一種從茶麩提取茶皂素的工藝及方法
【專利摘要】本發明主要公布了一種從茶麩提取茶皂素的工藝及方法,本發明主要以富含茶皂素物質成分的茶麩為原料,通過一系列的工藝加工和方法步驟,提取一種高純度的醣甙化合物天然活性劑產品--茶皂素。該產品雜質少、純度率高,純度≥95%以上,主要用于配制無公害洗滌劑、各類工業乳化劑、無公害殺蟲劑、啤酒發泡劑和食品工業乳化劑等方面,應用領域十分廣泛,市場上十分搶手,極大地提高了油茶綜合利用價值,擴寬、延伸油茶產業鏈,增加經濟效益。技術實施后,能快速帶動油茶產業的更大發展,促進油茶主產區社會主義新農村建設,加快山區群眾脫貧致富,推動地方經濟的可持續發展,進而從多方面促進了油茶經營規模和生產力水平。
【專利說明】一種從茶麩提取茶皂素的工藝及方法 所屬【技術領域】:
[0001] 本發明涉及到茶皂素提取工藝和制備技術,屬于油茶樹茶籽榨油后的副產品茶麩 中提取出來的一類醣甙化合物天然活性劑制品和利用,具體涉及到一種從茶麩提取茶皂素 的工藝及方法。 技術背景
[0002] 油茶(Camellia oleifera Abel),屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia L.)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5000萬畝,油茶籽年產量120萬噸左右,年產茶 油約30萬噸,產值約140億元,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%。
[0003] 廣西是我國三大油茶產區之一,現有油茶林面積40萬hm2,年產油茶籽16. 9萬噸, 茶油3. 8萬噸,油茶產業已躋身全國三強。
[0004] 油茶是一種優質食用油科,不飽和脂肪酸占94%,比其他植物油含量都高,容易消 化,不易使膽固醇在血管中沉淀。同時,不易酸敗變質,經久耐藏。是我國南方,特別是山區 人民的主要食用油,也是農村山區群眾經濟收入的主要部分。
[0005] 茶油是一種淡黃色澄清油狀液體,具有茶油的特征香味。它主要成分是油酸、亞油 酸、棕櫚酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸,其化學組分和理化性狀與世界公認的"油脂皇后"橄欖 油非常相似;且油茶的不飽和脂肪油比橄欖油高1個百分點以上。
[0006] 油茶籽經過加工后的主要產品為茶油,提取茶油后的副產品稱為茶麩,其主要由 纖維、蛋白質、茶皂素、淀粉糖及共衍物組成。茶麩中富含優質的天然茶皂素,含量約為20% 左右,可通過應用浸提分離技術從中提取。
[0007] 茶阜素(teasaponin)為生物堿,分子式為C57H9(l026,分子量為1191. 31,烙點 223-224°C,易吸濕,味苦辣,能溶于水、甲醇、乙醇、醋酸、吡啶等強極性溶劑中,不溶于乙 醚、石油醚、苯等有機溶劑。茶皂素由配基、糖體和有機酸構成的三環五萜類化合物,具有較 強的附著力、乳化力、分散力、潤濕力和發泡力。茶皂素對冷血動物具有高毒性,而對人畜 等恒溫動物則無毒或低毒。因此茶皂素可以代替和部分代替化學產品在獸藥和農藥中的 應用,以其獨特的抗微生物、寄生蟲和害蟲的作用機理,不會致使生物體產生抗藥性和耐藥 性,不會對人畜產生不良影響,可長期使用。提取茶皂素后的茶麩,經分離得到含纖維多的 粗柏,可做肥料或燃料。富含蛋白質、淀粉(蛋白質>25%)的細柏,可作飼料蛋白,因為茶 皂素經提取后其含量已降至1%以下,口感較好,營養成分多,是很好的飼料原料。
[0008] 現有技術
[0009] 目前天然茶皂素的提取技術方法,提取的原料各有不同,主要表現在提取生產工 藝不同、提取制備原料不一樣等方面,存在的不足主要表現在提取率較低、產品純度不高、 生產成本過大等,與本發明相差甚大。如申請號:CN201410097039的發明專利,所公開的一 種茶皂素的制備方法,其包括以下步驟:a、對茶籽柏進行擠壓膨化處理;b、對茶籽柏進行 球磨微體化處理;c、加入冷水和蛋白酶提取茶籽柏中殘留的茶籽油;d、添加熱水調節乙醇 水比提取茶皂素。該方法它經過擠壓膨化與微體化處理后的茶籽柏,加入冷水和酶制劑提 取茶籽油,同時茶皂素的提取時間也大為縮短,節省了能源的消耗,但是茶皂素的提取率不 高,約為50%左右,含量僅有80%。申請號:CN201410048432的發明專利,它公開的一種 從茶籽柏提取茶皂素的新工藝,該工藝中采用了微波和超聲波兩種輔助方法,結合這兩種 輔助方法從提取茶籽柏中提取茶皂素。申請號:CN201310223164的發明專利,所公開的一 種從油茶籽餅柏中提取高純茶皂素的工藝,該工藝主要是采用水劑浸取工藝進行初提取, 再利用超濾膜進行濃縮精制的提取方法。其工藝步驟為:選用脫脂油茶餅柏為原料;經過 破碎、磨碎;調節浸提液溫度,浸提;絮凝、分離;預濾、精濾;膜法超濾濃縮精制;噴霧干燥, 制得高純度茶皂素。申請號:CN201310194494的發明專利,公開了一種食鹽促滲從油茶餅 柏中提取茶皂素的方法,包括以下步驟:將油茶餅柏放入2-3倍量丙酮中打漿,攪拌1-2小 時,過濾,得到濾渣;將濾渣加入5-8倍量的40-50%乙醇溶液中,加熱至50-60°C,加醋酸調 節pH值為5-6,攪拌2-3小時,同時加入相當于油茶餅重量2-3 %的竹炭粉、2-3%的食鹽、 2-3%的氫氧化鋁;過濾得濾液與餅渣,濾液濃縮后得到茶皂素。申請號:CN201310194303 的發明專利,公開了一種從油茶餅柏中提取茶皂素的方法,它的主要方法步驟:(1)將取油 后的油茶餅柏在40-60°C條件下真空干燥后,粉碎至粉末狀;(2)將油茶餅柏投入5-8倍量 50-70%乙醇或甲醇(體積比1 : 1-2)混合溶液中,加入相當于油茶餅柏重量1-2%的食 鹽,在30-40°C條件下,磨漿,調節pH為4-5,超聲輔助提取30-65min ;過濾得濾液與濾渣; 濾液過AB-8大孔樹脂,而得到茶皂素。申請號:CN201310317035的發明專利,它主要涉及 一種快速提取茶皂素的方法。該方法包括以下步驟:(1)將脫脂油茶柏干燥粉碎后加乙醇 溶液微波處理;(2)微波后浸泡2小時,然后過濾濃縮,蒸發去掉乙醇后得粗提物;(3)將粗 提物溶于水后加入復合酶催化反應;反應結束后離心去沉淀,向溶液中加入碳酸氫鈉溶液 沉淀2小時,過濾干燥后得茶皂素。申請號:CN201210546815的發明專利,所公開的高純茶 皂素生產方法,主要是一種應用超聲波提取技術和柱層析純化技術從茶葉籽中分離提純純 度90%以上的茶皂素的方法。具體是茶葉籽經脫殼破碎后經壓榨、浸出茶葉籽油后用超聲 波提取茶皂素提取液,經濃縮后得到茶皂素粗品,粗品經柱層析純化后得到高純茶皂素。 [0010] 發明的目的
[0011] 當前,油茶生產的規模化、集約化和產業化,正成為廣西油茶產業發展的主基調。 廣西的油茶產業已躋身全國三強。目前,全區有96家企業參與油茶產業發展,建立油茶林 基地8. 5萬畝,帶動農民25萬人,油茶產業已成為我區農村排列第二大的支柱性產業,也是 廣大山區農村群眾脫貧致富的主要經濟收入渠道與途徑,對促進農民增收就業,推進社會 主義新農村建設的步伐發揮了重要的作用,優化了食用油消費結構,保障了國家食用油的 安全,大幅提高國民大眾膳食健康水平。
[0012] 近年來,我區茶油加工能力擴張較快,各地新建了一批油茶精深加工企業,茶油現 有加工能力迅速提高,油茶產業也得到快速的發展,但生產上也存在不少問題,一是未能有 效形成商品市場拉動的合力;二是比較效益低,內在源動力嚴重不足;三是油茶加工業雖 已形成一定規模,具備一定基礎,但油茶副產品綜合開發利用技術程度不高。
[0013] 油茶綜合利用價值非常高,它的主要產品為茶油,煉油后副產品為茶麩,而茶麩含 有優質的天然茶皂素,可以通過再次加工進行提取,茶皂素恰恰又是市場所需及出口創匯 的好產品,可為企業帶來豐厚的經濟收入。但相當大部分油茶加工企業對其加工生產后的 下游副產品-茶麩,沒有再進行二次加工利用,直接作為肥料在農業生產上施用,極大地浪 費資源,致使油茶加工產業鏈得不到有效延伸,生產經濟效益受到限制,沒有充分體現油茶 高度的綜合利用價值。所有的這些不足,限制了油茶深加工企業產業鏈,綜合經濟效益得不 致充分顯現。所以說對油茶副產品進行二次加工利用,開發生產出多種類的二次產品,滿足 市場多層次的需求是油茶加工企業今后時期的重要發展方向。本發明的產品--茶皂素,是 一種非離子型表面活性劑,使用安全,易被微生物分解,它可用于配制無公害洗滌劑、各類 工業乳化劑、無公害殺蟲劑、啤酒發泡劑和食品工業乳化劑等方面,應用領域十分廣泛,市 場上十分搶手,產品供不應求,極大地提高了油茶綜合利用價值,擴大了油茶產業鏈,增加 經濟效益。該技術的實施能快速發展山區經濟,解決農民群眾增收問題,是破解"三農"問 題的關鍵。是促進油茶主產區社會主義新農村建設,加快山區群眾經濟增收脫貧致富的重 要途徑。
[0014] 發明的內容
[0015] 本發明的主要技術路線:⑴原料一(2)破碎一(3)磁選一(4)篩選一(5)浸泡 -(6)分離一(7)液體前處理一(8)再分離一(9)液體一(10)濃縮。
[0016] 具體的實施方式:
[0017] (1)原料:經過壓榨煉油后充分干燥的茶麩為原料;
[0018] (2)破碎:將充分干燥的茶麩進行破碎處理;
[0019] (3)磁選:利用磁力清除破碎過茶麩原料中的金屬雜質,保證產品的純度與質量;
[0020] (4)篩選:通過篩選去除原料中的雜質物質,保持提取后的產品純凈和品質;
[0021] (5)浸泡:用干凈的水對細碎的茶麩浸泡,茶麩與水的比例為1 : 5,同時進行攪拌 與加溫,溫度約30-35°C,浸泡時間2-4小時;
[0022] (6)分離:將經過充分浸泡后的茶麩進行分離處理,濾出初次液體,濾除茶麩的粗 柏與細柏,粗柏、細柏分別烘干后可用作肥料或燃料;
[0023] (7)液體前處理:將濾出的初次液體加熱,絮凝;
[0024] (8)再分離:將經過加熱、絮凝處理后液體再次分離處理,濾出水溶液,濾掉殘渣;
[0025] (9)液體:通過再分離后得到的浸出水溶液為液體;
[0026] (10)濃縮:將液體通過真空加熱脫水處理,就可得到本產品-活性茶皂素液體,經 過烘干處理后可得到粉末狀茶皂素。
[0027] 發明的效果
[0028] 本發明技術的實施,是一項油茶綜合生產深加工科技進步的表現,充分體現出油 茶高度的綜合利用價值,加快企業二次生產加工利用技術進步,促進生產加工技術創新的 提高,極大有較地充分利用資源,減少浪費,使油茶加工產業鏈得到有效延伸,開發生產出 多種類的二次產品,滿足市場多層次的需求,提高市場競爭力,增加綜合經濟效益。本發明 的提取方法操作簡單,生產成本低,適用于工業化生產,產品提取得率高,達到90%以上,產 品雜質少、純度率高,純度> 95%以上。技術實施后,能快速帶動油茶產業的更大發展,利 于做大、做強、做優、做精產業,促進油茶主產區社會主義新農村建設,加快山區群眾脫貧致 富,推動地方經濟的可持續發展。進而從多方面促進了油茶經營規模和生產力水平,為提升 油茶產業化發展水平夯實了基礎。
【權利要求】
1.本發明主要涉及到一種從茶麩提取茶皂素的工藝及方法,其特征包括如下步驟: (1) 原料:經過壓榨煉油后充分干燥的茶麩為原料; (2) 破碎:將充分干燥的茶麩進行破碎處理; (3) 磁選:利用磁力清除破碎過茶麩原料中的金屬雜質,保證產品的純度與質量; (4) 篩選:通過篩選去除原料中的雜質物質,保持提取后的產品純凈和品質; (5) 浸泡:用干凈的水對細碎的茶麩浸泡,茶麩與水的比例為1 : 5,同時進行攪拌與加 溫,溫度約30-35°C,浸泡時間2-4小時; (6) 分離:將經過充分浸泡后的茶麩進行分離處理,濾出初次液體,濾除茶麩的粗柏與 細柏,粗柏、細柏分別烘干后可用作肥料或燃料; (7) 液體前處理:將濾出的初次液體加熱,絮凝; (8) 再分離:將經過加熱、絮凝處理后液體再次分離處理,濾出水溶液,濾掉殘渣; (9) 液體:通過再分離后得到的浸出水溶液為液體; (10) 濃縮:將液體通過真空加熱脫水處理,就可得到本產品-活性茶皂素液體,經過烘 干處理后可得到粉末狀茶皂素。
【文檔編號】C07H1/08GK104151377SQ201410390177
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月7日 優先權日:2014年8月7日
【發明者】雷炳忠 申請人:雷炳忠