本发明涉及一种水热法水解栲胶制备化学品的方法，特别是涉及一种水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸的方法，属于化学工程领域。
背景技术：
栲胶是一种重要的鞣剂，主要在制革工业中鞣皮使用。此外,还用作选矿抑制剂、锅炉水处理剂、钻井泥浆稀释剂、金属表面防蚀剂和胶粘剂。它是由富含单宁的植物原料经热水浸提、浓缩和干燥等步骤加工制得的化工产品。栲胶的主要成分是单宁，根据其结构的不同，可将单宁分为水解单宁和缩合单宁，其中水解单宁是指由没食子酸或没食子酸衍生的酚羧酸与多元醇(比如葡萄糖)形成的酯，广泛存在于橡碗、化香果和五倍子中。近年来，为了开辟栲胶应用新途径以及提高栲胶高值化利用，研究人员对栲胶经过化学改性制备了一些高附加值材料，并公开了其制备技术专利，如利用栲胶制备酚醛泡沫(CN201210575450.4)、胶粘剂(CN95103379.4)和胶粘剂的添加剂(CN01130562.2)，这些发明专利都是基于栲胶多元酚结构改性制备其高分子材料，而利用栲胶制备化学品的专利较少。
水热法指在密封的压力容器中，以水为溶剂，在高温高压的条件下进行的化学反应。该技术已经被广泛的应用于水解合成、氧化还原、结晶沉淀等化学过程。按照水热反应过程条件的不同，可将其分为亚临界和超临界反应，其中亚临界反应温度在100～240℃之间，适于工业化生产，而超临界反应温度高达上千度，压力高达0.3Gpa，反应条件苛刻。而行业内传统的栲胶水解方法是采用稀硫酸或稀盐酸处理栲胶，污染环境，并且对设备腐蚀较大，本发明就是为了解决上述酸水解造成的环境污染和设备腐蚀问题。目前，未见应用水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸的相关专利及其研究。
本专利采用水热法水解橡碗、化香果和五倍子栲胶制备葡萄糖和没食子酸，其原理是水在高温高压条件下形成H+，对这类栲胶中水解类单宁中没食子酸与葡萄糖形成的酯键进行水解，进而制备得到葡萄糖和没食子酸。葡萄糖在医药食品领域有着广泛且重要的用途，没食子酸是一种重要的化工原料，也称为五倍子酸或棓酸，化学名称为3,4,5-三羟基苯甲酸，在食品医药以及生物化工领域有着广泛的应用。目前，市场上栲胶价格为10000元/吨，而工业级葡萄糖价格为72000元/吨，没食子酸价格为70000元/吨，由此可见，本专利以栲胶为原料，采用水热法水解栲胶制备高附加值的葡萄糖和没食子酸，可有效提高栲胶的高值化利用，有着巨大的潜在经济价值。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服酸水解栲胶造成的环境污染和设备腐蚀问题，提供一种水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸的方法，该技术属于化学工程领域。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸的方法，包括以下步骤：
(1)栲胶与水的质量体积比为1:10～1:25，在高温高压反应釜中压力为0.1～2.8MPa，温度为120～240℃条件下搅拌反应0.5～2.0h，反应液冷却至室温，所述质量的单位为kg，所述体积的单位为L；
(2)将步骤(1)所述反应液过滤或离心；
(3)将步骤(2)所述过滤液或离心液用澄清石灰水中和，生成沉淀，过滤或离心，得到溶液和沉淀；
(4)将步骤(3)所述溶液蒸发浓缩至30～40％；
(5)将步骤(4)所述浓缩液喷雾干燥，得到葡萄糖；
(6)将步骤(3)所述沉淀用稀硫酸溶液酸化，再用CaCO3或澄清石灰水调节酸化溶液pH为4.0～6.0，过滤或离心；
(7)将步骤(6)所述过滤液或离心液蒸发浓缩至30～40％；
(8)将步骤(7)所述浓缩液喷雾干燥，得到没食子酸。
为进一步实现本发明目的，步骤(1)所述的栲胶为橡碗、化香果和五倍子栲胶中任何一种。
步骤(2)、步骤(3)和步骤(6)所述离心转速为1000～5000rpm/min，离心时间为5～20min。
步骤(4)和步骤(7)所述蒸发浓缩为三效顺流蒸发浓缩，一效压力为0.05～1.0MPa,温度100～110℃，浓度为5～8％，二效压力为0MPa，温度100～110℃，浓度为20～25％，三效压力-0.004～-0.005MPa，温度为100～110℃，浓度为30～40％。
步骤(6)所述稀硫酸溶液浓度为0.1～1.0M。
步骤(5)和步骤(8)所述的喷雾干燥为压力喷雾干燥、离心喷雾干燥、气流式喷雾干燥中的任意一种。
有益效果
目前尚未见任何采用水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸技术专利及研究公开，本发明在高温高压条件下以水作为溶剂，环保、高效，且得到的葡萄糖和没食子酸具有较高的经济价值。
附图说明
附图1为水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸的方法，包括以下步骤：
(1)称取橡碗栲胶1kg，加入到10L水中，在温度120℃、压力0.1Mpa条件下搅拌反应0.5h，反应液冷却至室温；
(2)将步骤(1)所述反应液过滤；
(3)将步骤(2)所述过滤液用澄清石灰水中和，生成沉淀，过滤，得到溶液和沉淀；
(4)将步骤(3)所述过滤液采用三效顺流蒸发浓缩至30％；
(5)将步骤(4)所述浓缩液采用离心喷雾干燥即得葡萄糖，得率10％，纯度75％；
(6)将步骤(3)所述沉淀用0.1M稀硫酸溶液酸化，再用CaCO3调节酸化溶液pH为4.0，过滤；
(7)将步骤(6)所述过滤液采用三效顺流蒸发浓缩至30％；
(8)将步骤(7)所述浓缩液采用压力喷雾干燥，得到没食子酸，得率18％，纯度85％。
实施例2
本实施例水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸的方法，包括以下步骤：
(1)称取化香果栲胶1kg，加入到25L水中，在温度240℃、压力2.8Mpa条件下搅拌反应2.0h，反应液冷却至室温；
(2)将步骤(1)所述反应液在转速1000rpm/min下离心20min；
(3)将步骤(2)所述过离心液用澄清石灰水中和，生成沉淀，在转速1000rpm/min下离心20min，得到溶液和沉淀；
(4)将步骤(3)所述离心液采用三效顺流蒸发浓缩至40％；
(5)将步骤(4)所述浓缩液采用压力喷雾干燥即得葡萄糖，得率8％，纯度70％；
(6)将步骤(3)所述沉淀用1.0M稀硫酸溶液酸化，再用澄清石灰水调节酸化溶液pH为6.0，在转速1000rpm/min下离心20min；
(7)将步骤(6)所述滤液采用三效顺流蒸发浓缩至40％；
(8)将步骤(7)所述浓缩液采用气流式喷雾干燥，得到没食子酸，得率20％，纯度90％。
实施例3
本实施例水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸的方法，包括以下步骤：
(1)称取五倍子栲胶1kg，加入到20L水中，在温度140℃、压力0.5Mpa条件下搅拌反应1.0h，反应液冷却至室温；
(2)将步骤(1)所述反应液在转速5000rpm/min下离心5min；
(3)将步骤(2)所述过离心液用澄清石灰水中和，生成沉淀，在转速5000rpm/min下离心5min，得到溶液和沉淀；
(4)将步骤(3)所述离心液采用三效顺流蒸发浓缩至32％；
(5)将步骤(4)所述浓缩液采用气流式喷雾干燥即得葡萄糖，得率12％，纯度80％；
(6)将步骤(3)所述沉淀用0.5M稀硫酸溶液酸化，再用CaCO3调节酸化溶液pH为5.0，在转速5000rpm/min下离心5min；
(7)将步骤(6)所述离心液采用三效顺流蒸发浓缩至33％；
(8)将步骤(7)所述浓缩液采用离心喷雾干燥，得到没食子酸，得率22％，纯度92％。
实施例4
本实施例水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸的方法，包括以下步骤：
(1)称取橡碗栲胶1kg，加入到15L水中，在温度160℃、压力1.0Mpa条件下搅拌反应1.5h，反应液冷却至室温；
(2)将步骤(1)所述反应液过滤；
(3)将步骤(2)所述过滤液用澄清石灰水中和，生成沉淀，在转速3000rpm/min下离心10min，得到溶液和沉淀；
(4)将步骤(3)所述离心液采用三效顺流蒸发浓缩至36％；
(5)将步骤(4)所述浓缩液采用离心喷雾干燥即得葡萄糖，得率15％，纯度85％；
(6)将步骤(3)所述沉淀用0.3M稀硫酸溶液酸化，再用澄清石灰水调节酸化溶液 pH为5.5，过滤；
(7)将步骤(6)所述滤液采用三效顺流蒸发浓缩至34％；
(8)将步骤(7)所述浓缩液采用离心喷雾干燥，得到没食子酸，得率24％，纯度93％。
实施例5
本实施例水热法水解栲胶制备葡萄糖和没食子酸的方法，包括以下步骤：
(1)称取五倍子栲胶1kg，加入到18L水中，在温度200℃、压力1.5Mpa条件下搅拌反应1.2h，反应液冷却至室温；
(2)将步骤(1)所述反应液在转速2500rpm/min下离心15min；
(3)将步骤(2)所述离心液用澄清石灰水中和，生成沉淀，过滤，得到溶液和沉淀；
(4)将步骤(3)所述过滤液采用三效顺流蒸发浓缩至38％；
(5)将步骤(4)所述浓缩液采用气流式喷雾干燥即得葡萄糖，得率14％，纯度87％；
(6)将步骤(3)所述沉淀用0.8M稀硫酸溶液酸化，再用CaCO3调节酸化溶液pH为4.5，转速1500rpm/min下离心12min；
(7)将步骤(6)所述滤液采用三效顺流蒸发浓缩至37％；
(8)将步骤(7)所述浓缩液采用压力喷雾干燥，得到没食子酸，得率25％，纯度94％。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。