一种提取迷迭香酸的方法

文档序号:61536 发布日期:2021-10-01 浏览:38次 >En<

阅读说明:本技术 一种提取迷迭香酸的方法 (Method for extracting rosmarinic acid ) 是由 陈鹏宇 周志明 周桢 唐碚 张川 周小华 于 2021-06-09 设计创作,主要内容包括:一种提取迷迭香酸的方法,属于植物提取技术领域。本发明以迷迭香干叶提取迷迭香脂溶性抗氧化剂产生的废液为原料,通过制备迷迭香酸原液,制备迷迭香酸超滤清液,制备迷迭香酸超滤浓缩液,制备迷迭香酸钙,制备迷迭香酸溶解液,制备迷迭香酸洗脱液和制备迷迭香酸干粉的步骤,制备出质量含量百分比为89~98%%、总收得率为85~93%的迷迭香干粉。发明获得的迷迭香酸干粉中迷迭香酸含量高,分离效果好,收得率高;本发明使用后的MCI树脂经处理后可再次使用,无环境污染,是典型的绿色生产技术;本发明均使用符合GMP规范的标准化装备,操作规范,条件温和,生产成本低廉,制备出的迷迭香酸粉末产品可广泛应用于食品、保健品、医药等领域。(A method for extracting rosmarinic acid belongs to the technical field of plant extraction. The method takes waste liquid generated by extracting rosemary fat-soluble antioxidant from dry rosemary leaves as a raw material, prepares rosmarinic acid stock solution, prepares rosmarinic acid ultrafiltration clear solution, prepares rosmarinic acid ultrafiltration concentrated solution, prepares rosmarinic acid calcium, prepares rosmarinic acid dissolved solution, prepares rosmarinic acid eluent and prepares rosmarinic acid dry powder, and prepares the rosemary dry powder with the mass content percentage of 89-98% and the total yield of 85-93%. The rosmarinic acid dry powder obtained by the invention has high rosmarinic acid content, good separation effect and high yield; the MCI resin used in the invention can be reused after being processed, has no environmental pollution and is a typical green production technology; the invention uses standard equipment which accords with GMP standard, has the advantages of standard operation, mild condition and low production cost, and the prepared rosmarinic acid powder product can be widely applied to the fields of food, health care products, medicine and the like.)

一种提取迷迭香酸的方法

一、

技术领域

本发明属于植物提取

技术领域

,具体涉及一种制备迷迭香酸的方法。

二、

背景技术

迷迭香酸是一种存在于多种唇形科植物中的多功能酚酸类化合物,除具有极强的清除体内自由基活性和抗氧化作用外,迷迭香酸还有显著的抑制枯草杆菌、藤黄细球菌和大肠杆菌繁殖,抑制HIV-1逆转录酶,抗抑郁等活性,因而在食品、药品、化妆品等领域具有重要的应用价值,受到广泛关注。

现有从迷迭香中制备迷迭香酸的方法,例如《广州化工》杂志2016年44卷第19期公开的张琳等撰写的论文“迷迭香酸的提取与分离纯化工艺研究”,该论文介绍了从迷迭香干叶中分离纯化迷迭香酸的方法,即以迷迭香干叶为原料,50%乙醇提取2次,再采用微滤除去部分杂质,此后先用正丁醇萃取,再用乙酸乙酯萃取,合并萃取液,减压回收溶剂,干粉加水溶解后采用X-5大孔树脂进行分离富集,最后重结晶得到产品,纯度达到66.67%。该法的缺陷是:①只提取迷迭香酸,造成迷迭香干叶中的主要成分脂溶性抗氧化剂-鼠尾草酸和熊果酸的巨大资源浪费;②步骤繁琐,能耗高;③乙酸乙酯沸点低,异味大,在常温下挥发快且易燃易爆,危险性大,环境污染严重;④乙酸乙酯和正丁醇对迷迭香酸的萃取率低,单次萃取率分别仅为22%和41%。此外,正丁醇沸点高达110℃,易残留于迷迭香酸中造成产品污染。又例如,专利201010130287.1中陈述,在层析分离过程中,依次用2~3倍柱体积的石油醚,2-8倍柱体积的乙酸乙酯,2-5倍柱体积的30%乙醇,以及2~3倍柱体积的80%乙醇进行洗脱。该法的缺陷是:①步骤繁多,操作复杂;②有机溶剂耗量,既增加成本,又污染环境;③石油醚具强刺激性,且极度易燃,可与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。既会对操作人员的健康产生威胁,又存在较大的安全隐患。

三、

发明内容

本发明是针对现有制备迷迭香酸方法的不足之处,提供一种以提取迷迭香脂溶性抗氧化剂过程中产生的废液为原料,制备迷迭香酸的方法。该方法具有操作简单、高效、绿色环保、产品收得率和迷迭香酸含量高等特点。

本发明的主要原理是:迷迭香酸的羧基带负电荷,可与Ca2+等形成不溶或难溶于水的沉淀,因此,向含迷迭香酸的水溶液中加入含Ca2+等的溶液,可生成迷迭香酸钙沉淀而与溶液分离。膜分离是一种精密分离技术,以膜两侧的压力差为推动力,利用膜孔径的选择透过性使分子直径小于其孔径的溶质透过,而将分子直径超过其孔径的溶质截留,实现分离和分级。迷迭香酸分子量为360.13Da,远小于分子量超过50kDa的糖类和分子量超过10kDa的蛋白质以及,大于分子量不足200Da的无机盐和单糖等小分子杂质。因此,通过膜分离可将显著大于或显著小于迷迭香酸的杂质分子予以分离,提升分离物中迷迭香酸的含量。MCI树脂又称中压色谱分离凝胶,具有多孔性结构,其分离原理为:溶质分子直径比树脂微孔大时则不能进入其内部,随溶剂从树脂间空隙流出柱外;溶质分子直径比微孔小的分子能自由出入颗粒内;溶质分子直径与MCI树脂微孔孔径接近,则只能达到其浅表,随后又被溶剂冲走,如此反复。因此,分子直径显著不同的溶质,通过MCI树脂柱的路径和距离存在显著差异,于是发生目标物与杂质的分离。

由于迷迭香酸的分子量仅为360.13Da,其直径既远小于分子量为数万Da的蛋白质、多糖等大分子杂质,也明显大于氨基酸、单糖及无机盐等小分子杂质的直径,其在MCI树脂柱中所走的路径有显著差异,因此,收集有迷迭香酸特征吸收的洗脱液,即可制备出高纯度迷迭香酸产品。

本发明的目的是这样实现的:一种制备迷迭香酸的方法,以迷迭香干叶提取迷迭香脂溶性抗氧化剂产生的废液为原料,通过(1)制备迷迭香酸原液,(2)制备迷迭香酸超滤清液,(3)制备迷迭香酸超滤浓缩液,(4)制备迷迭香酸钙,(5)制备迷迭香酸溶解液,(6)制备迷迭香酸洗脱液,(7)制备迷迭香酸干粉的步骤,制备出纯度为为89~98%%、总收得率为85~93%的迷迭香干粉。其具体的工艺步骤如下:

(1)制备迷迭香酸原液

按照公告号为CN 107739305 A的中国专利实施例1介绍的方法,制备得到第(2)步中所述的离心清液,即为生产迷迭香脂溶性抗氧化剂过程所产生的废液。将该废液与纯净水混合均匀,该废液与纯净水的体积比为1L∶5~8L。再用稀盐酸调节pH至3~5后将其泵入管式离心机中,以15000~20000r/min的速度进行分离,分别收集离心清液和离心沉淀,对收集的离心清液,即为迷迭香酸原液,用于下步制备迷迭香酸超滤清液;对收集的离心沉淀,用于制备天然防霉涂料。

(2)制备迷迭香酸超滤清液

第(1)步完成后,将第(1)步制得的迷迭香酸原液泵入截留分子量为10~50KDa的超滤器中,在表压为0.2~0.6MPa的条件下进行第一次超滤,直至第一次超滤截留液和滤过液体积比为1L∶3~5L时停止。分别收集第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液,对收集第一次超滤滤过液,与后续第二次超滤获得的滤过液合并,用于下步制备迷迭香酸超滤浓缩液;向收集的第一次超滤截留液中加入纯净水,进行第二次超滤,第一次超滤截留液与加入的纯净水体积比为1L∶3~5L,第二次超滤表压为0.2~0.6MPa,直至第二次超滤截留液和其滤过液体积比为1L∶3~5L时停止超滤,分别收集第二次超滤滤过液、第二次超滤截留液和第二次超滤分离后的截留分子量为10~50KDa的超滤膜,用纯净水冲洗15~20min后再用0.5~1%碱液清洗15~20min,最后用纯净水清洗至pH值为5~7,即获得再生超滤膜,该膜可用于制备下批次迷迭香酸超滤清液。

对收集第二次超滤滤过液,与收集的第一次超滤滤过液合并,即制备出迷迭香酸超滤清液,用于下步制备迷迭香酸超滤浓缩液。对收集的第二次超滤截留液,主要含大分子多糖、蛋白质等,将其泵入生化池进行生化处理,达标后排放。

(3)制备迷迭香酸超滤浓缩液

第(2)步完成后,将第(2)步制得的迷迭香酸超滤清液泵入截留分子量500~1000Da的超滤器中,在表压为0.2~0.6MPa的条件下进行第一次超滤,直至第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液体积比为1L∶3~5L时停止。分别收集第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液,对收集的第一次超滤滤过液,将其泵入生化池进行生化处理,达标后排放;对收集的第一次超滤截留液,加入纯净水进行稀释,第一次超滤截留液与加入纯净水的体积比为1L∶3~5L。稀释完成后再进行第二次超滤,直至第二次超滤截留液和第二次超滤滤过液体积比为时1L∶3~5L停止超滤。分别收集第二次超滤滤过液和第二次超滤截留液,对收集的第二次超滤截留液,即为迷迭香酸超滤浓缩液,用于下步制备迷迭香酸钙;对收集的第二次超滤滤过液,泵入生化处理池进行生化处理,达标后排放。对收集的第二次超滤分离后的截留分子量500~1000Da的超滤膜,用纯净水冲洗15~20min后再用0.5~1%碱液清洗15~20min,最后用纯净水清洗至pH值为5~7,即获得再生超滤膜,该膜可用于制备下批次迷迭香酸超滤浓缩液。

(4)制备迷迭香酸钙

将适量氢氧化钙溶于纯净水中,充分溶解后过滤,收集滤液,即制备出稀氢氧化钙溶液,该溶液中Ca2+质量百分浓度为0.1~0.5%、pH为8~10。第(3)步完成后,将第(3)步制得的迷迭香酸超滤浓缩液泵入至中和罐中,控制搅拌转速为50~100r/min,滴加Ca2+质量百分浓度为0.1~0.5%、pH为8~10的稀氢氧化钙溶液,直至该超滤浓缩液中出现明显沉淀,且pH值达到8~10时停止滴加该稀氢氧化钙溶液,即制备出迷迭香酸钙悬浊溶液。滴加Ca2+质量百分浓度为0.1~0.5%、pH为8~10的稀氢氧化钙溶液完成后停止搅拌并静置该悬浊溶液6~12小时。最后对该悬浊溶液进行过滤,分别收集滤渣和滤液,对收集的滤液,进行生化处理,达标后排放;对收集的滤渣,即制备出迷迭香酸钙,用于下步制备迷迭香酸溶解液。

(5)制备迷迭香酸溶解液

第(4)步完成后,将第(4)步制备的迷迭香酸钙分散于纯净水中,迷迭香酸钙的质量与纯净水体积比例为1g∶500~1000mL,在溶解罐搅拌转速为50~100r/min的条件下,加入步骤(1)制备迷迭香酸原液中使用的稀盐酸溶液,待体系pH值为4~6时停止滴加并停止搅拌。接下来,进行过滤,直至无滤液流出时止。分别收集滤过液和过滤残渣,对收集的过滤液,即制备出迷迭香酸溶解液,用于下一步制备迷迭香酸洗脱液;对收集的过滤渣,用于制备复合肥料。

(6)制备迷迭香酸洗脱液

取粒径规格为35~75μm的MCI GEL CHP 20型树脂,用4~6倍树脂体积(BV)的无水乙醇浸泡4~8小时,去除上层漂浮的树脂颗粒后过滤,分别收集滤渣和滤液。对收集的滤液,用于回收乙醇;对收集的滤渣,用其4~6倍体积(BV)的pH为3~5的体积百分浓度为40~60%的乙醇水溶液平衡1~2小时后湿法装柱并与恒流泵、紫外检测器和自动分部收集器连接,组成MCI树脂柱分离系统,备用。

第(5)步完成后,将第(5)步制备的迷迭香酸溶解液泵入装有粒径为35~75μm的活化MCI GEL CHP 20型的树脂柱分离系统中,控制迷迭香酸溶解液的泵入流速2~5倍树脂体积(BV)/h,MCI树脂体积与该溶解液体积比1L∶10~15L。待迷迭香酸溶解液泵入完成后,再泵入乙醇体积分数为70~90%的乙醇水溶液进行洗脱,其泵入流速为1~5BV/h,分别收集第1~4BV、第5~8BV及第9~12BV的洗脱液。对收集的第1~4BV及第9~12BV洗脱液进行合并,用于回收乙醇;对收集的第5~8BV的洗脱液,即为迷迭香酸洗脱液,用于下一步制备迷迭香酸粉末。洗脱完成后,接着泵入乙醇体积分数为90~95%的乙醇水溶液进行洗涤,该乙醇水溶液泵入体积为1~6BV,泵入流速为1~5BV/h。洗涤完成后的MCI树脂柱可用于下批次制备迷迭香酸洗脱液。

(7)制备迷迭香酸粉末

第(6)步完成后,将第(6)步制备的迷迭香酸洗脱液泵入旋转蒸发仪中进行减压浓缩,其温度为60~70℃,相对真空度为-0.06~-0.09MPa下蒸馏乙醇,待冷凝器中无冷凝液体流出时,停止减压浓缩并分别收集其冷凝液和浓缩液。对收集的冷凝液,用于回收乙醇。对收集的浓缩液,转入真空干燥机中,在温度为45~50℃,相对真空度为-0.04~-0.08MPa的条件下,真空干燥5~8h,即制备出迷迭香酸粉末。其中迷迭香酸质量含量百分比为89~98%,该迷迭香酸粉末的总收率为生产迷迭香脂溶性抗氧化剂过程所产生的废液中迷迭香酸质量的85~93%。

本发明采用上述技术方案后,主要有以下效果:

1、分离效果好,收得率高。本发明使用超滤膜分离迷迭香酸提取液中的大分子杂质和小分子杂质,通过形成迷迭香酸钙将性质相近得杂质进一步分离;再使用MCI树脂以分子筛的原理进行最后纯化,获得迷迭香酸质量含量百分比高达89~98%的粉末,纯化倍数达到11.13~12.25。分离效率高且效果好,迷迭香酸的总收得率高达85~93%,收得率高。

2、实现综合利用,绿色环保。本发明实施过程中,对生产迷迭香脂溶性抗氧化剂鼠尾草酸过程产生的离心沉淀等副产物,分别进行了深加工处理,实现了综合利用;使用的溶剂仅为乙醇,无毒且异味低;用后的MCI树脂经处理后可再次使用;产生的少量废水,均经生化处理后达标排放,基本无环境污染。

3、生产设备标准化,成本低,产品用途广泛。本发明均使用符合GMP规范的标准化装备,操作规范,条件温和,生产成本低廉,制备出的迷迭香酸粉末可广泛应用于食品、保健品、医药等领域,具有巨大的社会与经济价值。

四、

具体实施方式

下面结合具体实施方式,进一步说明本发明。

实施例1

一种提取迷迭香酸的方法,其具体工艺步骤如下:

(1)制备迷迭香酸原液

按照公告号为CN 107739305 A的中国专利实施例1介绍的方法,制备得到第(2)步中所述的离心清液,即为生产迷迭香脂溶性抗氧化剂过程所产生的废液。将该废液与纯净水混合均匀,该废液与纯净水的体积比为1L∶8L。再用稀盐酸调节pH至4后将其泵入管式离心机中,以20000r/min的速度进行分离,分别收集离心清液和离心沉淀,对收集的离心清液,即为迷迭香酸原液,用于下步制备迷迭香酸超滤清液;对收集的离心沉淀,用于制备天然防霉涂料。

(2)制备迷迭香酸超滤清液

第(1)步完成后,将第(1)步制得的迷迭香酸原液泵入截留分子量为50KDa的超滤器中,在表压为0.6MPa的条件下进行第一次超滤,直至第一次超滤截留液和滤过液体积比为1L∶5L时停止。分别收集第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液,对收集第一次超滤滤过液,与后续第二次超滤获得的滤过液合并,用于下步制备迷迭香酸超滤浓缩液;向收集的第一次超滤截留液中加入纯净水,进行第二次超滤,第一次超滤截留液与加入的纯净水体积比为1L∶5L,第二次超滤表压为0.6MPa,直至第二次超滤截留液和其滤过液体积比为1L∶5L时停止超滤,分别收集第二次超滤滤过液、第二次超滤截留液和第二次超滤分离后的截留分子量为50KDa的超滤膜,用纯净水冲洗120min后再用0.5%碱液清洗20min,最后用纯净水清洗至pH值为7,即获得再生超滤膜,该膜可用于制备下批次迷迭香酸超滤清液。

对收集第二次超滤滤过液,与收集的第一次超滤滤过液合并,即制备出迷迭香酸超滤清液,用于下步制备迷迭香酸超滤浓缩液。对收集的第二次超滤截留液,主要含大分子多糖、蛋白质等,将其泵入生化池进行生化处理,达标后排放。

(3)制备迷迭香酸超滤浓缩液

第(2)步完成后,将第(2)步制得的迷迭香酸超滤清液泵入截留分子量1000Da的超滤器中,在表压为0.6MPa的条件下进行第一次超滤,直至第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液体积比为1L∶5L时停止。分别收集第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液,对收集的第一次超滤滤过液,将其泵入生化池进行生化处理,达标后排放;对收集的第一次超滤截留液,加入纯净水进行稀释,第一次超滤截留液与加入纯净水的体积比为1L∶5L。稀释完成后再进行第二次超滤,直至第二次超滤截留液和第二次超滤滤过液体积比为时1L∶5L停止超滤。分别收集第二次超滤滤过液和第二次超滤截留液,对收集的第二次超滤截留液,即为迷迭香酸超滤浓缩液,用于下步制备迷迭香酸钙;对收集的第二次超滤滤过液,泵入生化处理池进行生化处理,达标后排放。对收集的第二次超滤分离后的截留分子量分别为1000Da的超滤膜,用纯净水冲洗20min后再用0.5%碱液清洗20min,最后用纯净水清洗至pH值为7,即获得再生超滤膜,该膜可用于制备下批次迷迭香酸超滤浓缩液。

(4)制备迷迭香酸钙

将适量氢氧化钙溶于纯净水中,充分溶解后过滤,收集滤液,即制备出稀氢氧化钙溶液,该溶液中Ca2+质量百分浓度为0.1%、pH为8。第(3)步完成后,将第(3)步制得的迷迭香酸超滤浓缩液泵入至中和罐中,控制搅拌转速为100r/min,滴加Ca2+质量百分浓度为0.1%、pH为8的稀氢氧化钙溶液,直至该超滤浓缩液中出现明显沉淀,且pH值达到8时停止滴加该稀氢氧化钙溶液,即制备出迷迭香酸钙悬浊溶液。滴加Ca2+质量百分浓度为0.1%、pH为8的稀氢氧化钙溶液完成后停止搅拌并静置该悬浊溶液12小时。最后对该悬浊溶液进行过滤,分别收集滤渣和滤液,对收集的滤液,进行生化处理,达标后排放;对收集的滤渣,即制备出迷迭香酸钙,用于下步制备迷迭香酸溶解液。

(5)制备迷迭香酸溶解液

第(4)步完成后,将第(4)步制备的迷迭香酸钙分散于纯净水中,迷迭香酸钙的质量与纯净水体积比例为1g∶1000mL,在溶解罐搅拌转速为100r/min的条件下,加入步骤(1)制备迷迭香酸原液中使用的稀盐酸溶液,待体系pH值为4时停止滴加并停止搅拌。接下来,进行过滤,直至无滤液流出时止。分别收集滤过液和过滤残渣,对收集的过滤液,即制备出迷迭香酸溶解液,用于下一步制备迷迭香酸洗脱液;对收集的过滤渣,用于制备复合肥料。

(6)制备迷迭香酸洗脱液

取粒径规格为35μm的MCI GEL CHP 20型树脂,用4倍树脂体积(BV)的无水乙醇浸泡8小时,去除上层漂浮的树脂颗粒后过滤,分别收集滤渣和滤液。对收集的滤液,用于回收乙醇;对收集的滤渣,用其4倍体积(BV)的pH为3的体积百分浓度为40%的乙醇水溶液平衡1小时后湿法装柱并与恒流泵、紫外检测器和自动分部收集器连接,组成MCI树脂柱分离系统,备用。

第(5)步完成后,将第(5)步制备的迷迭香酸溶解液泵入装有粒径为35μm的活化MCI GEL CHP 20型的树脂柱分离系统中,控制迷迭香酸溶解液的泵入流速2倍树脂体积(BV)/h,MCI树脂体积与该溶解液体积比1L∶10L。待迷迭香酸溶解液泵入完成后,再泵入乙醇体积分数为70%的乙醇水溶液进行洗脱,其泵入流速为3BV/h,分别收集第1BV、第5BV及第9BV的洗脱液。对收集的第1BV及第9BV洗脱液进行合并,用于回收乙醇;对收集的第5BV的洗脱液,即为迷迭香酸洗脱液,用于下一步制备迷迭香酸粉末。洗脱完成后,接着泵入乙醇体积分数为95%的乙醇水溶液进行洗涤,该乙醇水溶液泵入体积为2BV,泵入流速为1BV/h。洗涤完成后,MCI树脂柱可用于下批次制备迷迭香酸洗脱液。

(7)制备迷迭香酸粉末

第(6)步完成后,将第(6)步制备的迷迭香酸洗脱液泵入旋转蒸发仪中进行减压浓缩,其温度为70℃,相对真空度为-0.09MPa下蒸馏乙醇,待冷凝器中无冷凝液体流出时,停止旋蒸并分别收集旋蒸冷凝液和旋蒸浓缩液。对于旋蒸冷凝液,可回收至乙醇储罐。对于收集的旋蒸浓缩液,转入真空干燥机中,进行真空干燥,在温度为45℃,相对真空度为-0.08MPa的条件下,真空干燥8h,即制备出迷迭香酸粉末。其中迷迭香酸含量为98%,该迷迭香酸粉末的总收率为生产迷迭香脂溶性抗氧化剂过程所产生的废液中迷迭香酸质量的85%。

实施例2

一种提取迷迭香酸的方法,其具体工艺步骤如下:

(1)制备迷迭香酸原液

按照公告号为CN 107739305 A的中国专利实施例1介绍的方法,制备得到第(2)步中所述的离心清液,即为生产迷迭香脂溶性抗氧化剂过程所产生的废液。将该废液与纯净水混合均匀,该废液与纯净水的体积比为1L∶5L。再用稀盐酸调节pH至4后将其泵入管式离心机中,以20000r/min的速度进行分离,分别收集离心清液和离心沉淀,对收集的离心清液,即为迷迭香酸原液,用于下步制备迷迭香酸超滤清液;对收集的离心沉淀,用于制备天然防霉涂料。

(2)制备迷迭香酸超滤清液

第(1)步完成后,将第(1)步制得的迷迭香酸原液泵入截留分子量为10KDa的超滤器中,在表压为0.6MPa的条件下进行第一次超滤,直至第一次超滤截留液和滤过液体积比为1L∶4L时停止。分别收集第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液,对收集第一次超滤滤过液,与后续第二次超滤获得的滤过液合并,用于下步制备迷迭香酸超滤浓缩液;向收集的第一次超滤截留液中加入纯净水,进行第二次超滤,第一次超滤截留液与加入的纯净水体积比为1L∶4L,第二次超滤表压为0.6MPa,直至第二次超滤截留液和其滤过液体积比为1L∶4L时停止超滤,分别收集第二次超滤滤过液、第二次超滤截留液和第二次超滤分离后的截留分子量为10KDa的超滤膜,用纯净水冲洗20min后再用0.5%碱液清洗20min,最后用纯净水清洗至pH值为7,即获得再生超滤膜,该膜可用于制备下批次迷迭香酸超滤清液。

对收集第二次超滤滤过液,与收集的第一次超滤滤过液合并,即制备出迷迭香酸超滤清液,用于下步制备迷迭香酸超滤浓缩液。对收集的第二次超滤截留液,主要含大分子多糖、蛋白质等,将其泵入生化池进行生化处理,达标后排放。

(3)制备迷迭香酸超滤浓缩液

第(2)步完成后,将第(2)步制得的迷迭香酸超滤清液泵入截留分子量500Da的超滤器中,在表压为0.6MPa的条件下进行第一次超滤,直至第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液体积比为1L∶4L时停止。分别收集第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液,对收集的第一次超滤滤过液,将其泵入生化池进行生化处理,达标后排放;对收集的第一次超滤截留液,加入纯净水进行稀释,第一次超滤截留液与加入纯净水的体积比为1L∶4L。稀释完成后再进行第二次超滤,直至第二次超滤截留液和第二次超滤滤过液体积比为时1L∶4L停止超滤。分别收集第二次超滤滤过液和第二次超滤截留液,对收集的第二次超滤截留液,即为迷迭香酸超滤浓缩液,用于下步制备迷迭香酸钙;对收集的第二次超滤滤过液,泵入生化处理池进行生化处理,达标后排放。对收集的第二次超滤分离后的截留分子量500Da的超滤膜,用纯净水冲洗20min后再用0.5%碱液清洗20min,最后用纯净水清洗至pH值为7,即获得再生超滤膜,该膜可用于制备下批次迷迭香酸超滤浓缩液。

(4)制备迷迭香酸钙

将适量氢氧化钙溶于纯净水中,充分溶解后过滤,收集滤液,即制备出稀氢氧化钙溶液,该溶液中Ca2+质量百分浓度为0.1%、pH为8。第(3)步完成后,将第(3)步制得的迷迭香酸超滤浓缩液泵入至中和罐中,控制搅拌转速为100r/min,滴加Ca2+质量百分浓度为0.1%、pH为8的稀氢氧化钙溶液,直至该超滤浓缩液中出现明显沉淀,且pH值达到8时停止滴加该稀氢氧化钙溶液,即制备出迷迭香酸钙悬浊溶液。滴加Ca2+质量百分浓度为0.1%、pH为8的稀氢氧化钙溶液完成后停止搅拌并静置该悬浊溶液12小时。最后对该悬浊溶液进行过滤,分别收集滤渣和滤液,对收集的滤液,进行生化处理,达标后排放;对收集的滤渣,即制备出迷迭香酸钙,用于下步制备迷迭香酸溶解液。

(5)制备迷迭香酸溶解液

第(4)步完成后,将第(4)步制备的迷迭香酸钙分散于纯净水中,迷迭香酸钙的质量与纯净水体积比例为1g∶800mL,在溶解罐搅拌转速为100r/min的条件下,加入步骤(1)制备迷迭香酸原液中使用的稀盐酸溶液,待体系pH值为4时停止滴加并停止搅拌。接下来,进行过滤,直至无滤液流出时止。分别收集滤过液和过滤残渣,对收集的过滤液,即制备出迷迭香酸溶解液,用于下一步制备迷迭香酸洗脱液;对收集的过滤渣,用于制备复合肥料。

(6)制备迷迭香酸洗脱液

取粒径规格为55μm的MCI GEL CHP 20型树脂,用5倍树脂体积(BV)的无水乙醇浸泡6小时,去除上层漂浮的树脂颗粒后过滤,分别收集滤渣和滤液。对收集的滤液,用于回收乙醇;对收集的滤渣,用其5倍体积(BV)的pH为4的体积百分浓度为60%的乙醇水溶液平衡1小时后湿法装柱并与恒流泵、紫外检测器和自动分部收集器连接,组成MCI树脂柱分离系统,备用。

第(5)步完成后,将第(5)步制备的迷迭香酸溶解液泵入装有粒径为55μm的活化MCI GEL CHP 20型的树脂柱分离系统中,控制迷迭香酸溶解液的泵入流速4倍树脂体积(BV)/h,MCI树脂体积与该溶解液体积比1L∶10L。待迷迭香酸溶解液泵入完成后,再泵入乙醇体积分数为80%的乙醇水溶液进行洗脱,其泵入流速为2BV/h,分别收集第2BV、第6BV及第10BV的洗脱液。对收集的第2BV及第10BV洗脱液进行合并,用于回收乙醇;对收集的第6BV的洗脱液,即为迷迭香酸洗脱液,用于下一步制备迷迭香酸粉末。洗脱完成后,接着泵入乙醇体积分数为95%的乙醇水溶液进行洗涤,该乙醇水溶液泵入体积为2BV,泵入流速为1BV/h。洗涤完成后,MCI树脂柱可用于下批次制备迷迭香酸洗脱液。

(7)制备迷迭香酸粉末

第(6)步完成后,将第(6)步制备的迷迭香酸洗脱液泵入旋转蒸发仪中进行减压浓缩,其温度为70℃,相对真空度为-0.09MPa下蒸馏乙醇,待冷凝器中无冷凝液体流出时,停止旋蒸并分别收集旋蒸冷凝液和旋蒸浓缩液。对于旋蒸冷凝液,可回收至乙醇储罐。对于收集的旋蒸浓缩液,转入真空干燥机中,进行真空干燥,在温度为45℃,相对真空度为-0.08MPa的条件下,真空干燥8h,即制备出迷迭香酸粉末。其中迷迭香酸含量为94%,该迷迭香酸粉末的总收率为生产迷迭香脂溶性抗氧化剂过程所产生的废液中迷迭香酸质量的90%。

实施例3

一种提取迷迭香酸的方法,其具体工艺步骤如下:

(1)制备迷迭香酸原液

按照公告号为CN 107739305 A的中国专利实施例1介绍的方法,制备得到第(2)步中所述的离心清液,即为生产迷迭香脂溶性抗氧化剂过程所产生的废液。将该废液与纯净水混合均匀,该废液与纯净水的体积比为1L∶6L。再用稀盐酸调节pH至4后将其泵入管式离心机中,以15000r/min的速度进行分离,分别收集离心清液和离心沉淀,对收集的离心清液,即为迷迭香酸原液,用于下步制备迷迭香酸超滤清液;对收集的离心沉淀,用于制备天然防霉涂料。

(2)制备迷迭香酸超滤清液

第(1)步完成后,将第(1)步制得的迷迭香酸原液泵入截留分子量为30KDa的超滤器中,在表压为0.5MPa的条件下进行第一次超滤,直至第一次超滤截留液和滤过液体积比为1L∶4L时停止。分别收集第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液,对收集第一次超滤滤过液,与后续第二次超滤获得的滤过液合并,用于下步制备迷迭香酸超滤浓缩液;向收集的第一次超滤截留液中加入纯净水,进行第二次超滤,第一次超滤截留液与加入的纯净水体积比为1L∶4L,第二次超滤表压为0.6MPa,直至第二次超滤截留液和其滤过液体积比为1L∶4L时停止超滤,分别收集第二次超滤滤过液、第二次超滤截留液和第二次超滤分离后的截留分子量为30KDa的超滤膜,用纯净水冲洗20min后再用0.5%碱液清洗20min,最后用纯净水清洗至pH值为6,即获得再生超滤膜,该膜可用于制备下批次迷迭香酸超滤清液。

对收集第二次超滤滤过液,与收集的第一次超滤滤过液合并,即制备出迷迭香酸超滤清液,用于下步制备迷迭香酸超滤浓缩液。对收集的第二次超滤截留液,主要含大分子多糖、蛋白质等,将其泵入生化池进行生化处理,达标后排放。

(3)制备迷迭香酸超滤浓缩液

第(2)步完成后,将第(2)步制得的迷迭香酸超滤清液泵入截留分子量500Da的超滤器中,在表压为0.5MPa的条件下进行第一次超滤,直至第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液体积比为1L∶4L时停止。分别收集第一次超滤截留液和第一次超滤滤过液,对收集的第一次超滤滤过液,将其泵入生化池进行生化处理,达标后排放;对收集的第一次超滤截留液,加入纯净水进行稀释,第一次超滤截留液与加入纯净水的体积比为1L∶4L。稀释完成后再进行第二次超滤,直至第二次超滤截留液和第二次超滤滤过液体积比为时1L∶4L停止超滤。分别收集第二次超滤滤过液和第二次超滤截留液,对收集的第二次超滤截留液,即为迷迭香酸超滤浓缩液,用于下步制备迷迭香酸钙;对收集的第二次超滤滤过液,泵入生化处理池进行生化处理,达标后排放。对收集的第二次超滤分离后的截留分子量500Da的超滤膜,用纯净水冲洗20min后再用0.5%碱液清洗20min,最后用纯净水清洗至pH值为6,即获得再生超滤膜,该膜可用于制备下批次迷迭香酸超滤浓缩液。

(4)制备迷迭香酸钙

将适量氢氧化钙溶于纯净水中,充分溶解后过滤,收集滤液,即制备出稀氢氧化钙溶液,该溶液中Ca2+质量百分浓度为0.5%、pH为10。第(3)步完成后,将第(3)步制得的迷迭香酸超滤浓缩液泵入至中和罐中,控制搅拌转速为100r/min,滴加Ca2+质量百分浓度为0.5%、pH为10的稀氢氧化钙溶液,直至该超滤浓缩液中出现明显沉淀,且pH值达到10时停止滴加该稀氢氧化钙溶液,即制备出迷迭香酸钙悬浊溶液。滴加Ca2+质量百分浓度为0.5%、pH为10的稀氢氧化钙溶液完成后停止搅拌并静置该悬浊溶液12小时。最后对该悬浊溶液进行过滤,分别收集滤渣和滤液,对收集的滤液,进行生化处理,达标后排放;对收集的滤渣,即制备出迷迭香酸钙,用于下步制备迷迭香酸溶解液。

(5)制备迷迭香酸溶解液

第(4)步完成后,将第(4)步制备的迷迭香酸钙分散于纯净水中,迷迭香酸钙的质量与纯净水体积比例为1g∶500mL,在溶解罐搅拌转速为100r/min的条件下,加入步骤(1)制备迷迭香酸原液中使用的稀盐酸溶液,待体系pH值为5时停止滴加并停止搅拌。接下来,进行过滤,直至无滤液流出时止。分别收集滤过液和过滤残渣,对收集的过滤液,即制备出迷迭香酸溶解液,用于下一步制备迷迭香酸洗脱液;对收集的过滤渣,用于制备复合肥料。

(6)制备迷迭香酸洗脱液

取粒径规格为75μm的MCI GEL CHP 20型树脂,用4倍树脂体积(BV)的无水乙醇浸泡8小时,去除上层漂浮的树脂颗粒后过滤,分别收集滤渣和滤液。对收集的滤液,用于回收乙醇;对收集的滤渣,用其4倍体积(BV)的pH为4的体积百分浓度为60%的乙醇水溶液平衡2小时后湿法装柱并与恒流泵、紫外检测器和自动分部收集器连接,组成MCI树脂柱分离系统,备用。

第(5)步完成后,将第(5)步制备的迷迭香酸溶解液泵入装有粒径为75μm的活化MCI GEL CHP 20型的树脂柱分离系统中,控制迷迭香酸溶解液的泵入流速4倍树脂体积(BV)/h,MCI树脂体积与该溶解液体积比1L∶15L。待迷迭香酸溶解液泵入完成后,再泵入乙醇体积分数为80%的乙醇水溶液进行洗脱,其泵入流速为5BV/h,分别收集第4BV、第8BV及第12BV的洗脱液。对收集的第4BV及第12BV洗脱液进行合并,用于回收乙醇;对收集的第8BV的洗脱液,即为迷迭香酸洗脱液,用于下一步制备迷迭香酸粉末。洗脱完成后,接着泵入乙醇体积分数为90%的乙醇水溶液进行洗涤,该乙醇水溶液泵入体积为2BV,泵入流速为1BV/h。洗涤完成后,MCI树脂柱可用于下批次制备迷迭香酸洗脱液。

(7)制备迷迭香酸粉末

第(6)步完成后,将第(6)步制备的迷迭香酸洗脱液泵入旋转蒸发仪中进行减压浓缩,其温度为70℃,相对真空度为-0.06MPa下蒸馏乙醇,待冷凝器中无冷凝液体流出时,停止旋蒸并分别收集旋蒸冷凝液和旋蒸浓缩液。对于旋蒸冷凝液,可回收至乙醇储罐。对于收集的旋蒸浓缩液,转入真空干燥机中,进行真空干燥,在温度为45℃,相对真空度为-0.04MPa的条件下,真空干燥6h,即制备出迷迭香酸粉末。其中迷迭香酸含量为91%,该迷迭香酸粉末的总收率为生产迷迭香脂溶性抗氧化剂过程所产生的废液中迷迭香酸质量的88%。

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