CN102558251A - 一种香蕉茎杆原液提取单宁的超滤膜生产方法 - Google Patents

Abstract

一种香蕉茎杆原液提取单宁的超滤膜生产方法，它采用香蕉茎杆高效挤压出来的原液，由孔径15-20纳米的超滤膜处理分离进行预过滤，再使用切割分子量大于500～600的纳米膜进行浓缩，通过割分子量大于800～1200的纳米膜进行第三次浓缩，实现对有机物与水、单宁进行常压力下分离1～2小时提取，将提取液解析出单宁物，釜内提高压力，加温40度二次提取1～3小时；减压浓缩至原体积1/5～1/10，静置结晶，重复2～3次，可得单宁产品。本发明在常温下进行，有效成分损失极少，适合于植物单宁的分离与浓缩；只是简单的加压输送、反复进行，工艺简单；能耗极低，费用低；产品不受污染；选择性好，适应性强。

Description

一种香蕉茎杆原液提取单宁的超滤膜生产方法

技术领域

本发明属于植物单宁的提取工业领域，它涉及一种用香蕉茎秆原液做原料提取单宁酸的生产方法。

背景技术

单宁也称单宁酸、鞣酸，是存在于植物中的一种水溶性多酚物质。因其自身有多羟基结构，有较强的活性，在日化、食品、医药、制革、冶金、橡胶工业中有重要的应用。单宁由于其结构复杂，用化学合成工序也是很复杂。目前主要从植物中提取，我国主要从五倍子中用有机溶剂提取。但由于香蕉茎秆没有得到开发利用，变成一种废弃物在田边地角，任其在田内腐烂，发霉，严重污染环境。近年来也有不少的人在利用香蕉茎秆造纸，但都未对原液提取单宁酸，导致了该类资源的巨大浪费。针对香蕉茎秆原液的单宁含量低只有0.68～1％，由于香蕉茎杆作为废弃物资源极为丰富，香蕉茎秆含水量70～90％，原液提取量仍很可观。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高效、节能、环保的香蕉茎杆原液提取单宁的超滤膜生产方法，它有采用超滤膜分离提取、纯化和浓缩技术，具有常温操作、无相变化，不添加任何化学试剂，保证产品不受污染，工艺简单，操作方便。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，包括有如下的步骤：

(1)、干法备料、鼓氏削段、高效挤压将香蕉茎秆浆、原液分离，原液经过斜筛后原液排到原液池待提取单宁工序；

2)、超滤膜处理：将香蕉纤维原液通过孔径为15～20纳米的陶瓷超滤膜达到筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，香蕉茎杆原液二级超滤器实现只允许截流分子量小于200～350的分子物质二级通过，达到澄清过滤的目的；

3)、超临界萃取：再使用切割分子量大于500～600的纳米膜进行浓缩，再进行第三次切割分子量大于800～1200的纳米膜进行浓缩，将有机物等与水、单宁进行0.3～0.6Pa压力下分离1～2小时提取，然后将超临界萃取器将提取液解析出单宁物；

4)、浓缩提纯：香蕉茎秆原液经过澄清与浓缩膜分离后，放到釜内加温至40度，时间为2～3小时，然后二次升压在釜内加温至40度，2～3小时后解直析出单宁粗提物90％；

5)、结晶提纯：将解析出单宁粗提物减压浓缩至原体积1/5～1/10，静置结晶，重复2～3次，可得单宁产品。

采用膜分离技术使香蕉茎秆原液单宁分子量1701.22，通过三次分子超滤膜过滤与浓缩膜，达到过滤、纯化、浓缩的功能；整个过程是一种物理过程，无化学反应、无相变化，不带入其他杂质及造成产品的分解变性；在常温下达到浓缩提纯结晶的目的，不造成有效成分的破坏，工艺过程收率高。

超滤膜分离技术整个生产过程消耗能源、化工原料少甚至不用，成本低，很有优势。所以应用超滤膜、浓缩膜分离技术提取香蕉茎秆原液中单宁产品的成功，标志着香蕉茎杆废弃物加工项目可实现综合利用，节能环保，形成一个产业链，整个香蕉茎杆废弃物的综合利用项目将产生更好的效益。

由于采用了上述技术方案，使用本发明具有以下优点：

1、在常温下进行，有效成分损失极少，适合于香蕉茎杆植物单宁的分离与浓缩；

2、超滤过程只是简单的加压输送、反复进行，工艺简单；

2、在浓缩膜分离水时，由于无相变，所以能耗极低，操作便利，其费用约为蒸发浓缩的1/2～1/5，费用低；

3、无化学变化，典型的物理分离过程，不用化学试剂，产品不受污染；

4、选择性好，可在分子级内进行物质分离，具有普遍滤材无法取代的卓越性能；

5、适应性强，处理规模可大可小，可以连续，也可以间隙进行，工艺简单，操作方便，易于自动化。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

本发明包括如下的步骤：

(1)、干法备料、鼓氏削段、高效挤压将香蕉茎秆浆、原液分离，原液经过斜筛后原液排到原液池待提取单宁工序；

2)、超滤膜处理：将香蕉纤维原液通过孔径为15～20纳米的陶瓷超滤膜达到筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，香蕉茎杆原液二级超滤器实现只允许截流分子量小于200～350的分子物质二级通过，达到澄清过滤的目的；

3)、超临界萃取：再使用切割分子量大于500～600的陶瓷超滤纳米膜进行浓缩，再进行第三次切割分子量大于800～1200的纳米膜进行浓缩，将有机物等与水、单宁进行0.3～0.6Pa压力下分离1～2小时提取，然后将超临界萃取器将提取液解析出单宁物；

4)、浓缩提纯：香蕉茎秆原液经过澄清与浓缩膜分离后，放到釜内加温至40度，时间为2～3小时，然后二次升压在釜内加温至40度，2～3小时后解直析出单宁粗提物90％；

5)、结晶提纯：将解析出单宁粗提物减压浓缩至原体积1/5～1/10，静置结晶，重复2～3次，可得单宁产品。

本方法的生产流程是：干法备料→鼓氏削段、分丝压绵→高效挤桨→浆、液分离→斜筛→原液池→陶瓷超滤膜→超临界萃取→浓缩膜提纯→结晶提纯→单宁成品。

采用香蕉茎杆高效挤压出来的原液作为原料，香蕉的分子量是1701.22使用切割分子量较大超滤膜处理分离截留单宁分子量范围内进行预过滤，采用陶瓷超滤膜精度孔径15-20纳米，再使用切割分子量大于200～300进行澄清过滤，截留率范围在70～95％，：再使用切割分子量大于500～600的陶瓷超滤纳米膜进行浓缩，再进行第三次切割分子量大于800～1200的纳米膜进行浓缩，将有机物等与水、单宁进行0.3～0.6Pa压力下分离1～2小时提取，然后将超临界萃取器将提取液解析出单宁物，实现对有机物等与水、单宁进行常压力下分离1～2小时提取，然后将提取液解析出单宁物，釜内提高压力，加温40度二次提取1～3小时；减压浓缩至原体积1/5～1/10，静置结晶，重复2～3次，可得单宁产品。本发明中使用的陶瓷超滤膜为进口的现有材料。

采用膜分离技术使香蕉茎秆原液通过三次分子超滤膜澄清过滤，分别滤除小于800以下的分子达到过滤、纯化、浓缩的功能；整个过程是一种物理过程，无化学反应、无相变化，不带入其他杂质及造成产品的分解变性；在常温下达到浓缩提纯结晶的目的，不造成有效成分的破坏，工艺过程收率高。

超滤膜分离技术整个生产过程消耗能源、化工原料少甚至不用，成本低，很有优势。所以应用超滤膜分离技术提取香蕉茎秆原液中单宁产品的成功，标志着香蕉茎杆废弃物加工项目可实现综合利用，节能环保，形成一个产业链，整个香蕉茎杆废弃物的综合利用项目将产生更好的效益。

实施例1：

以香蕉茎秆原液为原料第一次通过采用进口陶瓷超滤膜，精度孔径15纳米膜切割分子量大于200的采集，第二次通过大于500分子量的超滤膜过滤；超滤膜过滤的原液单宁与水分离，再使用切割分子量大于800的纳米膜进行浓缩目的，采用超临界萃取系统进行0.3Pa压力下分离1小时将单宁提取；然后二次升压在釜内加温40度2小时，澄清与浓缩提纯后放到参透汽化装置至解直析出单宁粗提物80％；将解析出单宁粗提物减压浓缩至原体积1/5，静置结晶，重复3次，可得单宁产品。

实施例2：

以香蕉茎秆原液为原料第一次采用进口陶瓷超滤膜，精度孔径18纳米膜切割分子量大于300的采集，第二次通过大于550分子量的超滤膜过滤；超滤膜过滤的原液单宁与水分离，再使用切割大于分子量为1000的纳米膜进行浓缩，采用超临界萃取系统，进行0.4Pa压力下分离50分钟将单宁提取；然后二次升压在釜内加温40度2.5小时澄清与浓缩提纯后放到参透汽化装置至解直析出单宁粗提物86％；将解析出单宁粗提物减压浓缩至原体积1/8，静置结晶，重复2次，可得单宁产品。

实施例3：

以香蕉茎秆原液为原料第一次通过采用进口陶瓷超滤膜，精度孔径20纳米膜切割分子量大于350的采集，第二次通过大于600分子量的超滤膜过滤；超滤膜过滤的原液单宁与水分离，再使用切割大于分子量为1200的纳米膜进行浓缩，采用超临界萃取系统，进行0.6Pa压力下分离1小时将单宁提取；然后二次升压在釜内加温40度3小时澄清与浓缩提纯后放到参透汽化装置至解直析出单宁粗提物91％；将解析出单宁粗提物减压浓缩至原体积1/10，静置结晶，重复3次，可得单宁产品。

Claims (1)

1.一种香蕉茎杆原液提取单宁的超滤膜生产方法，其特征在于包括有如下的步骤：

1)、干法备料、鼓氏削段、高效挤压将香蕉茎秆浆、原液分离，原液经过斜筛后原液排到原液池待提取单宁工序；

2)、超滤膜处理：将香蕉纤维原液通过孔径为15～20纳米的陶瓷超滤膜达到筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，香蕉茎杆原液二级超滤器实现只允许截流分子量小于200～350的分子物质二级通过，达到澄清过滤的目的；

3)、超临界萃取：再使用切割分子量大于500～600的纳米膜进行浓缩，再进行第三次切割分子量大于800～1200的纳米膜进行浓缩，将有机物等与水、单宁进行0.3～0.6Pa压力下分离1～2小时提取，然后将超临界萃取器将提取液解析出单宁物；

4)、浓缩提纯：香蕉茎秆原液经过澄清与浓缩膜分离后，放到釜内加温至40度，时间为2～3小时，然后二次升压在釜内加温至40度，2～3小时后解直析出单宁粗提物90％；

5)、结晶提纯：将解析出单宁粗提物减压浓缩至原体积1/5～1/10，静置结晶，重复2～3次，可得单宁产品。