CN1182150C - 用金属纳米膜分离综合提取葛根淀粉、黄酮类药物的工艺方法 - Google Patents

Abstract

一种用金属纳米膜分离综合提取葛根淀粉、黄酮类药物的工艺方法，是在常温下将鲜葛根进行清洗、碎解、过滤、金属超滤膜分离出葛根淀粉、蛋白质、和天然色素，有黄酮类药物成份的滤液经不锈钢金属纳米膜截留得到葛根黄酮药物浸膏物质，最后排除是纯水实现纯水内循环使用；废渣加入纤维素酶可生产优质饲料；整个生产过程中完全做到了无三废排放，葛根资源得到了充分利用。

Description

用金属纳米膜分离综合提取葛根淀粉、黄酮类药物的工艺方法

技术领域：

本发明涉及农产品深加工和植物药用成分提取工艺方法领域，尤其涉及葛根淀粉和葛根黄酮类药物综合提取工艺方法的改进和创新。

背景技术：

葛根为豆科葛属Pueraria植物的块根，葛根始载于我国汉代《神农本草经》中。《中国药典》(1995年版)和《中药志》(第一册)收载的原植物有：葛Puerarialobata(wilid)Ohwi(通称野葛)和于葛藤P.thorasonii Benth(通称粉葛)，是常用的传统中药。葛根中富含淀粉和黄酮类物质(即大豆甙、葛根黄甙、葛根黄素)，有很高的食用价值和医药保健价值。我国卫生部于1998年公布为既是食用又是药用的植物。近年来种植面积发展交快，但对葛根的加工工艺尚处于初级阶段，如已公开的中国专利申请号为93104516.9的《葛根淀粉(葛粉)及其制作工艺》的申请案，该工艺的缺点在于：只是单一提取葛根淀粉，即从鲜葛根中提取葛根淀粉时则放弃了葛根中的黄酮类药物的提取，葛根中的黄酮类药物随残渣被丢弃，这种提取工艺造成了葛根资源的浪费和环境污染，经济效益较低下。

中国专利申请号为99115790.7的《一种高纯度药用葛根素的提取新方法》的申请案，该提取新方法的缺点在于：只是单一提取葛根中的黄酮类药物，即从葛根片中提取黄酮类药物有效成分时则放弃了葛根淀粉的提取，葛根淀粉随残渣被丢弃，这种提取新方法造成了葛根资源的浪费和环境污染，经济效益较低，至使生产成本高；另外，该提取新方法使用的溶剂为乙酸乙酯、正丁醇或甲醇，而众所周知，上述溶剂均易燃易爆，存在安全隐患，同时有相当强的神经毒性，难以从成品中将其去除达到ppb量级，以适应国内外市场的要求。

中国专利申请号为01106845.0的《葛根药用成份提取工艺》的申请案，该提取工艺的缺点在于：只是单一提取葛根中的黄酮类药物，即从干葛根片中提取黄酮类药物有效成分时则放弃了葛根淀粉的提取，葛根淀粉随残渣被丢弃，这种提取工艺造成了葛根资源的浪费和环境污染，经济效益较低，至使生产成本高；另外，该提取工艺使用聚酰胺柱层析洗脱工艺，而层析柱填料为聚酰胺，聚酰胺被国际医学界判为神经毒性分子，会对异黄酮类药物造成难以消除的污染，而聚酰胺层析柱及填料使用寿命短，增大了生产成本。

中国专利申请号为02113938.5的《纯水法提取高纯葛根素的新工艺》的申请案，该提取新工艺的缺点在于：只是单一提取葛根中的黄酮类药物，即从葛根片中提取黄酮类药物有效成分时则放弃了葛根淀粉的提取，葛根淀粉随残渣被丢弃，这种提取新方法造成了葛根资源的浪费和环境污染，经济效益较低，至使生产成本高；

中国专利号为91110602.2的《葛根有效成份提取物及制备方法和用途》的专利案，该提取新工艺的缺点在于：只是单一提取葛根中的黄酮类药物，即从葛根片中提取黄酮类药物有效成分时则放弃了葛根淀粉的提取，葛根淀粉随残渣被丢弃，这种提取新方法造成了葛根资源的浪费和环境污染，经济效益较低，至使生产成本高；另外，该提取新工艺从头到尾使用大量酒精，易燃易爆，存在安全隐患。

中国专利号为95110343.1的《葛根素及其提取方法和用途》的专利案，该专利案的缺点在于：只是单一提取葛根中的黄酮类药物，即从葛根片中提取黄酮类药物有效成分时则放弃了葛根淀粉的提取，葛根淀粉随残渣被丢弃，这种提取新方法造成了葛根资源的浪费和环境污染，经济效益较低，至使生产成本高；另外，该专利案使用聚酰胺柱层析洗脱工艺，而层析柱填料为聚酰胺，聚酰胺被国际医学界判为神经毒性分子，会对异黄酮类药物造成难以消除的污染，而聚酰胺层析柱及填料使用寿命短，增大了生产成本。

中国专利号为96100953.5的《制取葛根素的方法》的专利案，该专利案的缺点在于：只是单一提取葛根中的黄酮类药物，即从干葛根片中提取黄酮类药物有效成分时则放弃了葛根淀粉的提取，葛根淀粉随残渣被丢弃，这种提取新方法造成了葛根资源的浪费和环境污染，经济效益较低，至使生产成本高；另外，该专利案使用正丁醇为溶剂萃取，正丁醇具有相当强的神经毒性，要将正丁醇去除掉达到国际上认可的ppb量级非常困难。

中国专利号为96115754.2的《葛根素及其提取方法》的专利案，该专利案的缺点在于：只是单一提取葛根中的黄酮类药物，即从干葛根片中提取黄酮类药物有效成分时则放弃了葛根淀粉的提取，葛根淀粉随残渣被丢弃，这种提取新方法造成了葛根资源的浪费和环境污染，经济效益较低，至使生产成本高；另外，该专利案是将使用聚酰胺柱层析洗脱工艺，而层析柱填料为聚酰胺，聚酰胺被国际医学界判为神经毒性分子，会对异黄酮类药物造成难以消除的污染；而聚酰胺层析柱及填料使用寿命短，增大了生产成本。

已公开的中国专利申请号为97107371.6的《用葛根联合生产淀粉、异黄酮类、葛(全)根饮料的工艺方法》的申请案，虽然能综合提取葛根粉、异黄酮类药物，但提取葛根粉后含有异黄酮类药物的废水用大孔树脂/聚酰树脂柱进行吸附，其工作时间长，效率差，聚酰树脂柱使用寿命短，造成生产成本高，而且聚酰树脂被国际医学界判为神经毒性分子，会对异黄酮类药物造成难以消除的污染。

发明内容：

根据现有葛根加工工艺技术存在的上述缺点，本发明所要解决的葛根综合加工工艺技术方案是：要提供一种无毒、安全高效、无污染排放、且工艺简单的金属纳米膜分离综合提取葛根粉、黄酮类药物物质等的新工艺。

为此，本发明的技术方案是：一种用金属纳米膜分离综合提取葛根淀粉、黄酮类药物的工艺方法，是将鲜葛根进行清洗、加水碎解、过滤分离出葛根乳浆输入碟片分离机，碟片分离机分离出葛根淀粉浓浆和滤液，其特征在于，葛根淀粉浓浆经膜孔孔径为7-25μm的金属超滤膜分离器分离过滤得到葛根湿淀粉和滤液，葛根湿淀粉经干燥即得成品葛根淀粉，碟片分离机分离出的滤液经膜孔孔径为0.1-1μm的金属超滤膜分离器分离出蛋白质和天然色素后所得滤液与葛根淀粉浓浆经膜孔孔径为7-25μm的金属超滤膜分离器分离过滤得到的滤液合并输入金属纳米膜分离器进行分离，截留下葛根黄酮类药物浸膏物质，葛根黄酮类药物浸膏物质粗品，再经不锈钢金属纳米膜分子筛精提，得到纯度≥98％的葛根素成品。通过金属纳米膜分离器分离的液体为纯水回收利用，实现纯水内循环使用。

所述的金属超滤膜分离器的金属膜为不锈钢金属膜。

所述的金属纳米膜分离器的纳米膜为不锈钢金属膜。

所述的不锈钢金属纳米膜的膜孔孔径为可截留葛根黄酮类药物物质的范围。

所述的金属纳米膜分离综合提取葛根淀粉、黄酮类药物的各工艺流程中都是在常温下进行。

由于上述工艺采用了金属超滤膜分离和金属纳米膜分离技术，本发明具有如下显著优点：

整个工业化连续生产工艺流程在常温下进行，解决了从鲜葛根中提取葛根淀粉的同时又回收了最主要的黄酮类药物物质，以及蛋白质和天然色素，并利用葛根废渣加纤维素酶糖化处理，生产成优质饲料。该综合提取工艺的建厂投资成本小于单一提取葛根淀粉与单一提取黄酮类药物物质工艺的建厂投资成本之和，降低了生产运行综合成本，达到了葛根资源的充分利用，提高了葛根综合利用的经济价值，为葛根系列产品走向市场增强竞争力打下了良好基础。

本发明的工艺流程不使用任何有机、无机酸碱，整个生产过程中完全做到了无三废排放，不使用有毒吸附剂，不使用易燃、易爆物质，安全高效，节能节水。

附图说明：

图1  工业化连续生产工艺流程图

具体实施方式：

如图1所示，按鲜葛根入厂先后次序，通过输送机送入清洗机进行清洗，主要是清洗鲜葛根表面泥沙以及其他杂物。考虑到鲜葛根表面凸凸不平，泥沙不易清洗掉，因此，还应在清洗机上安一定的尼龙刷，或增加一条洗槽，以确保清洗效果。将清洗干净的鲜葛根经切块机切成片后送入碎解机中进行碎解。碎解时必需加入纯水，鲜葛根和纯水比例为1∶4，碎解机的筛网孔径为φ1.8-2mm。葛根经碎解机碎解后并首次分离出葛根乳浆和葛根粗渣，葛根粗渣再加2倍于渣的纯水进行碾磨，碾磨后经压力曲筛过滤和立式离心筛过滤，过滤后分离出乳浆I、渣I和渣II；首次分离出的葛根乳浆经旋流除沙器、压力曲筛过滤、立式离心筛过滤分别旋除泥沙和渣I、渣II，最后得到乳浆II。把乳浆I和乳浆II合并输入碟片分离机，碟片分离机分离出葛根淀粉浓浆和滤液；葛根淀粉浓浆经膜孔孔径为7-25μm的不锈钢金属超滤膜分离器分离过滤得到葛根湿淀粉和滤液，葛根湿淀粉经干燥即得成品葛根淀粉；碟片分离机分离出的滤液经膜孔孔径为0.1-1μm的不锈钢金属超滤膜分离器分离出蛋白质和天然色素后所得滤液与葛根淀粉浓浆经膜孔孔径为7-25μm的不锈钢金属超滤膜分离器分离过滤得到的滤液合并输入不锈钢金属纳米膜分离器进行分离，截留下葛根黄酮类药物浸膏物质，葛根黄酮类药物浸膏物质粗品，在经不锈钢金属纳米膜分子筛精提，得到纯度≥98％的葛根素成品。通过金属纳米膜分离器分离的液体为纯水回收利用，实现纯水内循环使用。渣I、渣II合并加入纤维素酶可生产优质饲料，如牛、羊饲料。蛋白质、天然色素经干燥粉碎后可做食品添加剂出售。

Claims (5)

1、一种用金属纳米膜分离综合提取葛根淀粉、黄酮类药物的工艺方法，是将鲜葛根进行清洗、碎解、过滤分离出葛根乳浆输入碟片分离机，碟片分离机分离出葛根淀粉浓浆和滤液，其特征是，葛根淀粉浓浆经膜孔孔径为7-25μm的金属超滤膜分离器分离过滤得到葛根湿淀粉和滤液，葛根湿淀粉经干燥即得成品葛根淀粉，碟片分离机分离出的滤液经膜孔孔径为0.1-1μm的金属超滤膜分离器分离出蛋白质和天然色素后所得滤液与葛根淀粉浓浆经膜孔孔径为7-25μm的金属超滤膜分离器分离过滤得到的滤液合并输入金属纳米膜分离器进行分离，截留下葛根黄酮类药物浸膏物质，葛根黄酮类药物浸膏物质粗品，再经不锈钢金属纳米膜分子筛精提，得到纯度≥98％的葛根素成品。

2、根据权利要求1所述的用金属纳米膜分离综合提取葛根淀粉、黄酮类药物的工艺方法，其特征是金属超滤膜分离器的金属膜为不锈钢金属膜。

3、根据权利要求1所述的用金属纳米膜分离综合提取葛根粉、黄酮类药物的工艺方法，其特征是金属纳米膜分离器为不锈钢金属纳米膜分离器。

4、根据权利要求1所述的用金属纳米膜分离综合提取葛根淀粉、黄酮类药物的工艺方法，其特征是不锈钢金属纳米膜的膜孔孔径为可截留葛根黄酮类药物物质的范围。

5、根据权利要求1所述的用金属纳米膜分离综合提取葛根淀粉、黄酮类药物的工艺方法，其特征是各工艺流程中都是在常温下进行。

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