一种获得含量大于99%没食子酸的制备方法与流程

文档序号:25283416发布日期:2021-06-01 17:31阅读:153来源:国知局

本发明涉及没食子酸的制备方法,具体涉及一种获得含量大于99%没食子酸的制备方法。



背景技术:

五倍子(gallachinensis)是一种林副产品,又名文蛤,是倍蚜虫(melaphischinensis(bell)baker)在漆树科植物盐肤木(rhuschinensismill.)、青麸杨(rhuspotaniniimaxim.)或红麸杨(rhuspunjabensisstew.var.sinica(diels)rehd.etwils.)叶子上寄生所形成的早瘿。我国是五棓子的生产大国,占世界产量的75%~90%。五倍子适宜生长在温暖湿润的山区和丘陵,我国大部分地区均有分布,主产区集中在湖北、湖南、贵州、四川、陕西、云南等六省,这些省的五倍子产量约占全国的90%以上。五棓子由于蚜虫种类与寄主不同,外形各异,主要分为肚棓、角棓和棓花三类。其中角棓含五棓子鞣质约为65.5~67.5%,肚棓约68.8~71.4%,棓花类约33.9~~38.5%。以五倍子为原料生产的单宁酸及其系列产品被广泛应用于医药、食品、制革、冶金、印染、电子、化妆品、国防等行业。随着工农业的发展,对五倍子的需求量越来越大,将来亦可能出现有价无货的现象。近年来不少产区均在建立大面积的五倍子生产基地,大力发展五倍子产业,以满足工业生产的需要。

目前国内的大规模酶法生产的没食子酸的厂家很少,主要还是酸碱法来获得,缺点就是水解不完全,生产出来的产品颜色不够白,生产过程产生大量的污染等问题,产品质量未能达到高品质。



技术实现要素:

为了解决上述现有技术的不足之处,提供了一种获得含量大于99%没食子酸的制备方法,酶法水解完全,水解副产物葡萄糖可作为能源与碳源被生物催化剂代谢,不仅提高了资源的有效利用率,而且废液易于处理,有利于环境保护。

本发明的目的通过如下技术方案实现:

一种获得含量大于99%没食子酸的制备方法,包括以下步骤:

1)将五倍子粉碎、加水打浆之后加入第一酶酶解,所得第一酶解液进行闪式提取,分离出滤液,所述第一酶包括破壁酶。

2)将步骤1)所得滤液浓缩、离心,收集离心液调节ph;

3)将步骤2)所得溶液加入第二酶酶解,所得第二酶解液经过有机膜过滤、浓缩、结晶、干燥制得所需的没食子酸,所述第二酶由单宁水解酶和第三酶组成,所述第三酶为果胶酶、蛋白酶中的至少一种。

进一步的,所述闪式提取的电机转速为5000~6000r/min,提取次数为3~4次,提取时间为1分钟/次。

进一步的,以g/ml计,步骤1)所述五倍子和第一酶质量体积比为100:1~6。

进一步的,步骤1)所述第一酶酶解温度为40~45℃,酶解时间为1~5小时,酶解ph为4.0~4.8。

进一步的,步骤2)所述第二酶酶解温度为40~45℃,酶解时间为6~10小时,酶解ph为5.2~5.5。

更进一步的,所述第二酶酶解温度为43℃,酶解时间为8小时,酶解ph为5.3,所述第二酶加入量为3%五倍子质量。

进一步的,步骤2)所述离心包括第一次离心和第二次离心,所述第一次离心为1400~1500r/min转速离心40~50分钟,所述第二次离心为12000~15000r/min转速离心1~1.5小时。

进一步的,所述有机膜过滤步骤包括第一次过滤和第二次过滤,所述第一次过滤使用截留5000~7000分子量的有机膜,过滤压力为0.45~0.48mpa;所述第二次过滤使用截留300~600分子量的有机膜,过滤压力为1.8~2.0mpa。

进一步的,所述浓缩制得8~10波美度的稠膏。

进一步的,所述结晶温度为6~15℃,结晶时间为12~15小时。

本发明具有如下技术效果:

1、利用超微粉碎加生物酶破壁再用闪式提取替代原有的提取方法,大大提高生产效率,新提取方法快速高效,常温提取,提取率高,操作简便,节能降耗,安全可靠。

2、优选了复合酶酶解单宁,使酶解达到最大的效能,比以往的单一生物酶法酶解率更加完全,降低生产成本,生产效率增加。

3、利用酶解加有机膜的组合方式代替以往的脱色,具有如下优势:提取时间减少;操作简单方便,能耗少,脱色后的样品比酸碱活性炭脱色含量高8%,最后结晶出来的样品产品雪白,溶剂残留少,无农药残留,品质高。

4、全程过程只用到了水,没有引入其他有机试剂,提取过程无污染,环保,安全。

具体实施方式

下面结合具体实施例,对本发明作进一步详细的阐述,但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明,而非用于限制本发明的范围。此外,在阅读本发明的内容后,本领域的技术人员可以对本发明作各种修改,这些等价变化同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

1)取五倍子干燥品100g,粉碎到100目,加3倍量的纯水打浆。用3%柠檬酸调节ph到4.0,加入1ml第一酶,所述第一酶由0.5ml蛋白酶和0.5ml破壁酶组成,所述破壁酶包括果胶酶、纤维素酶,在40℃酶解1小时。所得第一酶解液放入闪式提取器,用纯水作为提取溶剂,加入12倍第一酶解液体积的水,于电机转速5000r/min条件下,常温提取3分钟,提取3次,每次一分钟。提取完一次中间休息2分钟,分离出滤液,合并3次提取的滤液,得到总滤液;

2)将总滤液过膜浓缩到五倍子原料质量的5倍量,冷却所得浓缩液到25℃,先经过蝶式离心机1400r/min转速离心40分钟,再经过管式离心机12000r/min转速离心1小时,弃去离心沉淀,离心液用10%w/w氢氧化钠溶液调ph=5.2,搅拌均匀,使ph值不变;

3)经过调节ph之后的离心液加入3%五倍子质量的第二酶,所述第二酶由1:1质量比的单宁水解酶、第三酶(果胶酶)组成,40℃酶解6小时,酶解后溶液放冷到常温,得第二酶解液。

4)将第二酶解液过有机膜,先过5000分子量的有机膜(进膜压力0.45mpa),全过完后再过300分子量的有机膜(进膜压力1.8mpa),得脱色过膜液。

5)将过膜液减压浓缩制成8波美度的稠膏,搅拌均匀,在6℃下结晶12小时,抽滤得晶体干燥,得到40.8g没食子酸产品。经过hplc检测含量为99.1%,收率为40.4%。

实施例2

1)取五倍子干燥品100g,粉碎到100目,加3倍量的纯水打浆。用3%柠檬酸调节ph到4.0,加入2ml第一酶,所述第一酶由0.8ml蛋白酶和1.2ml破壁酶组成,所述破壁酶包括果胶酶、纤维素酶、半纤维酶,在40℃酶解1小时。所得第一酶解液放入闪式提取器,用纯水作为提取溶剂,加入12倍第一酶解液体积的水,于电机转速5000r/min条件下,常温提取3分钟,提取3次,每次一分钟。提取完一次中间休息2分钟,分离出滤液,合并3次提取的滤液,得到总滤液;

2)将总滤液过膜浓缩到五倍子原料用量的5倍量,冷却所得浓缩液到25℃,先经过蝶式离心机1470r/min转速离心40分钟,再经过管式离心机14000r/min转速离心1小时,弃去离心沉淀,离心液用10%w/w氢氧化钾溶液调ph=5.3,搅拌均匀,使ph值不变;

3)经过调节ph之后的离心液加入3%五倍子质量的第二酶,所述第二酶由1:1质量比的单宁水解酶、第三酶(1:1质量比的果胶酶和蛋白酶)组成,43℃酶解8小时,酶解后溶液放冷到常温,得第二酶解液。

4)将第二酶解液过有机膜,先过6000分子量的有机膜(进膜压力0.45mpa),全过完后再过500分子量的有机膜(进膜压力1.8mpa),得脱色过膜液。

5)将过膜液减压浓缩制成8波美度的稠膏,搅拌均匀,在6℃下结晶12小时,抽滤得晶体干燥,得到42.5g没食子酸产品。经过hplc检测含量为99.3%,收率为42.2%。

实施例3

1)取五倍子干燥品100g,粉碎到150目,加45倍量的纯水打浆。用4%柠檬酸调节ph到4.5,加入6ml第一酶,所述第一酶由3ml蛋白酶和3ml破壁酶组成,所述破壁酶包括果胶酶、纤维素酶、半纤维酶,在42℃酶解3小时。所得第一酶解液放入闪式提取器,用纯水作为提取溶剂,加入13倍第一酶解液体积的水,于电机转速5500r/min条件下,常温提取4分钟,提取4次,每次一分钟。提取完一次中间休息2分钟,分离出滤液,合并4次提取的滤液,得到总滤液;

2)将总滤液过膜浓缩到五倍子原料用量的5倍量,冷却所得浓缩液到25℃,先经过蝶式离心机1480r/min转速离心45分钟,再经过管式离心机13000r/min转速离心1.2小时,弃去离心沉淀,离心液用10%w/w氢氧化钙溶液调ph=5.4,搅拌均匀,使ph值不变;

3)经过调节ph之后的离心液加入4%五倍子质量的第二酶,所述第二酶由1:0.5质量比的单宁水解酶、第三酶(蛋白酶)组成,42℃酶解8小时,酶解后溶液放冷到常温,得第二酶解液。

4)将第二酶解液过有机膜,先过6500分子量的有机膜(进膜压力0.47mpa),全过完后再过400分子量的有机膜(进膜压力1.9mpa),得脱色过膜液。

5)将过膜液减压浓缩制成9波美度的稠膏,搅拌均匀,在10℃下结晶13小时,抽滤得晶体干燥,得到43.2g没食子酸产品。经过hplc检测含量为99.2%,收率为42.8%。

实施例4

1)取五倍子干燥品100g,粉碎到200目,加5倍量的纯水打浆。用5%柠檬酸调节ph到4.8,加入1.2ml第一酶,所述第一酶由0.4ml蛋白酶和0.8ml破壁酶组成,所述破壁酶包括果胶酶、纤维素酶、半纤维酶,在45℃酶解5小时。所得第一酶解液放入闪式提取器,用纯水作为提取溶剂,加入15倍第一酶解液体积的水,于电机转速6000r/min条件下,常温提取4分钟,提取4次,每次一分钟。提取完一次中间休息2分钟,分离出滤液,合并4次提取的滤液,得到总滤液;

2)将总滤液过膜浓缩到五倍子原料用量的5倍量,冷却所得浓缩液到25℃,先经过蝶式离心机1500r/min转速离心50分钟,再经过管式离心机15000r/min转速离心1.5小时,弃去离心沉淀,离心液用10%w/w氢氧化钠溶液调ph=5.5,搅拌均匀,使ph值不变;

3)经过调节ph之后的离心液加入5%五倍子质量的第二酶,所述第二酶由1:2质量比的单宁水解酶、第三酶(蛋白酶)组成,45℃酶解10小时,酶解后溶液放冷到常温,得第二酶解液。

4)将第二酶解液过有机膜,先过7000分子量的有机膜(进膜压力0.48mpa),全过完后再过600分子量的有机膜(进膜压力2.0mpa),得脱色过膜液。

5)将过膜液减压浓缩制成10波美度的稠膏,搅拌均匀,在15℃下结晶15小时,抽滤得晶体干燥,得到41.7g没食子酸产品。经过hplc检测含量为99.1%,收率为41.3%。

对比例1

采用与实施例2相同的没食子酸制备方法,区别在于步骤1)不含第一酶酶酶解步骤,步骤1)具体如下所示:

取五倍子干燥品100g,粉碎到100目,加3倍量的纯水打浆。用3%柠檬酸调节ph到4.0,所得溶液放入闪式提取器,用纯水作为提取溶剂,加入12倍所得溶液体积的水,于电机转速5000r/min,常温提取3分钟,提取3次,每次一分钟。提取完一次中间休息2分钟,分离出滤液,合并3次提取的滤液,得到总滤液。

本对比例最终得到35.8g没食子酸产品。经过hplc检测含量为81.9%,收率为29.3%。

对比例2

采用与实施例2相同的没食子酸制备方法,区别在于不含步骤3)的第二酶酶解处理步骤,将步骤2)调节ph之后所得溶液直接进行步骤4)的有机膜过滤。

本对比例最终得到24.8g没食子酸产品。经过hplc检测含量为67.5%,收率为16.7%。

对比例3

采用与实施例2相同的没食子酸制备方法,区别在于步骤3)所使用的第二酶为单宁水解酶,步骤3)具体如下所示:

经过调节ph之后的离心液加入3%五倍子质量的单宁水解酶,43℃酶解8小时,酶解后溶液放冷到常温,得第二酶解液。

本对比例最终得到32.2g没食子酸产品。经过hplc检测含量为90.58%,收率为29.2%。

本发明采用两步酶法进行没食子酸的制备,其效果远远高单一酶解的处理效果,节能省耗,环境友好,是替代传统化学处理的理想方法。

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