CN1010369B - 从植物废、落叶或鲜叶中提取叶乳粉和副产品的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种从生态系多种植物废、落或鲜叶中提取叶乳粉和副产品的方法。其中叶乳粉可作多种营养添加剂、粘合剂、饲料等，废渣制药输料、复合材料和饲料等；废水制药或培养基。当副产药物或香料时，也将原制药工艺中废变室。此工艺每天有产品，不像光合库藏物种子块根等一年收一季；将废、落叶资源化是挽救生态系中巨大自然损失。本发明还提供一组提取叶乳粉的设备，叶乳机组能将叶或块根种子由脱叶、清洗直至分出(叶乳)粉浆。

Description

绿叶通过光合作用，以巨大速度合成许多营养物质。如氨基酸组成很理想之蛋白质，淀粉等多种糖类、脂类、色素、多种维生素和无机盐等。这是一笔无边际、无穷尽的自然资源。可是当叶片被选作制药或其他工业原料时，这些营养物在操作中遭到破坏，随同废渣废弃。当城市焚烧落叶时，叶内物质转化成致癌物污染环境。

叶粉和叶蛋白的制作，都以利用叶内营养物质为目的，但都不能同时利用多种植物叶，更不能利用老叶和落叶，而本发明却能利用生态系大多数鲜嫩叶、老、废和落叶，生产工艺也不同，其中营养物质的浓缩物，取名叶乳粉（以前叫叶乳、叶淀粉）。

叶粉即将饲料叶干燥粉碎而得，别无其他工艺，也不能利用饲料以外之叶，叶粉中保留了原料中之粗纤维、木质素及其他一切杂质，只能作粗饲料。根据《饲料研究》84/5P10，由于粗纤维不但本身消化率低，还连累其他养分。每增加粗纤维一个百分单位，可降低反刍类对有机物的消化率0.65-0.7个百分单位，对单胃动物则降低1.35-1.4个百分单位。木质素对有机物消化率（Y）的负作用为Y＝96.61-4.49X，即木质素每百分单位可降低有机物的消化率4.49个百分单位，还有人报导为4.71%。

关于叶蛋白在专利SETB84-214891/35、EP117-189-A以及《植物蛋白》P220（〔英〕G诺顿著，殷蔚荑等译，科学出版社1983中曾作过介绍。其加工方法就是以鲜嫩叶粉碎分离，在加热及化学试剂存在下提取营养浓缩物叶蛋白。其不足之处是：第一，它只能利用极少数几种植物的鲜嫩叶，目前生产用的就是苜蓿开花前之幼叶，不能利用老、废、落叶。因而叶蛋白生产原料太受限制，收获季节太短促;第二，叶蛋白直接生产费用高而干物质产量低，光是从农民手中购买全作物，收割和运输，就花去生产费用的55-57%，燃料和能量费22-28%，而一般干物质产量是鲜叶的2-5%。还有操作过程中加化学试剂，操作较繁琐，蛋白质变性等。故国内六十年代虽曾进行试验但未扩大。《叶蛋白的提取》湖南科技情报所1960年作了全面介绍。但数十年来叶蛋白研究者对各种绿叶进行了普遍研究，证明绿叶种类不同，而蛋白质中氨基酸组成却十分相似，必需氨基酸成份很理想。这一点，也支持了本发明的叶乳粉能利用生态系中大多数绿叶作原料。因此，本发明的目的，就是要用一简单经济的方法，从生态系中大多数鲜叶、废叶或落叶中提取叶乳粉。如果叶片含有某些特效成分，如药物、精油……等，则作为付产物一并提取，尽可能作到叶中各部分合理利用。

其具体方法是：叶片在叶乳机组中洗净（长叶则切断），溶剂（水）浸泡，分开溶剂（有的叶有付产物），叶片进入主机中磨碎压滤，滤渣再洗，滤液离心过滤。将析出之叶乳粉浆、清液和滤渣各自分开，叶乳粉浆可用多种办法干燥得叶乳粉，与清液和滤渣各派用场。或者在叶乳中加入96%乙醇，但其总浓度在70%以下以保护活性，同时，结合制药工艺进行提纯。即用溶剂（水溶液）和滤渣加热（水之沸点），再过滤，按实例中已描述的传统中草药制药法制成各剂型，其中挥发物部分有些叶可能含有精（香）油，滤出之渣即叶纤维渣;滤液部分即药汁，经浓缩、精制等进一步处理后可得各种药物。这样，对有某种特效成份之叶，本法就付产了该种药物（包括精油、香料、色素等）。

主设备（叶乳机组）

本机组包括脱叶机、清洗池、螺旋洗涤提升机、叶乳主机、离心机等部分，是能利用植物叶、块茎、块根、种子为原料，经脱叶、清洗、进料、 磨碎、分离直至制出叶乳粉的一组机器。

加工过程如附图所示

附图一〔1〕为梳式脱叶机，即带梳齿之滚筒。〔2〕为原料浸洗池。〔3〕为螺旋洗涤提升机，其下端有搅拌清洗器〔3′〕。螺旋为网孔钢板组成，水可由网孔回入浸洗池〔2〕。原料被提升经料斗〔E〕进入〔4〕主机内腔，如附图二所示叶乳主机，双轴〔a〕上装有多组刀片〔b〕与主轴线成夹角。由于刀片（如图二箭头所示方向）旋转对叶料产生打击和推挤作用，大部分叶料在机腔内已打成浆状，再通过分离器〔c〕（多孔板）进入磨盘，如图固定盘〔D〕及〔D′〕（转动磨盘），磨细成乳状。经圆形过滤筒〔6〕（如图示固定在〔D′〕），使纤维渣与叶乳分开排出。叶乳进入离心机〔7〕，离心分离，上清（溶）液经循环水泵〔5〕，返回料口循环使用。浓叶乳粉浆经干燥得成品叶乳粉。

纤维渣可再洗涤以除去残留叶乳粉浆后进行下一步利用，含有残余叶乳粉浆之洗水过滤后，再静置沉淀，下层合并入叶乳，上层清液返回料口循环使用。

本发明有如下之优点

1、本发明与叶粉相比是变粗（粗纤维、木质素或其他杂质）为精。与叶蛋白相比，第〔1〕叶乳粉中蛋白质含量10～30%，低于苜蓿叶蛋白中的含量，而叶乳粉的干产率却为它的2～6倍;第〔2〕叶乳粉的加工操作简便、成本低。且叶内分离得到的各部分都适当利用，不管老、嫩、废落叶各得其用。因此本发明提供了一个方法能同时适应生态系多数不同种类之绿叶，适应不同叶龄之叶，特别是伐木、伐竹、烧炭、麻圆、豆圆…及其他工业用植物原料废叶和城市剩菜、落叶、野草灾区的野草等都能利用，又能根据叶内不同特效成份进行综合利用，得到多种产品，故取名绿叶工程。

2、《生态学》令在某一时间内，G表植物生长量，Pn表净第一性生产量，L表脱落（主要为落叶）损失量，F为动物取食量，即G＝Pn-L-F，其中L项占50%Pn以上，因此，本发明加工废叶和落叶，使之资源化的方法是对挽救生态系中这种不可抗拒的巨大自然损失L项作出贡献，而且还能防止焚烧落叶的污染。

3、鲜叶品种繁多，割后又长，本发明的方法能反覆地把光合始发物转化为叶乳粉及其他有用之物，是新开辟了一个植物性营养物质的无边来源。它将打破传统农业生产所受的季节性，地区性，植物品种等多种限制，打破植物性营养物来源于光合贮藏库（种子或果实、块根或块茎），一年收一季的惯例。由于叶乳粉是来自无边的光合始发物，既可分批生产，也可天天连续收获。

4、历来用植物作原料的制药工艺，植物中之蛋白质、淀粉、色素、维生素…等在操作中遭破坏，而且干扰药剂的分离精制，需用多量有机溶剂和手续去排除干扰。而本发明用在这些制药工艺中，就是将这些营养物质回收利用，同时生产药物。这样，对原制药工艺来说，不但化害为利，而且可以大大减少能源和有机溶剂的用量。

5、对没有特效成分的一般鲜、废、落叶、则操作简单成本低，且最后的叶乳粉、废水、废渣，用途都很广泛，是一无废工艺。

叶乳粉：是一种营养物质的浓缩物，含多种维生素、淀粉、脂类、色类、无机盐，特别是蛋白质中氨基酸成份很理想，尤以赖氨酸是特色。一般可作营养添加剂（如合成花粉及其它食物、饮料、和饲料…等添加剂），还可作熊猫奶牛…等的精料以及粘合剂。

废水：一种药物或酵母培养基，比废糖蜜更经济。

废渣：可作微晶纤维素、鱼、菌、虫饲养料，产生沼气，形成高效能的生态循环。

6、现有技术提取叶蛋白，其主设备不同于叶乳机组加工原料无须脱叶，磨碎机只能使鲜嫩叶榨出液汁，不能加工老叶，而叶乳机组是能将多种嫩、老、废、落叶和块根、块茎、种子中之粗纤维、细胞壁进行破碎，从脱叶、洗涤开始直至产出叶乳粉浆为止的一组机械。

它与现有加工设备技术比较，现有技术不如本机组之主要点如下：（1）本机组具有梳齿滚筒脱叶设备，而一般制取叶蛋白利用开花前幼叶，只用压甘蔗制糖相似之三轴压榨机，压出苜蓿中之液汁，再加热分离，不可能利用自然界的大部分绿叶。

（2）本机组用网孔钢板制成之螺旋提升机，其前有搅拌器，水可由网孔流回原料池内，不同于一般之螺旋提升机（输送器）。

（3）本机组的叶乳主机，不同于国内外一般加工草粉或饲料之锤片式粉碎机，如苏联生产的ДДM型锤片式粉碎机，转子由轴、圆盘和锤片构成，转子旋转时，锤片受离心力作用呈径向散开用以打击和粉碎物料，采用15×1.5毫米鱼鳞筛孔。其他如英国赛蒙·伯隆公司或瑞士比尤列尔公司生产的MSE-2·MSE-4等型锤片式粉碎机。西德巴维尔特·哈杰曼格公司生产的锤片式粉碎机。英国克里斯吉·诺里斯公司生产的锤片式粉碎机等，以及1985年莫斯科举办的饲料工业展览工业展览会上瑞士玻西吉普公司展出的《毕恩》型锤片式粉碎机等，其工作原理都是将物料置机中，利用锤片打击由筛子将干粉挤出，主要用于干物料粉碎，如粉碎潮湿谷物时，齿板突棱间板易被物料填满，筛子亦将被堵塞，降低了粉碎效率，最后失去粉碎作用。故必需有烘干设备，先将原料烘干再粉碎。如用鲜叶如前述由苜蓿制取叶蛋白，则多采用三轴压榨取其汁液，用酸或加热法沉淀，均与本发明之设备在加工工序上完全不相同，而本设备则由于系双轴，如附图二〔a〕所示反向相对旋转，故既有粉碎作用，又可将物料源源压入两轴刀片〔b〕间，用刀片强制打击和粉碎切割。由于刀片〔b〕与主轴〔a〕如附图二所示呈夹角，故既有增大打击作用，又有推挤作用。推挤物料通过分离器〔c〕（多孔板），使粗料留在机腔内继续粉碎，细料进入〔C〕后的磨盘〔D〕、〔D′〕，进一步磨细，由于这一结构本机既可粉碎绿叶作物，也可粉碎种子、块根，既可粉碎湿物料，不需要预先进行烘干的烘干装置，也可粉碎干物料，一机多用，并可将物料细胞壁充分破碎，将营养份充分释放出来。例如本机最近用于制中草药，由于药物细胞壁充分破碎，其药物产率比一般现有制药方法高。又如本机可直接粉碎酿酒后之谷糟，使堆积如山废物变成饲料，变废为宝。又如试验证明用本机既可粉碎松针、杉针、槐树叶、红茹叶等鲜叶，又可粉碎玉米稻谷、茹块、豆类以及农副产品的茎杆，如玉米杆等作为饲料，也可磨豆腐、制淀粉，实质上本主机是一种多功能干湿通用的磨浆粉碎机，是不同于现有技术同类型的叶蛋白或叶粉等制取加工设备，或饲料粉碎用的锤片式粉碎机或磨浆机。特别是本机组是从脱叶、提升、粉碎、磨细，分离出叶乳的一种全新的组合机械，这是与现有技术不同的地方，也是它的创新和先进性与广泛的实用性。

实施举例：例一、二、三是在进一步付产不同剂型药物之时分离叶乳粉，分离的基本过程及设备相同。叶乳粉和废水废渣如未说明用途，则同〔8〕页5所述。

例一、付产马齿苋注射液

将马齿苋置机组中洗净，用溶剂（水）浸泡后分开溶剂，置叶乳主机中磨碎压滤，滤渣洗涤再滤，滤液合并离心过滤。沉淀即叶乳粉浆，在叶乳中加96%乙醇，但其总浓度在70%以下以保活性且提纯。溶剂（水溶液）和滤渣煎煮2次，过滤，煎液合并，浓缩至稠胶状，加96%乙醇浸泡后，过滤，滤出之胶体合并入叶乳粉浆，滤液除尽乙醇，加蒸馏水至每毫升含量相当生药2.5-5克，灌封于2毫安瓿煮沸灭菌，即成马齿苋注射液。

例二、付产消痢片

将马齿苋置叶乳机组中洗净，用溶剂（水）浸泡后，分开溶剂，进入主机中磨碎压滤，滤渣洗涤再滤，滤液合并离心过滤，沉淀即叶乳粉浆。如例一保活且提纯。溶剂（水溶液）和滤渣煎煮2次，煮液浓缩至1∶1，加入例一之溶剂静置沉淀后过滤，沉淀物并入叶乳粉浆，滤液回收溶剂后成稠膏状，加适量淀粉制颗粒，干燥，加润滑剂压片包衣，每片含量相当于马齿苋2.5克。

例三、付产黄酮甙和叶绿素

将芹菜叶、茎（水芹叶或大麦叶）置叶乳机组中洗净、切断，加冷乙醚酒精浸泡，以除干扰物叶绿素，由此叶绿素分离出来可以回收，叶原料再加冷酒精浸泡，分开溶剂后，进入主机中磨碎、压滤，滤液离心再滤，沉淀即叶乳粉浆，如例一提纯且注意保护活性。将70%乙醇与滤渣回流，提尽黄酮甙，合并乙醇提取液，减压浓缩，趁热过滤，将析出之杂质并入叶乳粉浆，滤液放冷后，用乙醇乙脂提取多次，提取液用无水硫酸钠干燥，回收溶剂得总黄铜甙。

例四、不要付产物，但要选取营养物质含量不太低之叶。

将泡桐落叶置叶乳机组中洗净、水浸泡，分去水，进入主机中磨碎压滤，滤渣洗涤，滤液离心过液，沉淀即叶乳粉浆，洗涤再离心，干燥得叶乳粉，清（溶）液培养酵母。

本法付产之药物（包括精油、色素）之种类很 多，此不赘述。

Claims (3)

1、一种用生态系多数植物嫩、老、废、落叶为原料提取叶乳粉营养浓缩物的方法，包括将叶片洗净后用溶剂(水)浸泡，再将溶剂分开，置叶乳主机中磨碎压滤，分离乳浆和纤维渣，离心过滤乳浆，最后将叶乳干燥得叶乳粉。

2、根据权利要求1所述之方法，其特征在于当植物原料有药物等特效成份时，可同时提取药物和叶乳粉浓缩物，或者进一步精制叶乳营养浓缩物。

3、实现如权利要求1所说方法的设备，包括梳形脱叶机，螺旋洗涤提升机，叶乳主机和离心机，其中叶乳主机双轴上装有多组刀片与主轴线成夹角，其后有分离器和可用可不用之磨盘，磨盘上有圆形过滤筒。