CN103725032B - 天然莲蓬壳色素的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于天然色素领域，尤其涉及天然莲蓬壳色素的制备方法和染色方法。本发明实际所采用的技术方案如下：一种天然莲蓬壳色素的制备方法，将莲蓬壳原料通过微型植物粉碎机粉碎，用纯水浸泡后，再利用超声提取得到红棕色溶液，经真空浓缩干燥，即得红棕色色素粉末。本发明公开了一种天然莲蓬壳色素的制备方法，本发明制备方法色素的提取得率高，将本发明制备的天然莲蓬壳色素作为染料来整理织物，整理出的织物具有天然的红棕色，色泽柔和，且具有抗菌性能，可适用于眼罩、内衣裤、袜子、睡衣、家纺等纺织品中，还具有优异的抗紫外线性能，可适用于婴幼儿夏日服装、夏日防晒服等。

Description

天然莲蓬壳色素的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于天然色素领域，尤其涉及天然莲蓬壳色素的制备方法和染色方法。

背景技术

合成染料具有色泽绚丽，色牢度好，能大量生产等优点，因而得到广泛使用。但合成染料由于结构复杂、品种繁多、生物可降解性低等造成大量环境污染，同时具有致癌、易引起过敏反应等缺陷。而在倡导回归自然，保护环境的今天，天然染料以其自然的色相、柔和的色调，对皮肤柔和无刺激，及其本身具有的功能保健优势，成为纺织行业的新宠儿。

莲蓬壳，又称莲房，为睡莲科植物莲的花托，呈倒圆锥形状或漏斗形状，多撕裂态。莲蓬壳中含金丝桃甙、槲皮素、原花青素、莲子碱等中药成分。其中，金丝桃甙具有止咳、抗炎、镇痛等作用；槲皮素具有祛痰、止咳作用，能降低血压，增加冠脉血流量作用；而原花青素有较强的抗氧化活性，同时具有能改善血液循环、滋润皮肤、消除炎症、对抗过敏、延缓衰老等功效。而莲子生产加工过程中，将产生大量莲蓬壳废弃物。而提取这些废弃物中的有效成分，可显著增加莲蓬壳的附加值。现有技术中关于天然莲蓬壳色素研究较少，其色素得率较低。

发明内容

本发明克服现有技术中莲蓬壳色素色素得率低的不足，提供一种天然莲蓬壳色素的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明实际所采用的技术方案如下：一种天然莲蓬壳色素的制备方法，将莲蓬壳原料通过微型植物粉碎机粉碎，用纯水浸泡后，再利用超声提取得到红棕色溶液，经真空浓缩干燥，即得红棕色色素粉末。

进一步地，所述的莲蓬壳原料与纯水质量比为1：20-40，纯水浸泡时间为1-3h。

作为优选，所述超声提取的功率为250W，提取温度为60～80℃，提取时间为20-40min。

上述制备的天然莲蓬壳色素用于染色的应用，步骤如下：将待整理织物加入到含有天然莲蓬壳色素染液中入染，然后将染液升温，进行染色，即得到红棕色织物。

进一步地，所述的含有天然莲蓬壳色素染液中天然莲蓬壳色素质量为待整理织物质量的1%-5%，待整理织物与染液的质量比为1:100-150。

作为优选，所述的入染温度为30-50℃，所述的升温速率为2-3℃/min，升温至80-100℃；所述的染色时间为60-90min，染色结束后以2℃/min的速率降至常温。

作为优选，所述的待整理织物的材质为真丝、棉或麻。

进一步地，所述的天然莲蓬壳色素对革兰氏阴性菌具有抑菌效果。

进一步地，所述革兰氏阴性菌为大肠杆菌属、变形杆菌属、痢疾杆菌属、肺炎杆菌属或不动杆菌属中的一种或几种。

进一步地，所述的天然莲蓬壳色素具有抗紫外线功能。

本发明公开了一种天然莲蓬壳色素的制备方法，本发明制备方法色素的提取得率高，将本发明制备的天然莲蓬壳色素作为染料来整理织物，整理出的织物具有天然的红棕色，色泽柔和，且具有抗菌性能，可适用于眼罩、内衣裤、袜子、睡衣、家纺等纺织品中，还具有优异的抗紫外线性能，可适用于婴幼儿夏日服装、夏日防晒服等。

具体实施方式

莲蓬壳色素提取制备：

实施例1

原料采用微型植物粉碎机粉碎→用纯水浸泡1h→超声水提，提取功率为250w，提取温度为60℃，提取料液比为1:20，提取时间为20min→得到红棕色溶液→真空浓缩干燥，红棕色莲蓬壳色素粉末，经计算色素得率为21.55%。（色素得率/%=色素粉末质量/莲蓬壳粉末质量*100%）

实施例2

原料采用微型植物粉碎机粉碎→用纯水浸泡2h→超声水提，提取功率为250w，提取温度为70℃，提取料液比为1:30，提取时间为30min→得到红棕色溶液→真空浓缩干燥，红棕色莲蓬壳色素粉末，经计算色素得率为22.34%。

实施例3

原料采用微型植物粉碎机粉碎→用纯水浸泡3h→超声水提，提取功率为250w，提取温度为80℃，提取料液比为1:40，提取时间为40min→得到红棕色溶液→真空浓缩干燥，红棕色莲蓬壳色素粉末，经计算色素得率为22.67%。

对比实施例1

将实施例2中超声水提步骤省略，其他条件同实施例2，最终得到红棕色莲蓬壳色素得率为13.98%。

对比实施例2

改变实施例2中色素提取方法顺序为原料采用微型植物粉碎机粉碎→超声水提→用纯水浸泡2h，其他条件同实施例2，最终得到红棕色莲蓬壳色素得率为16.55%。

对比实施例3

改变实施例2中超声功率为200W，其他条件不变，最终得到红棕色莲蓬壳色素得率为16.49%。

对比实施例4

改变实施例2中超声功率为300W，其他条件不变，最终得到红棕色莲蓬壳色素得率为19.87%。

表1采用本发明上述实施例制得的莲蓬壳色素，整理织物方法及效果

表2采用上述对比实施例制得的莲蓬壳色素，整理织物方法及效果

性能测试方法及标准：

抗菌性能：以大肠杆菌为代表的革兰氏阴性菌，根据GB/T20944.1-2007《纺织品抗菌性能的评价》，分别进行棉、真丝、麻等天然织物的抗菌实验。按GB/T20944.1效果评价：每个式样至少检测三处，按下式计算抑菌带宽度：

H=(D-d)/2

式中：H---抑菌带宽度，单位为毫米（mm）；

D---抑菌带外径的平均值，单位为毫米（mm）；

d---式样直径，单位为毫米（mm）；

测定抑菌带后，用镊子将试样从琼脂培养基上移去，用显微镜检查式样下面接触区域的细菌繁殖情况。

根据GB/T20944.1效果评价：棉、真丝、麻等天然织物的抑菌带>1mm，试样下无细菌繁殖，效果评价为好。

抗紫外性能：本发明公开了一种以莲蓬壳色素为染料，织物整理后的抗紫外线测试。中国国家标准GB/T18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》：当样品的UPF＞40，且T（UVA）AV＜5%时，可称为“防紫外线产品”。

从表2中数据可以看出，对于对比实施例1来说，省略了超声提取步骤，不仅得率有所下降，其抗菌和抗紫外效果也较差，这可能是因为超声提取时由于超声空化作用，破坏了植物细胞壁，使提取液能够渗入植物细胞从而提高色素得率以及能够使某些抗菌抗紫外有效物质被更多的提取了出来；

对于对比实施例2来说，将本发明色素提取方法中纯水浸泡和超声提取顺序颠倒，最终其抗菌抗紫外效果较差，这可能是因为原料在超声时没有得到充分润湿，超声的提取作用减弱，而在后续的纯水浸泡过程中由于没有外界能量的作用，在细胞内部不容易溶出的抗菌抗紫外的有效物质，最终导致色素的抗菌抗紫外效果较差；

对与对比实施例3来说，减小了超声波的功率，超声输出能量减弱，导致色素得率小，细胞中抗菌抗紫外有效物质溶出较少，造成染色后的织物抗菌抗紫外性能较差；相反若增大本发明中超声波的功率，超声输出能力过大，会导致，细胞中除色素以外的杂质被溶出，影响上染效果，虽然织物染成后具有较好的抗菌抗紫外效果，但是由于杂质的影响，织物的上染效果及色素的色牢度较差，经水洗后抗菌抗紫外效果下降明显。

Claims (1)

1.一种天然莲蓬壳色素用于染色的应用，其特征在于：

所述应用为，将待整理织物加入到含有天然莲蓬壳色素染液中入染，然后将染液升温，进行染色，即得到红棕色织物，

所述的待整理织物的材质为真丝、棉或麻；

所述的天然莲蓬壳色素的制备方法为，将莲蓬壳原料通过微型植物粉碎机粉碎，用纯水浸泡后，再利用超声提取得到红棕色溶液，经真空浓缩干燥，即得红棕色色素粉末，

其中，所述超声提取的功率为250W，提取温度为60～80℃，提取时间为20-40min，所述的莲蓬壳原料与纯水质量比为1：20-40，纯水浸泡时间为1-3h；

所述的含有天然莲蓬壳色素染液中天然莲蓬壳色素质量为待整理织物质量的1％-5％，待整理织物与染液的质量比为1:100-150，

所述的入染温度为30-50℃，所述的升温速率为2-3℃/min，升温至80-100℃；所述的染色时间为60-90min，染色结束后以2℃/min的速率降至常温。