一種從生產天然阿魏酸的廢渣中提取混合醇的方法技術

本發明專利技術提供了一種從生產天然阿魏酸的廢渣中提取混合醇的方法，包括以下步驟：1)熱溶中和，2)過濾，3)陶瓷膜澄清，4)保溫超濾膜分離，5)濃縮與過濾，6)脫脂，7)脫色，8)結晶分離：將脫色液分別進行室溫結晶，低溫結晶，濃縮后室溫結晶，合并三次結晶，洗滌，過濾，干燥，得到混合醇產品。本發明專利技術提供的方法使谷維素原料生產天然阿魏酸過程中產生的水解廢渣得到了高程度的綜合利用，最終以高收率和高純度制備得到了由環木菠蘿(烯)醇類為主的三萜(烯)醇和甾醇所組成的混合醇產品。按照本發明專利技術方法所得混合醇的總含量≥95％，收率在70％以上，其中三萜(烯)醇占40～60％，甾醇占35～50％，經濟價值高，顏色為白色。

A method of extracting mixed alcohol from waste residue of producing ferulic acid

【技術實現步驟摘要】
一種從生產天然阿魏酸的廢渣中提取混合醇的方法
本專利技術屬于植物提取分離
，涉及一種從生產天然阿魏酸的廢渣中提取的混合醇及其制備方法，具體涉及由環木菠蘿醇類三萜(烯)醇和甾醇所組成的混合醇及其制備方法。
技術介紹
工業上生產阿魏酸有2種方法：一是化學合成法，二是谷維素水解法。至于其他方法，雖然有很多報導，但在實際生產中未有應用。目前國內大量出口的阿魏酸是天然阿魏酸，主要是因為中國是世界稻米主產國，具有眾多大型米糠油脂廠，從而具有絕對優勢的谷維素資源；歐美日等國家和地區主要用天然阿魏酸為原料，通過微生物發酵工藝制備世界香料之王——天然香蘭素，部分用于醫藥行業，少量用來制備高端化妝品。工業上生產天然阿魏酸是以在精煉米糠油的過程中所產生的具有一定含量谷維素的皂腳為原料，經高溫濃堿水溶液皂化和精制而得，或經堿醇水解(皂化)和精制而得。這樣制備的天然阿魏酸符合出口的規定：歐美日等國和地區要求天然阿魏酸必須來自米糠，才認定是天然的；產品能通過同位素測試的天然度鑒定，即活性C14、氫同位素2H/1Hδ、碳同位素13C/12Cδ測試達標。現對谷維素和阿魏酸作一簡要說明。1、谷維素(Oryzanol)存在于米糠油中，系以三萜(烯)醇為主體的阿魏酸酯的混合物，谷維素主要由環木菠蘿醇類阿魏酸酯和甾醇類阿魏酸酯組成。(1)環木菠蘿醇類阿魏酸酯在谷維素中含量大約為75％～80％。主要組成及占比：1)24-亞甲基環木菠蘿醇阿魏酸酯，含量35％～40％；2)環木菠蘿烯醇阿魏酸酯，含量25％～30％；3)環木菠蘿醇阿魏酸酯，含量8％～10％；4)環米糠醇阿魏酸酯，含量2％～3％；5)24-甲基環木菠蘿醇阿魏酸酯；6)24-甲基環木菠蘿醇烯醇阿魏酸酯；7)25-氧基環木菠蘿醇阿魏酸酯；8)25-羥基甲基環木菠蘿醇阿魏酸酯。(2)甾醇類阿魏酸酯在谷維素中含量大約為15％～20％。主要組成及占比：1)菜油甾醇阿魏酸酯，含量為10％～12％；2)β-谷甾醇阿魏酸酯，含量6％～8％；3)豆甾醇阿魏酸酯，含量為1％～2％；4)γ-谷甾醇阿魏酸酯，含量極微；5)二氫-γ-谷甾醇阿魏酸酯，含量極微；6)二氫-β-谷甾醇阿魏酸酯。2、阿魏酸(FerulicAcid)化學名稱為4-羥基-3-甲氧基肉桂酸，是桂皮酸(又稱肉桂酸，3-苯基-2-丙烯酸)的衍生物之一。國內以米糠來源的谷維素制備天然阿魏酸的專利技術所涉及的主要工藝：1、申請號CN201010169724.0，公開了一種從米糠油加工的廢棄物中分離提取含量≥98％的天然阿魏酸的工藝，其特征是：它以米糠油加工過程所產生的廢棄物為原料，經乙醇洗滌→皂化及過濾→酸化及過濾→乙醇溶解及過濾→離子交換樹脂精制→脫色→濃縮→抽濾→真空干燥制得天然阿魏酸含量≥98％的白色粉末產品。2、申請號CN201310531556.9，公開了一種從加工米糠油的下腳料中提取≥98％天然阿魏酸的新工藝，它以加工米糠油的下腳料為提取原料，經正已烷脫脂和脫色，80％以上食用乙醇去味；然后用一定濃度和溫度的氫氧化鈉水溶液皂化2次，不銹鋼濾網自然過濾，再用稀硫酸調節皂化液，抽濾；沉淀用稀堿調節pH為9～10，經離子交換樹脂精制，洗脫雜質后用堿性乙醇解吸，脫色，過濾；濾液過樹脂柱，去除有害的金屬離子；流出液采用滲透汽化膜技術分離乙醇以及產品重結晶，結晶產品經水洗、抽濾以及真空干燥得到。3、申請號CN201911358319.0公開了一種以含谷維素的皂腳為原料制備天然阿魏酸的方法，包括以下步驟：堿醇熱溶過濾、酸沉分離、常溫有機溶劑脫色、堿醇熱回流水解、冷析分離、酸化冷置除鹽、超濾膜精制、氧化鋁脫色、回收溶劑與固液分離、干燥等制備天然阿魏酸。上述專利申請的技術均涉及到谷維素的皂化和/或水解，皂化反應在化學上的定義是堿催化下的酯水解反應，尤指油脂的水解，即堿(通常為強堿)和酯反應，生成醇和羧酸鹽，尤指油脂和堿反應。谷維素本身是由多種阿魏酸酯組成的混合物，在一定溫度、一定堿濃度條件下發生皂化(水解)反應，生成醇和阿魏酸鹽，此處的醇即是本專利的“混合醇”。當谷維素皂化和/或水解成天然阿魏酸以后，天然阿魏酸鹽溶解于堿液或堿醇溶液中，水解廢渣不溶于堿液或放冷后在堿醇溶液中析出，通過過濾可將天然阿魏酸鹽和水解廢渣分離，得到天然阿魏酸鹽，但對于谷維素制備阿魏酸后剩下的廢渣如何處理，少有文獻涉及。這部分廢渣中還含有混合醇的生物活性成分，主要是環木菠蘿(烯)醇類為主的三萜(烯)醇和甾醇所組成的混合醇。三萜(烯)醇主要包括24-亞甲基環木菠蘿醇、環木菠蘿烯醇、環木菠蘿醇、環米糠醇等；甾醇主要包括豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇等。但廢渣中這部分混合醇難以被充分回收利用，主要原因是：1、廢渣中混合醇的含量低，相應的產品混合醇隨之得率低，直接導致成本高，失去經濟意義；2、廢渣中的各種成分復雜，含大量油脂類雜質和色素，導致分離純化困難，使得生產加工成本高。3、廢渣為具有一定流動性的固體，且偏堿性，一般企業未有深入入研究處理技術。因此一般這部分廢渣都作為廢棄物扔掉，既浪費了資源，也提高了節能環保的壓力。因此，如何對含谷維素的原料生產阿魏酸后剩下的廢渣綜合利用，提取經濟價值高的物質，變廢為寶，是一項亟待研發和解決的問題。
技術實現思路
為了解決含谷維素的原料提取制備阿魏酸過程中產生的廢渣難以綜合利用的問題，本專利技術提供一種從生產天然阿魏酸的廢渣中提取混合醇的方法，將生產天然阿魏酸的廢渣中所含有的生物活性物質提取出來，再對廢渣進行環保處理，變廢為寶，回收有附加值的混合醇產品，創造明顯的經濟和社會效益；提供一種由三萜(烯)醇和甾醇組成的混合醇產品，總含量≥95％，收率在70％以上，白色，經濟價值高。本專利技術通過加熱溶解與保溫條件下進行超濾膜的分子量和分子結構分離，并選擇適合相應溫度的耐高溫超濾膜，避免了混合醇在膜分離過程中由于純度提高引起的溶解度下降而析出，在分離提純的同時，保護膜元件不受損傷；通過常溫低極性溶劑脫脂，在顯著提高混合醇含量的同時，還起到脫色和減少產品溶解損失、減少溶劑揮發損失的作用；通過活性炭的溶劑回流脫色和分步結晶，在保證產品收率前提下，得到顏色白的產品。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案如下：一種從生產天然阿魏酸的廢渣中提取混合醇的方法，包括以下步驟：1)熱溶中和：向廢渣中加入低級醇的水溶液，料液加熱使廢渣溶解，調節溶解液pH為中性；2)過濾：過濾溶解液，收集濾液；3)陶瓷膜澄清：趁熱將濾液通過陶瓷膜澄清；4)保溫超濾膜分離：陶瓷膜濾液分別通過高截留分子量和低截留分子量的耐高溫超濾膜，收集分子量介于高截留分子量和低截留分子量的料液，得超濾膜精制液；5)濃縮與過濾：濃縮超濾膜精制液至無醇味；冷卻，靜置，使沉淀析出，過濾，收集沉淀；6)脫脂：向步驟5)中沉淀中加入低極性溶劑，室溫攪拌與靜置，過濾，收集沉淀；7)脫色：向步驟6)所得沉淀中加入極性溶劑，攪拌均勻；再加入吸附劑，加熱回流溶解與脫色；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種從生產天然阿魏酸的廢渣中提取混合醇的方法，包括以下步驟：/n1)熱溶中和：向廢渣中加入低級醇的水溶液，料液加熱使廢渣溶解，調節溶解液pH為中性；/n2)過濾：過濾溶解液，收集濾液；/n3)陶瓷膜澄清：趁熱將濾液通過陶瓷膜澄清；/n4)保溫超濾膜分離：陶瓷膜濾液分別通過高截留分子量和低截留分子量的耐高溫超濾膜，收集分子量介于高截留分子量和低截留分子量的料液，得超濾膜精制液；/n5)濃縮與過濾：濃縮超濾膜精制液，冷卻，靜置，使沉淀析出，過濾，收集沉淀；/n6)脫脂：向步驟5)中沉淀中加入低極性溶劑，室溫攪拌與靜置，過濾，收集沉淀；/n7)脫色：向步驟6)所得沉淀中加入極性溶劑，攪拌均勻；再加入吸附劑，加熱回流溶解與脫色；趁熱過濾，收集濾液，得脫色液；/n8)結晶分離：將脫色液分別進行室溫結晶，低溫結晶，室溫濃縮結晶，合并三次結晶，洗滌，過濾，干燥，得到混合醇產品。/n

【技術特征摘要】
1.一種從生產天然阿魏酸的廢渣中提取混合醇的方法，包括以下步驟：
1)熱溶中和：向廢渣中加入低級醇的水溶液，料液加熱使廢渣溶解，調節溶解液pH為中性；
2)過濾：過濾溶解液，收集濾液；
3)陶瓷膜澄清：趁熱將濾液通過陶瓷膜澄清；
4)保溫超濾膜分離：陶瓷膜濾液分別通過高截留分子量和低截留分子量的耐高溫超濾膜，收集分子量介于高截留分子量和低截留分子量的料液，得超濾膜精制液；
5)濃縮與過濾：濃縮超濾膜精制液，冷卻，靜置，使沉淀析出，過濾，收集沉淀；
6)脫脂：向步驟5)中沉淀中加入低極性溶劑，室溫攪拌與靜置，過濾，收集沉淀；
7)脫色：向步驟6)所得沉淀中加入極性溶劑，攪拌均勻；再加入吸附劑，加熱回流溶解與脫色；趁熱過濾，收集濾液，得脫色液；
8)結晶分離：將脫色液分別進行室溫結晶，低溫結晶，室溫濃縮結晶，合并三次結晶，洗滌，過濾，干燥，得到混合醇產品。


2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述低級醇的水溶液的濃度為70～80wt％，加入量為是廢渣重量的4～8倍體積質量比(V/W)。


3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述料液加熱至溫度55～70℃，并且在步驟1)至步驟4)中維持該溫度范圍。


4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)中調節pH為中性是指用濃度為2～10％的稀酸(稀鹽酸或稀硫酸水溶液)，調節...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃華學，劉庚貴，劉永勝，
申請(專利權)人：湖南華誠生物資源股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43