酸)实施例7 这种用香蕉树的茎杆、果轴为原料的提取单宁的方法，利用香蕉茎杆、果轴作为提 取单宁酸的原材料；其包括如下步骤材料收集及将果农收果后砍下来的2000公斤香蕉 树茎杆、果轴集中贮存不超过十五天，铡碎通过普通铡草机将其铡碎成2Xkm的小块片； 柔搓丝直接喂入锤式柔搓丝机进行搓丝，然后进行压榨使其汁渣分流(实得原液1720公 斤)；原液收集通过压榨后将过滤的香蕉茎杆原汁装桶(不可以用金属容器)；浓缩将源 汁投入到夹层浓缩锅内边搅拌边加热(最高温控制在60-70度内)；至水份蒸发剩下321. 6 公斤加入动物胶溶液40公斤、活性炭2公斤，搅拌20分钟后静置澄清，滤出滤液(滤液可 以回收再用)然后用乙醇溶液提出单宁酸、再经低温烘干(60-70度之间)回收乙醇，剩下 的固体就是单宁酸(共得3. 44公斤粉状单宁酸)该香蕉茎杆、果轴的原液，香蕉茎杆、果轴的浓缩液，单宁酸成品于2010年3月2日、2010年9月20日分别三次送与广西壮族自治区轻工产品质量监督检验站检验各项指 标，根据三份检验报告(编号ST2010-10、编号ST2010-11、ST2010-41)所示，各项指标均 符合国家行业标准。
权利要求
1.一种从香蕉茎杆、果轴提取单宁酸的方法，特征在于利用香蕉茎杆、果轴作为提取 单宁酸的原材料；其包括如下步骤①材料的收集及铡碎将果农收果后砍下来的新鲜香蕉茎杆和果轴集中贮存，通过普 通的铡草机将材料铡碎成小块片。②柔搓丝将铡碎所得的小块片直接喂入柔搓机进行搓丝，将其纤维与髓分解；③压榨及原液的收集通过压榨把②所得的渣液分离，榨出香蕉茎杆、果轴的原汁；将 过滤后的香蕉茎杆、果轴原汁装入塑料桶，收集成香蕉茎杆、果轴的原液；④浓缩把PH值为6 7的香蕉茎杆、果轴原液通过夹层浓缩锅加温到70 80度，把 70%的水分蒸发后，留下的30%香蕉茎杆液，成为香蕉茎杆、果轴的浓缩液；⑤配制动物胶溶液备用将动物胶20 25g加入0.85升 0. 97升的温度为50度和 质量百分比浓度为60%的饱和氯化钠溶液中，将此溶液加热到60度后溶解至1升；⑥配制乙醇溶液备用溶液按以下体积份数混合而成质量百分比浓度为95%的乙醇 45 50份、软化水45 50份、质量百分比浓度为60%的盐酸0. 5 1份；⑦搅拌及澄清将⑤所得的动物胶溶液和活性炭加入④所得的香蕉茎杆、果轴的浓缩 液，常温下，均勻搅拌18 20分钟后停止，静置澄清；⑧过滤用100目的滤膜将⑦所得的澄清液滤出；⑨提取单宁将⑧过滤后的糊状物加入⑥所得的乙醇溶液，把单宁酸浸出；⑩低温烘干经烘干温度控制在60 70度范围内将乙醇回收，所剩下的固体就是单宁 酸成品。
2.根据权利要求1所述的从香蕉茎杆、果轴提取单宁酸的方法，其特征在于所述⑦的 动物胶溶液与活性炭质量配比为20 1。
3.根据权利要求1所述的从香蕉茎杆、果轴提取单宁酸的方法，其特征在于所述①的 铡碎时，可通过普通的铡草机将材料铡碎成2Xkm的小块片。
全文摘要
本发明公开了一种从香蕉茎杆、果轴提取单宁酸的方法，其步骤①材料的收集及铡碎②柔搓丝③压榨及原液的收集④浓缩⑤配制动物胶溶液备用将动物胶加入饱和氯化钠溶液中，加热溶解⑥配制乙醇溶液质量百分比浓度为95％的乙醇45～50份、软化水45～50份、质量百分比浓度为60％的盐酸0.5～1份⑦搅拌及澄清⑧过滤⑨提取单宁⑩低温烘干得单宁酸成品。该发明开发成本较低、方便实用、劳动强度较小。不仅变废为宝，充分利用资源，为我国化工工业提供新的原材料资源；所需的设备简单，一般企业工作人员也容易掌握；无需在提取工艺过程中添加任何有害于环境的化学助剂；并打破了传统的植物单宁酸提取工艺，对保护生态起到积极作用。
文档编号C07H1/08GK102070675SQ201010563638
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者黄一君, 黄润燕 申请人:黄一君