專利名稱：一種制備高純度油茶皂甙的方法
技術領域：
本發明涉及精細化工領域，具體是一種高純度油茶皂甙的制備方法。
背景技術：
油茶(Camelliaoleifera Abel)，屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camel 1 iaL.)植物，為常綠小喬木或灌木，是我國特有的木本食用油料樹種，有2000多年的栽培和利用歷史，與油橄欖、油棕、椰子并稱為世界四大木本油料植物，與烏桕、油桐和核桃并稱為我國四大木本油料植物。目前，我國油茶面積約有4500萬畝，油茶籽年產量100萬噸左右，年產茶油約沈萬噸，產值約110億元，主要分布在長江流域及其以南的14個省(市、區)，其中江西、湖南、廣西三省(區)占到全國總面積的76.2%。油茶籽利用程度接近100%，全國14 個油茶主產省(區、市)現有油茶加工企業659家，油茶籽設計加工能力可達到424. 83萬噸，年可加工茶油110. 79萬噸，加工能力在500噸以上的企業有178家，具有精煉能力的企業達到200多家，油茶加工業已形成一定規模，具備一定基礎。油茶副產品綜合開發利用技術進一步成熟，目前可年產茶粕68. 39萬噸，可生產茶皂素7萬噸。油茶皂甙又稱茶皂苷、 茶皂素，是山茶科油茶果中含有的一類天然糖甙化合物，它是由七種配基(C30H5006)、四種配糖體和二種有機羧組成的一種五環三萜皂甙。茶皂素可廣泛用在食品、制藥、日用化工化妝品、制染、造紙、印刷、化學纖維、紡織、植物農藥等領域。我國目前只能工業化生產粗茶皂素，皂甙含量低，雜質含量高，僅只能在低端市場使用，不適用現代科技對該產品量要求。油茶皂素提取有許多方法，如萃取法，結晶法、吸附法、聚酰胺柱層析法、離子交換樹脂法、絮凝劑法、超濾膜法等等，但工業化生產茶皂素還存在許多問題一般采用甲醇或乙醇等含水溶劑提取，由于有機溶劑價格昂貴、生產成本高，水提法濃縮能耗大；膜分離濾膜孔易堵塞、 再生困難、生產成本高。油茶皂素在水中比在醇等溶劑中更易于溶解，在工業生產中以采用水提法為好，但是水提法目前的生產研究還存在如下主要問題①、如何有效地除去浸提液中的糖類、蛋白質、淀粉、單寧、色素等雜質，水提法浸取茶皂素的同時，很多可溶性的雜質如糖類、蛋白質、單寧、色素等也溶解在水中，過濾時隨茶皂素一起進入濾液，渣液分離非常困難。②、如何高效濃縮浸提液，降低生產成本，用水浸取后的浸提液中含有大量的水分，濃縮能耗大，費時長。
發明內容
本發明的目的就是提供一種從粗油茶皂素制備高純度油茶皂甙的方法，解決工業化提純油茶皂甙成本高、能耗大、去雜質脫色難等問題。本發明解決問題所采取的技術方案是制備高純度油茶皂甙的方法，可以以油茶粕為原料，也可以以粗油茶皂素為原料。以油茶粕為原料時，包括以下步驟①、超聲波逆流提取油茶粕將油茶粕加入到超聲波逆流提取設備中，加入溶劑進行逆流超聲提取，油茶粕與溶劑比例為1 5 (重量比)，提取時間為15-60分鐘；②、過濾加入I-Sppm澄清劑和l_8ppm助濾劑進行澄清和過濾，再用濾膜粗濾、精濾；③、離子交換過濾后的精濾液用堿性陰離子交換樹脂脫色；④、大孔吸附用大孔吸附柱吸附；⑤、濃縮經大孔吸附柱吸附的含有機溶劑解吸液經真空蒸發器濃縮，真空蒸發濃縮溫度小于50°C，再離心噴霧干燥機干燥，經HPLC檢測得含量> 95%以上高純度白色粉末狀油茶皂以粗油茶皂素為原料，粗油茶皂素是一種糖甙化合物可以是液體也可以是粉末， 其含量為50-60%。它包括以下步驟①、用溶劑溶解粗油茶皂素將粗油茶皂素用溶劑，按料液1 20-40(重量比)比例加入帶攪拌器的混合沉淀罐中攪拌，溶解時間常溫7-10小時，加熱溶解是溫度40-50°C時，加熱時間30-60分鐘；②、過濾加入I-Sppm澄清劑和l_8ppm助濾劑進行澄清和過濾，再用濾膜粗濾、精濾；③、離子交換過濾后的精濾液用堿性陰離子交換樹脂脫色；④、大孔吸附用大孔吸附柱吸附；⑤、濃縮經大孔吸附柱吸附的含有機溶劑解吸液經真空蒸發器濃縮，真空蒸發濃縮溫度小于50°C，再離心噴霧干燥機干燥，得經HPLC檢測得含量> 95%以上高純度白色粉末狀油茶皂甙。所述的溶劑可以是甲醇、乙醇、正丁醇、丙二醇、純凈水。所述的澄清劑可以是二氧化硅溶膠(Silica sol)、殼聚糖的高級衍生物、ZTC 1+1 天然澄清劑、卡拉膠、皂土(Bentonite)、聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)。所述的助濾劑可以是硅藻土、石英粉、珍珠巖、滑石粉所述的過濾膜可以是陶瓷超濾膜、有機膜超濾膜。所述的離子交換采用樹脂為堿性丙烯酸系陰離子交換樹脂、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂。所述的大孔吸附采用樹脂是非極性大孔吸附樹脂堿性陰離子交換樹脂、大孔吸附樹脂。在本發明中(1)、采用超聲波連續提取油茶粕中油茶皂素；(2)、采用澄清劑和助濾劑第一次沉淀分離糖類、蛋白質、淀粉、單寧、色素等大分子物質；C3)采用陶瓷膜粗濾、 精濾第二次分離糖類、蛋白質、淀粉、單寧、色素等大分子物質及無機鹽等小分子物質；(4) 用弱堿性交換樹脂脫色，大孔吸附樹脂第三次分離五碳糖、六碳糖、單糖、二糖、多糖等糖類物質；(5)解吸液在< 50°C真空濃縮器中濃縮，離心噴霧干燥得高純度油茶皂甙。本發明用有機溶劑、含水有機溶劑或水溶解粗油茶皂素，采用沉清劑和助濾劑第一次沉淀分離粗油茶皂素中的糖類、蛋白質、淀粉、單寧、色素等物質，經陶瓷膜粗濾、精濾第二次分離糖類、蛋白質、淀粉、單寧、色素等大分子物質及無機鹽等小分子物質，用堿性交換樹脂脫色，大孔吸附樹脂第三次分離五碳糖、六碳糖、單糖、二糖、多糖糖類物質，解吸液經< 50°C真空濃縮器濃縮，離心噴霧干燥得> 95%高純度油茶皂甙。本發明采用多種方法結合多次分離大分子物質及無機鹽等小分子物質，使糖甙化合物得到分離，也減輕了膜分離、大孔吸附樹脂吸附純化的易堵塞和易飽和的壓力，得到95%高純度油茶皂甙，高純度油茶皂甙可進入食品、制藥、電子、印刷等高端領域，本法溶劑消耗少，能耗低，提取率高，符合國家節能減排清潔生產要求，且能進行規模化生產。
具體實施例方式將油茶粕加入到超聲波逆流提取設備中，由另一端加入有機溶劑也可以是純凈水進行逆流超聲提取，超聲頻率為30-60KHZ、超聲時間為15-60分鐘，超聲功率12-76KW，提取溫度20-60°C、用液體流量計和進料速度控制器控制料液比為1 5，提取液經渣液分離器分離渣液，提取液進料液處理系統；在沉淀罐中加入天然澄清劑沉淀去部分除蛋白、鞣質、 多糖等大分子物質，加入助濾劑，濾取經處理后的提取液，用弱堿性交換樹脂脫去色素，經二效真空蒸發器蒸發回收有機溶劑得含油茶皂甙無醇提取液，用純凈水配成5%水溶液，大孔吸附樹脂第三次分離五碳糖、六碳糖、單糖、二糖、多糖等糖類物質，解吸液在濃縮器中濃縮，離心噴霧干燥得> 95%高純度油茶皂甙。下面結合實施例具體說明。實施例1將40-60目油茶粕1000公斤逐漸加入到超聲波逆流提取設備中，由另一端逐漸加入5000公斤80% (體積濃度)乙醇進行逆流超聲提取，超聲頻率為30-60KHZ、超聲時間為 15-60分鐘，超聲功率12-76KW，提取溫度20-60°C、用液體流量計和進料速度控制器控制料液比為1 5，提取液經渣液分離器分離渣液；提取液在沉淀罐中加60公斤5ppmZTC 1+1 天然澄清劑沉淀去部分除蛋白、鞣質、多糖等大分子物質，加入60公斤硅藻土助濾劑，再用濾膜粗濾、精濾；濾取提取液，用弱堿性交換樹脂脫去色素，經二效真空蒸發器蒸發回收有機溶劑得含油茶皂甙無醇提取液，用純凈水配成5%水溶液，大孔吸附樹脂第三次分離五碳糖、六碳糖、單糖、二糖、多糖等糖類物質，解吸液在濃縮器中濃縮，濃縮溫度為40-50°C，離心噴霧干燥得85. 3公斤> 95%高純度油茶皂甙，高純度油茶皂甙提取率為94. 5%。實施例2將40-60目油茶粕1000逐漸加入到超聲波逆流提取設備中，由另一端逐漸加入 5000公斤80% (體積濃度)甲醇進行逆流超聲提取，超聲頻率為30-60KHZ、超聲時間為 15-60分鐘，超聲功率12-76KW，提取溫度20-60°C、用液體流量計和進料速度控制器控制料液比為1 5，提取液經渣液分離器分離渣液；提取液在沉淀罐中加60公斤5ppm ZTC 1+1 天然澄清劑沉淀去部分除蛋白、鞣質、多糖等大分子物質，加入60公斤硅藻土助濾劑，再用濾膜粗濾、精濾；濾取經處理后的提取液，用弱堿性交換樹脂脫去色素，經二效真空蒸發器蒸發回收有機溶劑得含油茶皂甙無醇提取液，用純凈水配成5%水溶液，大孔吸附樹脂第三次分離五碳糖、六碳糖、單糖、二糖、多糖等糖類物質，解吸液在濃縮器中濃縮，離心噴霧干燥得89. 7公斤> 95%高純度油茶皂甙，高純度油茶皂甙提取率為94. 03%。實施例3將40-60目油茶粕1000逐漸加入到超聲波逆流提取設備中，由另一端逐漸加入 5000公斤純凈水進行逆流超聲提取，超聲頻率為30-60KHZ、超聲時間為15-60分鐘，超聲功率12-76KW，提取溫度20-60°C、用液體流量計和進料速度控制器控制料液比為1 5，提取液經渣液分離器分離渣液；提取液在沉淀罐中加ZTC 1+1天然澄清劑沉淀去部分除蛋白、 鞣質、多糖等大分子物質，加入助濾劑，再用濾膜粗濾、精濾；濾取經處理后的提取液，用弱堿性交換樹脂脫去色素，經二效真空蒸發器蒸發，加純凈水配成5%水溶液，大孔吸附樹脂第三次分離五碳糖、六碳糖、單糖、二糖、多糖等糖類物質，解吸液在濃縮器中濃縮，離心噴霧干燥得80. 8公斤> 91. 高純度油茶皂甙，高純度油茶皂甙提取率為93. 92%。實施例4取粗油茶皂素100公斤(油茶皂素含量為50-60%，重量比)，2000公斤80% (體積比)乙醇，用液體流量計和進料速度控制器控制料液比為1 20，溫度40-50°C，在帶攪拌沉淀罐中加熱溶解1小時，在沉淀罐中加60公斤5ppmZTC 1+1天然澄清劑沉淀去部分除蛋白、鞣質、多糖等大分子物質，加入60公斤硅藻土助濾劑，再用濾膜粗濾、精濾；濾取提取液，用弱堿性交換樹脂脫去色素，經二效真空蒸發器蒸發回收有機溶劑得含油茶皂甙無醇提取液，用純凈水配成5%水溶液，大孔吸附樹脂第三次分離五碳糖、六碳糖、單糖、二糖、 多糖等糖類物質，解吸液在濃縮器中濃縮，濃縮溫度為40-50°C，離心噴霧干燥得65公斤> 95%高純度油茶皂甙。
權利要求
1.一種制備高純度油茶皂甙的方法，以油茶粕為原料，它包括以下步驟①、超聲波逆流提取將油茶粕加入到超聲波逆流提取設備中，加入溶劑進行逆流超聲提取，油茶粕與溶劑比例為1 5(重量比)，提取時間為15-60分鐘；②、過濾加入I-Sppm澄清劑和I-Sppm助濾劑進行澄清和過濾，再用濾膜粗濾、精濾；③、離子交換過濾后的精濾液用堿性陰離子交換樹脂脫色；④、大孔吸附用大孔吸附柱吸附；⑤、濃縮經大孔吸附柱吸附的含有機溶劑解吸液經真空蒸發器濃縮，真空蒸發濃縮溫度小于 500C，再離心噴霧干燥機干燥，經HPLC檢測得含量大于95%以上高純度白色粉末狀油茶皂
2.一種制備高純度油茶皂甙的方法，以粗油茶皂素為原料，它包括以下步驟①、用溶劑溶解粗油茶皂素將粗油茶皂素用溶劑溶解，按料液1 20-40(重量比)比例加入帶攪拌器的混合沉淀罐中攪拌，溶解時間常溫7-10小時，加熱溶解是溫度40-50°C時，加熱時間30-60分鐘；②、過濾加入I-Sppm澄清劑和I-Sppm助濾劑進行澄清和過濾，再用濾膜粗濾、精濾；③、離子交換過濾后的精濾液用堿性陰離子交換樹脂脫色；④、大孔吸附用大孔吸附柱吸附；⑤、濃縮經大孔吸附柱吸附的含有機溶劑解吸液經真空蒸發器濃縮，真空蒸發濃縮溫度小于 500C，再離心噴霧干燥機干燥，經HPLC檢測得含量大于95%以上高純度白色粉末狀油茶皂
3.根據權利要求1或2所述的一種制備高純度油茶皂甙的方法，其特征在于所述的溶劑可以是甲醇、乙醇、正丁醇、丙二醇、純凈水。
4.根據權利要求1或2所述的一種制備高純度油茶皂甙的方法，其特征在于所述的澄清劑可以是二氧化硅溶膠(Silica sol)、殼聚糖的高級衍生物、ZTC 1+1天然澄清劑、卡拉膠、皂土(Bentonite)、聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)。
5.根據權利要求1或2所述的一種制備高純度油茶皂甙的方法，其特征在于所述的助濾劑可以是硅藻土、石英粉、珍珠巖、滑石粉
6.根據權利要求1或2所述的一種制備高純度油茶皂甙的方法，其特征在于所述的過濾膜可以是陶瓷超濾膜、有機膜、超濾膜。
7.根據權利要求1或2所述的一種制備高純度油茶皂甙方法，其特征在于所述的離子交換采用樹脂為堿性丙烯酸系陰離子交換樹脂、大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂。
8.根據權利要求1或2所述的一種制備高純度油茶皂甙方法，其特征在于所述的大孔吸附采用樹脂是非極性大孔吸附樹脂堿性陰離子交換樹脂、大孔吸附樹脂。
全文摘要
本發明公開了一種制備高純度油茶皂甙的方法，以油茶粕或粗油茶皂素為原料，采用超聲波逆流提取油茶粕或用溶劑溶解粗油茶皂素，然后經過濾、離子交換、大孔吸附，最后濃縮等步驟，制得含量＞95％以上高純度白色粉末狀油茶皂甙。高純度油茶皂甙可進入食品、制藥、電子、印刷等高端領域，本發明溶劑消耗少，能耗低，提取率高，符合國家節能減排清潔生產要求，且能進行規模化生產，解決工業化提純油茶皂甙成本高、能耗大、去雜質脫色難等問題。
文檔編號C07H1/08GK102180935SQ201110066908
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者滿孜孜, 滿意, 滿漢云 申請人:湖南漢清生物技術有限公司