CN109337407A - 一种黑豆皮天然染料的提取方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黑豆皮天然染料的提取方法及其应用，通过原料制备、染料提取及染料净化三个步骤即可得到黑豆皮天然染料，提取工艺简单，提取效率高，成本低，提取物安全并且具有杀菌等功效，与生态环境相容性好，可生物降解；提取的黑豆皮染料应用在织物上，其染色牢度高，染色效果好。

Description

一种黑豆皮天然染料的提取方法及其应用
技术领域
本发明属于染料制作技术领域，具体涉及一种黑豆皮天然染料的提取方法及其应用。
背景技术
天然染料取材于自然中的植物、动物、矿物等，在染色过程中无需添加大量化学助剂，并且不会产生废水；提取染料的沉淀物可以作为造纸原料或肥料利用，不产生污染，实现“零排放”。在染色过程中，其药物成分会与色素一起被织物吸收，使染色后的织物对人体有特殊的药物保健功能，如舒筋活络、杀菌、清香、抗紫外线等等。
黑豆皮是黑豆的种皮，含有黑豆皮染料、纤维素、半纤维素、果胶、维生素、乙酰丙酸、多糖、微量元素等。黑豆皮中的黑豆皮染料，属类黄酮化合物，为花色素类色素，是天然的功能性色素，食用安全，无毒性，同时具备一定的营养价值和药理作用。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种黑豆皮天然染料的提取方法及其应用。
本发明实施例的采用的技术方案是，一种黑豆皮天然染料的提取方法，一种黑豆皮天然染料的提取方法，包括以下步骤：
(1)原料处理；取黑豆皮洗净干燥后研磨成粉末备用；
(2)提取染料；称取上述粉末状原料适量，向其中依次加入柠檬酸-乙醇溶液、纤维素酶，采用超声萃取，提取上清液过滤得含黑豆皮天然染料的滤液；
(3)净化染料；调节上述滤液为酸性，静置后抽滤，抽滤后的液体干燥直至得到黑豆皮染料。
优选地，所述步骤(1)中，黑豆皮洗净干燥后研磨成粉末过80～100目网筛得到粉末状原料备用。
本发明实施例还提供了一种黑豆皮天然染料的提取方法提取的黑豆皮染料的应用，提取的黑豆皮染料应用于织物染色上。
优选地，取所述步骤(3)中的黑豆皮染料加入去离子水中稀释，并调节pH值得到染液，将经过前处理的织物浸入所述染液中进行染色，染色完毕后水洗并烘干，得到染色织物。
本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的黑豆皮天然染料的提取方法，提取工艺简单，提取效率高，成本低，提取物安全并且具有杀菌等功效，与生态环境相容性好，可生物降解；提取的色素用作染料可很好地在织物上染色。
附图说明
图1是本发明实施例的方法提取的黑豆皮天然染料的红外谱图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
实施例一
本发明的实施例提供了一种黑豆皮天然染料的提取方法，包括以下步骤：
(1)原料处理；取黑豆皮洗净干燥后研磨成粉末备用；
具体地，黑豆皮洗净干燥后研磨过80～110目网筛得到粉末状原料备用；
(2)提取染料；称取上述粉末状原料适量，向其中依次加入柠檬酸-乙醇溶液、纤维素酶，采用超声萃取，提取上清液过滤得含黑豆皮天然染料的滤液；其中，柠檬酸-乙醇溶液的浓度为50％～70％；上清液过滤后的残渣重复超声萃取、提取上清液过滤，并合并得到的滤液；多次重复超声萃取可保证原料中的染料被全部提取，提高染料的提取率；
(3)净化染料；调节上述滤液为酸性，静置后抽滤，抽滤后的液体干燥直至得到黑豆皮染料。
参照附图1，黑豆皮作为天然染料的最主要成分是花色苷色素，其中3466.92cm-1处的强烈吸收峰对应于化合物中芳香环上大量的-OH的伸缩震动，由于羟基间形成氢键是吸收峰波数下降且波形较宽。1597.08～1639cm-1处的吸收峰为花色苷酰基化产物的C＝O引起的，1501.8cm-1处的吸收峰为苯环和杂环上的C＝C引起的，1210.12cm-1和1124.1cm-1处的吸收峰为甲氧基引起的，表明本发明实施例的方法提取的黑豆皮染料中具有酰基化花色苷结构。
本发明实施例还提供了一种黑豆皮天然染料的提取方法提取的黑豆皮染料的应用，提取的黑豆皮染料应用于织物染色上。
进一步地，提取的所述黑豆皮染料应用于蚕丝织物染色。
进一步地，提取的黑豆皮染料加入去离子水中稀释，并调节pH值得到染液，将经过前处理的织物浸入所述染液中进行染色，染色完毕后水洗并烘干，得到染色织物。
进一步地，所述染液的pH值为2～6，质量浓度为15～30g/L；对织物的染色工艺条件为：浴比1：20～30、媒染剂用量5～15g/L、染色温度90～95℃、染色时间为45～75min。加入媒染剂可提高本发明实施例提取的染料的染色牢度。所述媒染剂采用硫酸铝钾、氯化镁或氯化钙；染色过程中添加电解质。
实施例二
根据本发明实施例一的方法提取黑豆皮天然染料，包括以下步骤：
(1)原料处理；取黑豆皮洗净干燥后研磨过100目网筛得到粉末状原料；
(2)提取染料；称取上述粉末状原料5g，向其中依次加入60％的柠檬酸-乙醇溶液200mL、纤维素酶0.08g，采用超声萃取50～60min，提取上清液过滤得含黑豆皮天然染料的滤液，过滤后的残渣重复超声萃取然后提取上清液过滤，重复萃取过滤三次，合并得到的滤液；
(3)净化染料；调节上述滤液为酸性，室温下静置3～6h抽滤，抽滤后的液体干燥直至得到黑豆皮染料。其中，抽滤后的固体残渣为药物残渣，可用于其他用途。
采用本发明实施例提取的黑豆皮染料应用于织物染色上，具体可应用于蚕丝织物染色。
进一步地，提取的黑豆皮染料加入去离子水中稀释，并调节pH值得到染液，将经过前处理的织物浸入所述染液中进行染色，染色完毕后水洗并烘干，得到染色织物。其余同实施例一。
实施例三
参照本发明实施例二的方法提取的黑豆皮染料在温度95℃、时间75min、电解质5g/L、pH值3的条件下按不同的浴比对织物进行染色，染色后的织物检测其颜色特征值(L值、a值、b值)及K/S值，见表1。
表1不同浴比下染色的织物L值、a值、b值及K/S值
在浴比1：10的条件下织物染色牢度最大。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种黑豆皮天然染料的提取方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)原料处理；取黑豆皮洗净干燥后研磨成粉末备用；
(2)提取染料；称取上述粉末状原料适量，向其中依次加入柠檬酸-乙醇溶液、纤维素酶，采用超声萃取，提取上清液过滤得含黑豆皮天然染料的滤液；
(3)净化染料；调节上述滤液为酸性，静置后抽滤，抽滤后的液体干燥直至得到黑豆皮染料。
2.根据权利要求1所述的一种黑豆皮天然染料的提取方法，其特征是，所述步骤(1)中，黑豆皮洗净干燥后研磨过80～110目网筛得到粉末状原料。
3.根据权利要求1所述的一种黑豆皮天然染料的提取方法，其特征是，所述步骤(2)中，柠檬酸-乙醇溶液的浓度为50％～70％；上清液过滤后的残渣重复超声萃取、提取上清液过滤，并合并得到的滤液。
4.根据权利要求1所述的一种黑豆皮天然染料的提取方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)原料处理；取黑豆皮洗净干燥后研磨过100目网筛得到粉末状原料；
(2)提取染料；称取上述粉末状原料5g，向其中依次加入60％的柠檬酸-乙醇溶液200mL、纤维素酶0.08g，采用超声萃取50～60min，提取上清液过滤得含黑豆皮天然染料的滤液，过滤后的残渣重复超声萃取然后提取上清液过滤，重复萃取过滤三次，合并得到的滤液；
(3)净化染料；调节上述滤液为酸性，室温下静置3～6h抽滤，抽滤后的液体干燥直至得到黑豆皮染料。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种黑豆皮天然染料的提取方法提取的黑豆皮染料的应用，其特征是，提取的黑豆皮染料应用于织物染色上。
6.根据权利要求5所述的一种黑豆皮天然染料的提取方法提取的黑豆皮染料的应用，其特征是，提取的所述黑豆皮染料应用于蚕丝织物染色。
7.根据权利要求5所述的一种黑豆皮天然染料的提取方法提取的黑豆皮染料的应用，其特征是，提取黑豆皮染料加入去离子水中稀释，并调节pH值得到染液，将经过前处理的织物浸入所述染液中进行染色，染色完毕后水洗并烘干，得到染色织物。
8.根据权利要求7所述的一种黑豆皮天然染料的提取方法提取的黑豆皮染料的应用，其特征是，所述染液的pH值为2～6，质量浓度为15～30g/L；对织物的染色工艺条件为：浴比1：20～30、媒染剂用量5～15g/L、染色温度90～95℃、染色时间为45～75min。
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王海棠等: "黑豆色素的提取工艺、理化性质和应用", 《洛阳工学院学报》 *

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Assignor: WUHAN POLYTECHNIC

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Denomination of invention: Extraction and Application of a Natural Dye from Black Bean Skin

Granted publication date: 20201030

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