一种漆蜡的绿色提取工艺

摘要

本发明涉及一种天然产物提取工艺，即一种漆蜡的绿色提取工艺，本发明选用碳酸二甲酯作为萃取剂，经过烘烤、去核、萃取、层析、洗脱、收集、成品步骤对漆籽中的漆蜡进行提取。本发明对漆蜡的提取率很高，能把漆皮中的漆蜡提取出95%以上，提取收得率在75%以上且可循环利用，因此本发明利用碳酸二甲酯作为绿色萃取剂，是一条绿色环保的高效提取工艺路线。

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然产物提取工艺，即一种从漆树籽中提取漆蜡环保绿色方法。

背景技术

中国漆树漆籽资源十分丰富，大部分分布在西部贫困山区，其中以陕西、重庆、贵州、四川、湖北、云南等地资源最为丰富；漆树品种也较多，能产漆籽的漆树大概1亿多株，年产漆籽量在150万吨左右。

而且漆树的果实—漆籽是一种经济价值极高的生物质，含有丰富的油脂，粗脂肪含量达45~55%。漆籽大小与黄豆近似，每年秋季9-10月份采收。漆籽分3层，外果皮层和中果肉层为蜡质层，可提取漆蜡，内核为种子，可榨取漆籽油。漆蜡是植物性高熔点的固体脂肪，主要成分是高级脂肪酸甘油三醋，其中棕榈酸含量达70%左右，是制取表面活性剂和洗涤剂等产品优质天然化工原料。

据专家分析，中国每年有约20亿元的漆籽资源未加工利用；因此，利用未利用的漆树资源能给我国广大的经济不发达地区带来极为可观的经济效益和社会效益。

中国现阶段的漆蜡生产，主要有有机溶剂浸提取法、压榨法和临界萃取法。目前，有机溶剂浸提取法大多数采用石油醚作浸提剂，石油醚提取一是提取收率不是很高，二是石油醚对人体的毒性不可忽视而并非绿色环保之法；物理压榨法虽然无毒性和污染，但其收率较低，且杂质含量极高为后续的提纯操作带来了很大的麻烦，此法也不宜推广。临界萃取法用于对漆蜡的萃取可以获得较高的收率和收得质量较好的产品，但投入的成本太高。

例如申请号为CN201210201113.9的一种漆蜡的环保提取方法，包括以下步骤：1)将新鲜的漆籽筛选去杂后干燥，干燥温度不超过60℃；2)将干燥好的漆籽在不高于20℃的条件下粉碎；3)将粉碎后的漆籽粉末在水浸泡，搅拌后分离成沉于水底层的漆籽内核，以及浮于水上部的漆籽皮和果肉；4)将分离得到的漆籽皮和果肉去除表面水后，在50~55℃之间蒸煮；5)将蒸煮好的漆籽皮和果肉通过压榨，得到漆蜡溶液在水中经超声波搅拌脱色处理，分离水后得到经脱色处理的漆蜡溶液。虽然全过程为物理提取方法，但收率仅为40~45%，成本较高，不适于大型工业提取生产。

若有一种提取效率高、安全环保、操作简单、成本较低的漆蜡提取工艺，将有效解决中国每年漆籽浪费问题，并给当地地区带来一定的经济增长。

发明内容

本发明的目的在于现提供一种利用碳酸二甲酯作为萃取溶剂提取漆籽中漆蜡的方法，并且本发明技术方案中选用碳酸二甲酯对漆蜡的提取率很高，能把漆皮中的漆蜡提取出95%以上，提取收得率在75%以上且可循环利用，所以用碳酸二甲酯作为绿色萃取剂，是一条绿色环保的高效提取工艺路线。

为实现本发明目的，采用的技术方案为：

一种漆蜡的绿色提取工艺，其特征在于包括以下步骤：

a.烘烤：将干的漆籽去除杂质，烘烤2~3小时，温度控制在30~50℃；

b.去核：将烘烤过的漆籽进行粉碎，分离出核和漆皮、果肉；

c.萃取：将分离出的漆皮、果肉与碳酸二甲酯以质量体积比为1:（4.5~5.5）（g：ml）在90~95℃下萃取2~2.5小时，期间分1~3次加入漆皮、果肉总质量0.5%~1.5%的氧化钙，收集提取液；

d.层析：选用100~200目硅胶作填料装柱，硅胶与提取液质量比为1：（4.5~5.5），将提取液过层析柱；

e.洗脱：采用石油醚作洗脱剂保温过柱，温度控制在35~40℃，洗脱剂为（4~4.5）BV（床树脂体积），洗脱速度2.8~3.2ml/min；

f.收集：分阶段收集洗脱剂，洗脱剂过柱后收集洗脱剂时，将洗脱剂体积用量达到2~2.5BV硅胶体积时所收集到的洗脱液作为第一份收集液，剩下的为第二份收集液；

g.成品：分别浓缩收集到的两份洗脱剂，分别冷却固化，第一份收集液固化后得到漆蜡1，第二份收集液固化后得到漆蜡2。

进一步地，所述步骤c萃取中，收集提取液后再将一次萃取后的漆皮、果肉重复1~2次萃取步骤，合并提取液。

进一步地，所述步骤g成品中，分别浓缩收集到的两份洗脱剂过程中，收集石油醚，在步骤e洗脱中作为洗脱剂循环使用。

进一步地，所述过滤分离采用砂芯漏斗。

一种漆蜡的绿色工业化提取工艺，其特征在于包括以下步骤：

a.烘烤：将干的漆籽去除杂质，烘烤2~3小时，温度控制在45~55℃；

b.去核：将烘烤过的漆籽进行粉碎，分离出核和漆皮、果肉；

c.萃取：将分离出的漆皮、果肉与碳酸二甲酯以质量体积比为1:（7~8）（g：ml）混合漆皮、果肉总质量1%~1.5%的氧化钙在90~95℃下萃取1~1.5小时，收集提取液，重复上述萃取步骤1~2次，合并提取液；

d.分离纯化：提取液过柱采用模拟移动床分离技术，模拟移动床内层析柱都设有保温，温度控制在45~50℃，将提取液打入层析柱里，通过层析柱视镜观察分离情况，当层析柱底部呈黄色时，换柱分离，循环过柱，收集过柱得到的溶液；

g.成品：将过柱得到的溶液浓缩，即得成品。

进一步地，所述d步骤分离纯化中，换柱分离中换下的层析柱内残留一部分漆蜡，采用石油醚溶剂冲柱，收集溶液，与提取液合并过柱。

本发明所能达到的效果：用碳酸二甲酯作为提取剂，能把漆皮中的漆蜡提取出95%以上，果实中的漆蜡提取出80%以上；本发明中加入0.5%~1.5%的氧化钙能除去萃取液中大部分游离脂肪酸，而萃取液过保温层析柱即能脱色又能脱去剩下的少量游离脂肪酸，最终得到的漆蜡1和漆蜡2，都能达到国标要求，尤以漆蜡1其品质远远高于国家标准。

申请人经研究发现，虽然碳酸二甲酯已有作为萃取剂利用的相关文献，但是本发明技术中，将分离出的漆皮、果肉与碳酸二甲酯以质量体积比为1:（4.5~5.5），在90~95℃下萃取2~2.5小时为一整体技术手段，若漆皮、果肉与碳酸二甲酯在非质量体积比为1:（4.5~5.5）下时，会对漆皮、果肉中漆蜡的提取率造成较大的影响，从而直接大幅降低最终收得率；但同时，温度与萃取时间也与上述条件具有一定的关联，且产生了意想不到的效果，使得本发明收得率在75%以上，大幅超过了现有技术中40%左右的收得率，具有较高的经济价值。

相对于用石油醚萃取来说，用碳酸二甲酯作为萃取剂能极大程度的减小对操作人员的健康风险，同时减少对环境的危害，安全无污染的进行环保生产，而且碳酸二甲酯对漆蜡的提取率很高，收得率在75%以上，所以用碳酸二甲酯作为绿色萃取剂，是一条绿色环保的高效提取工艺路线。

本发明还提供了一种更适用于工业化提取漆蜡的方法，采用了模拟移动床分离技术，使得本方法可以直接对漆蜡进行分离纯化，且可以循环分离过柱，生产效率得到了显著的提升。

模拟移动床分离技术中，过柱原理相当于串联过柱，而过柱分离出的漆蜡溶液经过浓缩后，与上述最终得到的漆蜡1品质相似，使之最后得到的漆蜡都是精品，不会有漆蜡2产品出现，提高了高品质漆蜡产品的产能与效率。所用硅胶经过活化处理后能够再次投产，高效率环保。

本发明对比现有技术效果表：

按照漆蜡国标进行检测，本发明所得漆蜡品质如下表所示：

本发明的有益效果是：

一、本发明克服了现有技术中在提取漆蜡时收得率较低、萃取剂健康风险较高的问题，提出了一种漆蜡的绿色提取工艺，具有收得率高、提取效率高等特点，且方法操作简单，成本较低，对操作人员危害小，环境污染小，适用广泛。

二、本发明提取出的漆蜡，收率在75%左右，其中收集前段过柱洗脱剂浓缩后的漆蜡品质远高于国家标准。

三、本发明提取效率高，能把漆皮中的漆蜡提取出95%以上，果实中的漆蜡提取出80%以上，从而有效降低了成本，提高效益。

附图说明

图1是本发明一种漆蜡的绿色提取工艺的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子做进一步的详细描述。

实施例1

1、原料的处理：将收集到的漆籽筛选出饱满的颗粒，去除颗粒中的杂质，将筛选出去杂质的漆籽在50℃烘干，时间为两小时左右；将烘干的漆籽经研碎得到漆皮、果肉和漆籽核，用风机把漆籽皮和果肉与漆籽核分离，将分离的漆籽皮和果肉分别粉碎；

2、称取上述粉碎后的漆皮和果肉40g于圆底烧瓶中，加入200ml碳酸二甲酯，再加入0.4g氧化钙粉末，在92~93℃下冷凝回流2小时，收集提取液，重复萃取步骤1次，将2次萃取到的溶液合并，得到约386ml提取液；

3、称取100~200目医药级硅胶80g，湿法装于保温层析柱，柱温控制在35~40℃，让硅胶在保温层析柱内基本不产生气泡，大约需要5~10min，再加入提取液；

4、提取液过层析柱后，用4BV（床硅胶体积）的石油醚作洗脱剂，进行洗脱，并收集溶液，当洗脱剂用量达到2BV床硅胶体积时，收集到的洗脱液作为第一份溶液，剩下收集到的溶液作为第二份溶液；

5、将两份溶液分别浓缩，第一份溶液浓缩得到7.5g漆蜡1，第二份溶液浓缩得到8.3g漆蜡2，漆蜡收率79%。

实施例2

1、原料的处理：将收集到的漆籽筛选出饱满的颗粒，去除颗粒中的杂质，将筛选出去杂质的漆籽在30℃烘干，时间为2.5小时左右；将烘干的漆籽经研碎得到漆皮、果肉和漆籽核，用风机把漆籽皮和果肉与漆籽核分离，将分离的漆籽皮和果肉分别粉碎；

2、称取上述粉碎后的漆皮和果肉80g于圆底烧瓶中，加入400ml碳酸二甲酯，在93~95℃下冷凝回流2.5小时，冷凝回流期间先加入0.5g氧化钙粉末，间隔1小时候再加入0.4g氧化钙粉末，收集提取液，重复萃取步骤1次，将2次萃取到的溶液混合，得到约780ml提取液；

3、称取100~200目医药级硅胶160g，湿法装于保温层析柱，柱温控制在35~40℃，让硅胶在保温层析柱内基本不产生气泡，大约需要5~10min，再加入提取液；

4、提取液过层析柱后，用4.5BV（床硅胶体积）的石油醚作洗脱剂，进行洗脱，并收集溶液，当洗脱剂用量达到2.5BV硅胶体积时，收集到的洗脱液作为第一份溶液，剩下收集到的溶液作为第二份溶液；

5、将两份溶液分别浓缩，第一份溶液浓缩得到14.5g漆蜡1，第二份溶液浓缩得到16.9g漆蜡2，漆蜡收率78.5%。

实施例3

1、原料处理：将摘来的漆籽，在大型烘箱中50—60℃下烘烤2小时，再用大型粉碎机粉碎，粉碎后用风机分离，核和果肉，得到皮和肉用于提取；

2、提取：将得到的漆籽皮和果肉，以800Kg为一罐，投入提取罐中，加入6平方米碳酸二甲酯提取剂和8Kg的小颗粒氧化钙，在93~95℃下冷凝回流1小时，收集提取液，重复1次上述提取步骤，合并提取液；

3、分离纯化：提取液过柱采用模拟移动床分离技术，模拟移动床内层析柱都设有保温，温度控制在45℃，将提取液打入层析柱里，通过层析柱视镜观察分离情况，当层析柱底部呈黄色时，换柱分离，循环过柱，得到漆蜡溶液；换柱分离中换下的柱上还残留着一部分漆蜡，再用石油醚溶剂冲柱，将冲柱得到的溶液再次过柱，换下的柱中硅胶活化处理后再装柱生产；

4、浓缩：将过柱得到的溶液打入浓缩罐中进行浓缩，浓缩到无溶剂为止，将浓缩得到的漆蜡在60℃下保温，用于漆蜡成型造粒，漆蜡品质同实施例1和2中的漆蜡1。

5、成型：将保温下的漆蜡，放入模具内冷却后成型，得到块状漆蜡。

按照漆蜡国标进行检测，本发明所得漆蜡品质如下表所示：

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。