CN101684132A

CN101684132A - 从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸及其矿物化合物的有机盐的生产方法及应用

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Publication number: CN101684132A
Application number: CN200810211789A
Authority: CN
Inventors: 唐毅; 齐楚·乔斯·雅诺斯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-03-31

Abstract

本发明公开了一种从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸的方法，它包括采用含有矿物质的腐殖质作为自然源，配置pH值为8至13之间的碱性提取剂，然后根据提取液的总重量计算加入重量百分比为10w/w％至30w/w％范围之间的含有矿物质的腐殖质；在温度为30℃至80℃之间对液体进行搅拌，经确定时间后，当搅拌至确定温度时，添加重量百分比为2％w/w％至8％w/w％的50w/w％的过氧化氢(H₂O₂)，并不断搅拌，添加完过氧化氢后，对提取液体进行固液分离提纯，获得清亮提取液。利用本发明方法所获得的腐殖酸和黄腐酸及其矿物化合物的有机盐，能广泛应用于腐殖质的应用农业、兽医学、环境保护、工业添加剂、医药和食品添加剂，从而对人类生存的营养补充、吸收及其身体健康具有十分积极的现实意义。

Description

从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸及其矿物化合物的有机盐的生产方法及应用

技术领域

本发明涉及一种自然源腐殖质的利用技术，特别是一种从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸及其矿物化合物的有机盐的生产方法及应用。

背景技术

自然界中的腐殖质：腐殖质是地球上植物的生物-化学-地质作用分解物。植物中的有机物质(生物质)占比例最大的就是腐殖质。地球上生命的最重要特征之一，就是生物的分解物使得生物繁殖数量增加。腐殖质(土壤-泥煤-煤)是生物中最相关的分解物。因此，腐殖质是地球生物质繁殖最重要的介质。腐殖化有机物或腐殖质对农业和医学的积极作用主要跟他们的腐殖酸含量有关。酸分子形成一个定义明确的化学结构，它们是植物源生物质分解后的间接产物。陆地植物生物质的分解过程可以分为两部分，即腐殖化作用和成煤作用。腐殖酸形成前体分子是木质植物残留物，它们在化学-生物氧化-还原作用下正在发生转化。

自然界中的腐殖酸来源：自然界中腐殖质有许多来源，其中：土壤：通常被称为是不断更新的腐殖质源。20-30厘米厚的上层土壤中一般含有3-5％的腐殖酸；水：天然地表水通常含有一定量的腐殖质，尤其是黄腐酸。发黄的棕色水域就来自土壤和其它有机源物源分解的腐殖质；有机肥料：用来代替以前效果很好的化肥。有机肥料中，腐殖酸含量为5-15％。现代密集型动物养殖场管理技术对质量的要求不太适合直接使用化肥，因为里面有化学残留物、有毒重金属、非腐殖化有机残留物；堆肥：这是很受欢迎的腐殖质产生形式。生物腐殖质和堆肥的腐殖质名称会对人们产生误导，因为它们的腐殖酸含量并没有超过优质土壤中的含量；腐殖泥：它们是一些河流湖泊底部含有有机物的腐殖酸，是水中植物、微生物和浮游生物的分解物。腐殖酸含量约为10-20％；泥煤：自然界腐殖化过程的第一阶段。腐殖酸含量约为10-40％。原始矿物在一些浴疗-治疗作用的温泉应用中非常重要，包括医学、，医疗效果主要跟腐殖质含量有关；褐煤：在正常的成煤过程中，褐煤中腐殖酸的含量不超过10-30％；氧化褐煤：在某些特殊地质条件下，褐煤以高度氧化的形式存在。这些沉积物中腐殖酸的含量可以达到50-80％。这是唯一提取成本经济的腐殖酸源。

腐殖质结构：在腐殖质自然形成过程中，可以在各种化学环境(金属、沥青、石蜡、蛋白质、碳氢化合物)中发现腐殖酸分子。同时，必须强调一点，除了这些分子外，还存在化学上可定义的腐殖酸分子结构。这意味着，可以单独从这些腐殖酸源中提取高质量的腐殖酸。它们主要是氧化褐煤或某些泥煤。

腐殖质(黄腐酸、腐殖酸、胡敏素)主要是长期堆积而成。腐殖酸和黄腐酸的差别在于聚和作用的程度，即分子量的多少。根据文献记载，即使相同的腐殖酸，分子量值也有很大的不同，因为作者没有对它们所说的腐殖酸进行定义。在自然界中，腐殖质分子量不断发生着变化，我们很难将腐殖酸和黄腐酸分子之间严格区分开来。

腐殖质是天然的多-羟基-羧基酸，该结构含有醌基和半醌基，它们产生生物活动。另外该结构还含有内酯环。

腐殖质的化学反应

水溶性：只有黄腐酸可溶于水。分子量越大，水溶性越差。我们可以从结构模型来对这一现象做出解释：随着聚合作用程度的增高，分子中亲水基的比重值(meqv/g，即毫克当量/克)-活性中心降低。

在碱溶液中(腐殖酸钾、钠和NH₄)内酯环开放，产生广为人知的腐殖酸的可溶性。在酸性介质中，羰基和亲水基被压回，内酯环闭合，于是分子沉淀。

生物活性：人们早已了解腐殖酸的生物活性，主要基于以下事实：

腐殖质具有电子和活性氧转化能力。这些分子能够参与细胞呼吸链过程，如图1所示。

电子和活性氧转化能力与醌、半醌结构有关。以下是简化的过程：

HA+H₂O+O₂+光 -----HA+H₂O+O₂ ^*-

HA+O₂ ^*-+FADH₂/NADH------HA+H₂O+FAD/NAD+

HA＝腐殖酸

以下是有关生物活性的重要事实：

a.HA加快细胞呼吸链过程，而后者间接加快柠檬酸盐循环过程。HA的电子转化能力刺激整个新陈代谢过程，HA分子作为催化剂参与新陈代谢。通过这样一个作用，更多的能量在细胞中处于游离状态。

b.这一过程中的有关化学参数有游离电子浓度或自由基浓度(不是分子量或总酸性)。一般来讲，较大的分子量具有较好的生物刺激活性，含有较多的移位自由电子。

c.腐殖酸在生物刺激过程中有一个最佳浓度。在不同有机体中，最佳浓度值都不一样，但总能达到最佳值。

有机无机分子化学键：

腐殖质的结构使它们注定与几乎每一种化学/生化结构都进行结合。

a.无机阳离子：可通过离子键、复合键、螯化键、吸收极性键与HA结合。酸性羧基和羟基是最重要的反应伙伴，但半醌和羰基也可以进行反应。

b.无机阴离子：实际上无法与HA直接结合，像HA那样带上负电荷。但是通过金属桥，这些分子可以与HA进行高效地结合。

c.有机化合物：有机化合物与HA之间的化学键取决于它们正负电荷的结构(芳香族化合物或脂肪族化合物)。经过多次实验，可以说几乎在每一种情况下，总有方法与将(异型生物质、蛋白质、酶、毒素等)分子与腐殖质结合。

矿物质不足的问题

自然界提供各种营养素，使人们可以长久、健康充满活力地生活。不幸的是，我们无法充分享用这些营养素，因为我们种植和加工的大部分食品，我们身体都不能用。即使我们通过合成类固醇刺激植物和动物的生长，也很难改变这一状况。

田地里的农作物吸收从土壤中吸收越来越多的矿物营养素，却没有补充。因此，实践科学地证明了农作物和农作物营养素中微量营养素水平在不断减少。由于农作物吸收的微量营养素越来越少，产业化动物产品中的情况也是如此。

处于食物链最顶端的人也存在微量营养素缺乏症。我们每天要面对像过敏、高度紧张、免疫系统问题、癌症、超体重和其它新病等所谓的“文明病”。

两次荣诺贝尔奖得主化学家Dr.Linus Pauling曾说过：“生物体内的所有疾病都与缺乏某些微量营养素有关。”

必须指出的是，我们身体的酸化作用阻止和储存了已经吸收的矿物质。因此这些矿物质无法参与生化新陈代谢系统。

矿物质和微量营养素的缺乏阻断了酶和维生素功能的发挥。因此在缺乏必要微量营养素的情况下，维生素和酶并没有发挥作用。分析方法的发展使得能够测量数量非常少的营养素。对生命系统的分析证实，身体应经常保持有70多种微量营养素。已经证明，这些营养素的所占比例要比它们数量更重要。打破自然平衡，例如，如果我们仅提供一种或者几种微量营养素，可以导致缺乏综合症。

尽管我们的身体不能吸收任何矿物质或微量营养素。这些有机矿物复合物的形成对于有效吸收还是必要的。这些分子能够渗透到细胞壁。像通常一样，最佳的络合作用方法是通过自然界形成腐殖质(腐殖酸和黄腐酸)实现的。

腐殖质是有机化合物，它们形成分子刺激吸收矿物质。另外，这些分子对能量产生和细胞免疫产生刺激，因此在为身体解毒方面起着重要作用。

腐殖质和矿物质的复合物是预防和治疗人体矿物质缺乏症的天然方法。根据最新的文献和出版物，生命有机体需要始终保持至少60种不同的矿物质。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而利用自然源的腐殖质，提取其对人体的有益元素，提供一种从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸及其有机盐的方法及应用。

为了达到上述目的，本发明所设计的一种从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸的方法，它包括采用含有矿物质的腐殖质作为自然源，在具加热搅拌器中，配置PH值为8至13之间的碱性提取剂，碱性提取剂中碱的重量百分比在1w/w％至5w/w％，然后根据提取液的总重量计算加入重量百分比为10w/w％至30w/w％范围之间的含有矿物质的腐殖质；在温度为30℃至80℃之间对液体进行搅拌，经确定时间后，所述确定时间：可以是1小时至5小时，当搅拌至确定温度时，所述确定温度，可以是70℃，添加重量百分比为2％w/w％至8％w/w％的50w/w％的过氧化氢(H₂O₂)，用过氧化氢(H₂O₂)作氧化剂可以增加黄腐酸含量，并不断搅拌，添加完过氧化氢后，对提取液体进行固液分离提纯，获得清亮提取液。所述的含有矿物质的腐殖质是褐煤、氧化褐煤、泥煤或是它们的混合物。所述的碱性提取剂是氢氧化钠和/或氢氧化钾、氧化钠和/或氧化钾、碳酸钠和/或碳酸钾提取剂。

分离后的清亮提取液需进一步被过氧化氢和氢氧化碱激活：激活方法是进一步在连续搅拌过程中向提取液中再次添加过氧化物和氢氧化碱，根据提取液的总重量计算加入的碱量，所述氢氧化碱为氢氧化钾(KOH)和/或氢氧化钠(NaOH)，加入固体重量为0.5w/w％至2.0w/w％氢氧化钾(KOH)和/或氢氧化钠(NaOH)，添加完成后，通过沉淀或离心法再次将沉淀物分离，由此获得经提存的腐殖酸液和黄腐酸液。

一种腐殖酸和黄腐酸的矿物化合物的有机盐的生产方法，其特征是首先根据对经提存的腐殖酸液和黄腐酸液及其有机盐的分析结果计算所需加入的矿物质的量；将矿物质、腐殖酸和黄腐酸或黄腐酸钾和/或黄腐酸钠溶液混合在一起，所述的加入的矿物质是使用矿物质中的硫酸盐(SO₄ ^-2)和/或氯化物(Cl^-1)和/或碳酸盐(CO₃ ^-2)和/或磷酸盐(PO₄ ^-5)；在矿物化合物形成中，是使用无机矿物的水溶液形成化合物：也就是说，在混入腐殖酸和/或黄腐酸盐液之前，必须使矿物质溶解；化合物形成过程中始终控制pH值，以避免腐殖质沉淀：液相化合物形成过程中，根据实际成分的不同，PH值在7至13之间作相应变化；将所有组份混合后连续搅拌，为形成化合物留出足够的时间：根据实际成分的不同，混合时间在0.1小时至5小时之间。

所获得的腐殖酸和黄腐酸的矿物化合物的有机盐，可以是以液体形式装于瓶中；可以是使用不同的干燥方法，将液体干燥获得粉状产品；也可以是使用不同的造粒方法，获得粒状产品；也可以是使用粉状或粒状产品，制成片剂或胶囊；也可以是使用粉状或粒状产品，制成片剂或胶囊；还可以是使用酒精溶解干燥配方。

一种腐殖酸和黄腐酸的矿物化合物的有机盐的用途，它可应用于免疫系统刺激物或增强剂；应用于抗病毒剂；应用于身体强壮剂，增强活力；应用于抗氧化剂；应用于针对无机和有机毒素的解毒剂；应用于螯合物化合物形成无机盐化合物的介质；应用于酶和维生素激活剂和刺激物；应用于止泻剂；应用于抗酸化剂来中和酸化作用；应用于护肝剂预防患上肝炎；应用于防止和治疗脱发症和阻止白发形成；应用于预防疲劳，或改善精力和体力状况；应用于缓解更年期症状；应用于改善老年人记忆力；应用于细胞膜渗透力，使营养吸收达到最大化；应用于提高创口康复及皮肤再生；应用于治疗昆虫叮咬。

利用本发明所述的一种从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸及其矿物化合物的有机盐的生产方法所获得的腐殖酸和黄腐酸及其矿物化合物的有机盐，能广泛应用于腐殖质的应用农业、兽医学、环境保护、工业添加剂、化妆品、医药和食品添加剂，从而对人类生存的营养补充、吸收及其身体健康具有十分积极的现实意义。

附图说明

图1是腐殖质分子参与细胞呼吸链过程示意图；

图2是本发明产品成分含量范围分析图；

图3是本发明实施例的产品成分分析图；

图4是实施例2产品成分分析图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例：

本实施例提供的一种从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸的方法，它包括采用含有矿物质的腐殖质作为自然源，在具加热搅拌器中，配置PH值为8-13之间的碱性提取剂，碱性提取剂中碱的重量百分比在1w/w％至5w/w％，然后根据提取液的总重量计算加入重量百分比为10w/w％至30w/w％范围之间的含有矿物质的腐殖质；在温度为30℃至80℃之间对液体进行搅拌，经确定时间后，所述确定时间：可以是1小时至5小时，当搅拌至确定温度时，所述确定温度，可以是70℃，添加重量百分比为2％w/w％至8％w/w％的50w/w％的过氧化氢(H₂O₂)，用过氧化氢(H₂O₂)作氧化剂可以增加黄腐酸含量，并不断搅拌，添加完过氧化氢后，对提取液体进行固液分离提纯，获得清亮提取液。所述的含有矿物质的腐殖质是褐煤、氧化褐煤、泥煤或是他们的混合物。所述的碱性提取剂是氢氧化钠和/或氢氧化钾、氧化钠和/或氧化钾、碳酸钠和/或碳酸钾提取剂。

在获得经提存的腐殖酸液和黄腐酸液后，对液体进行分析后添加矿物质，通过比较分析结果，按照产品最终成分的规定计算所需的矿物质。分析可采用ICP(感应耦合等离子体)方法或原子吸收方法。在盐溶化之后，将它们加入腐殖酸液(黄腐酸液)中搅拌，直到化合物的形成过程完成。然后再添加所需的食品添加剂或其它添加剂。

在含有最终成分的液体产品完成后，可以按照要求对液体进行配制。如果最终产品采用液体，我们就相应调整pH值和干物质含量。如果最终产品采用粉状，我们就用喷雾干燥器将液体干燥，得到粉状产品后，可以将它们装入胶囊或制成片剂。如果要生产粒状产品，我们就用不同的粒化方法将产品制成粒状。

本实施例提供的腐殖酸和黄腐酸的矿物化合物的有机盐的生产方法，是首先根据对经提存的腐殖酸液和黄腐酸液及其有机盐的分析结果计算所需加入的矿物质的量；最终产品的成分可以在如图2所示的范围内，本实施例通过比较分析结果，按照产品最终成分如图3所示的规定计算所需的矿物质。将矿物质、腐殖酸和黄腐酸或黄腐酸钾和/或黄腐酸钠溶液混合在一起，所述的加入的矿物质是使用矿物质中的硫酸盐(SO4^-2)和/或氯化物(Cl^-1)和/或碳酸盐(CO3^-2)和/或磷酸盐(PO4^-5)；在矿物化合物形成中，是使用无机矿物的水溶液形成化合物：也就是说，在混入腐殖酸和/或黄腐酸盐液之前，必须使矿物质溶解；化合物形成过程中始终控制pH值，以避免腐殖质沉淀：液相化合物形成过程中，根据实际成分的不同，PH值在7至13之间作相应变化；将所有组份混合后连续搅拌，为形成化合物留出足够的时间：根据实际成分的不同，混合时间在0.1小时至5小时之间。

下面举个例子来计算所需的盐量。根据纯化的萃取液中固体物质的含量来进行计算。例：如果萃取液中固体物质的含量为7w/w％，那么一千克液体中含70克固体物质。如果我们要计算需要加入多少铜盐，那么根据上述计算，我们需要在一千克固体物质中再加入2153毫克的硫酸盐(CuSO4*5H2O)。现在有70克固体物质，因此，我们需要添加(70g×2153mg)/1000g＝150.71mg。也就是说，在1千克萃取液中要添加150.71毫克的硫酸铜。提取液中的干性物质计算方式。例如从钠中提取5221毫克的氢氧化钠必须加入1克提取液中的干性物质。分析可采用ICP(感应耦合等离子体)方法或原子吸收方法。在上述所述盐在蒸馏水中溶解后，将它们加入腐殖酸液或/和黄腐酸液中搅拌，直到化合物的形成过程完成，然后再添加所需的食品添加剂或其它添加剂，添加必要的盐后，也就是完成复杂的成形过程后，我们就可以添加食品添加剂，如维生素C或维生素B和其它添加剂，如稳定剂和增味剂或香料。

本实施例的产品可以是以液体形式装于瓶中；可以是使用不同的干燥方法，将液体干燥获得粉状产品；也可以是使用不同的造粒方法，获得粒状产品；也可以是使用粉状或粒状产品，制成片剂或胶囊；也可以是使用粉状或粒状产品，制成片剂或胶囊；还可以是使用酒精溶解干燥配方。

使用酒精溶解的实施例的产品可以如图4所示的成分。

本发明提供的腐殖酸和黄腐酸的矿物化合物的有机盐，它可应用于免疫系统刺激物或增强剂；应用于抗病毒剂；应用于身体强壮剂，增强活力；应用于抗氧化剂；应用于针对无机和有机毒素的解毒剂；应用于螯合物化合物形成无机盐化合物的介质；应用于酶和维生素激活剂和刺激物；应用于止泻剂；应用于抗酸化剂来中和酸化作用；应用于护肝剂预防患上肝炎；应用于防止和治疗脱发症和阻止白发形成；应用于预防疲劳，或改善精力和体力状况；应用于缓解更年期症状；应用于改善老年人记忆力；应用于细胞膜渗透力，使营养吸收达到最大化；应用于提高创口康复及皮肤再生；应用于治疗昆虫叮咬。

Claims

1、一种从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸的方法，它包括采用含有矿物质的腐殖质作为自然源，其特征是在具加热搅拌器中，配置PH值为8至13之间的碱性提取剂，碱性提取剂中碱的重量百分比在1w/w％至5w/w％，然后根据提取液的总重量计算加入重量百分比为10w/w％至30w/w％范围之间的含有矿物质的腐殖质；在温度为30℃至80℃之间对液体进行搅拌，经确定时间后，当搅拌至确定温度时，添加重量百分比为2％w/w％至8％w/w％的50w/w％的过氧化氢(H₂O₂)，并不断搅拌，添加完过氧化氢后，对提取液体进行固液分离提纯，获得清亮提取液。

2、根据权利要求1所述的从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸的方法，其特征是所述的含有矿物质的腐殖质是褐煤、氧化褐煤、泥煤或是它们的混合物。

3、根据权利要求1或2所述的从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸的方法，其特征是所述的碱性提取剂是氢氧化钠和/或氢氧化钾、氧化钠和/或氧化钾、碳酸钠和/或碳酸钾提取剂。

4、根据权利要求1或2所述的一种从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸的方法，其特征是分离后的清亮提取液需进一步被过氧化氢和氢氧化碱激活：激活方法是进一步在连续搅拌过程中向提取液中再次添加过氧化物和氢氧化碱，根据提取液的总重量计算加入的碱量，所述氢氧化碱为氢氧化钾(KOH)和/或氢氧化钠(NaOH)，加入固体重量为0.5w/w％至2.0w/w％氢氧化钾(KOH)和/或氢氧化钠(NaOH)，添加完成后，通过沉淀或离心法再次将沉淀物分离，由此获得经提存的腐殖酸液和黄腐酸液。

5、根据权利要求3所述的一种从腐殖质提取腐殖酸和黄腐酸的方法，其特征是分离后的清亮提取液需进一步被过氧化氢和氢氧化碱激活：激活方法是进一步在连续搅拌过程中向提取液中再次添加过氧化物和氢氧化碱，根据提取液的总重量计算加入的碱量，所述氢氧化碱为氢氧化钾(KOH)和/或氢氧化钠(NaOH)，加入固体重量为0.5w/w％至2.0w/w％氢氧化钾(KOH)和/或氢氧化钠(NaOH)，添加完成后，通过沉淀或离心法再次将沉淀物分离，由此获得经提存的腐殖酸液和黄腐酸液。

6、一种腐殖酸和黄腐酸的矿物化合物的有机盐的生产方法，其特征是首先根据对经提存的腐殖酸液和黄腐酸液及其有机盐的分析结果计算所需加入的矿物质的量；将矿物质、腐殖酸和黄腐酸或黄腐酸钾和/或黄腐酸钠溶液混合在一起，所述的加入的矿物质是使用矿物质中的硫酸盐(SO₄ ^-2)和/或氯化物(Cl^-1)和/或碳酸盐(CO₃ ^-2)和/或磷酸盐(PO₄ ^-5)；在矿物化合物形成中，是使用无机矿物的水溶液形成化合物：也就是说，在混入腐殖酸和/或黄腐酸盐液之前，必须使矿物质溶解；化合物形成过程中始终控制pH值，以避免腐殖质沉淀：液相化合物形成过程中，根据实际成分的不同，PH值在7至13之间作相应变化；将所有组份混合后连续搅拌，为形成化合物留出足够的时间：根据实际成分的不同，混合时间在0小时至5小时之间。

7、根据权利要求6所述的腐殖酸和黄腐酸的矿物化合物的有机盐的生产方法，其特征是所获得的腐殖酸和黄腐酸的矿物化合物的有机盐，以液体形式装于瓶中；将液体干燥获得粉状产品；使用造粒方法，获得粒状产品；使用粉状或粒状产品，制成片剂或胶囊；使用酒精溶解干燥配方。

8、一种腐殖酸和黄腐酸的矿物化合物的有机盐的用途，其特征是应用于免疫系统刺激物或增强剂；应用于抗病毒剂；应用于身体强壮剂，增强活力；应用于抗氧化剂；应用于针对无机和有机毒素的解毒剂；应用于螯合物化合物形成无机盐化合物的介质；应用于酶和维生素激活剂和刺激物；应用于止泻剂；应用于抗酸化剂来中和酸化作用；应用于护肝剂预防患上肝炎；应用于防止和治疗脱发症和阻止白发形成；应用于预防疲劳，或改善精力和体力状况；应用于缓解更年期症状；应用于改善老年人记忆力；应用于细胞膜渗透力，使营养吸收达到最大化；应用于提高创口康复及皮肤再生；应用于治疗昆虫叮咬。