去除和回收植物多酚制造技术

用可再生的聚酰胺吸附剂进行吸附的方法来从溶液中脱除诸如食品染料、丹宁、果汁和果酒的色素之类的多酚物质。这种聚酰胺吸附剂具有扩展的表面积和控制的空隙率。聚酰胺的表面化学性质可以用戊二醛／间苯二酚处理的方法改性。用水或其他质子溶剂洗提来回收多酚物质。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物多酚的去除和回收。水溶性的植物多酚具有工业意义。它们存在于果汁以及植物制品抽提物、浸渍物和发酵产物中。这类多酚广泛地存在于多种植物的根、茎、叶、皮和花之中。存在许多化学类别的多酚，它们包括(a)花色甙(取代的黄烷醇)，它使许多花、水果皮、水果汁和叶具有红、兰和紫色。甜菜根的β-花青与花色甙是同类的。花色甙用作食品的染料。(b)多羟基黄酮，它是一种黄色的植物染料。(c)异黄酮，与黄酮是同类的，但较为少见。(d)鱼籐杀虫药和鱼籐酮，它们与异黄酮是同类的。(e)苏木染料，它们与黄烷醇同类。(f)大麻属化合物，它们是多酚的衍生物。(g)多种霉菌色素，它们是多酚夹氧杂蒽酮。(h)维生素E，这是一种单酚氧杂萘色满的衍生物，是与多酚相似的。(i)甲状腺素，它是一种对动物新陈代谢很重要的酚酸。从学术上讲，它是多酚的衍生物。(j)多种多酚酸，它们存在于各种水果和树皮中，特别存在于咖啡豆和植物五倍子中。它们被看作是一类丹宁，即丹宁脂的简单的相似物。(k)单宁酯，包括带有多酚酸的糖酯，它们用于墨水。(l)缩合丹宁或儿茶荼酸丹宁是与花色甙有关的，用于皮革鞣制。(m)酒花的苦味素，葎草酮，是多酚的同类物。(n)土壤中和水中的腐植酸是被氧化了的多酚，在氯气消毒的氯化过程中生成致癌的卤化碳，影响公众健康。(o)三叶草的雌性激素的黄烷类化合物，它影响羊的繁殖。多酚存在于许多重要的工业产品中，如糖蜜、茶叶、可可、咖啡、果酒、啤酒、所有的果汁、草药和许多药物浸剂之中。花色甙对果酒和果汁的颜色是重要的。它们和金属盐类相结合可能使这些产品变色。在很多情况下，由于采用过滤、沉降或通过无毒固体的吸附等传统方法，改变了果汁和果酒的颜色或其他性质。丹宁和多酚酸对果酒、啤酒、果汁以及特别是咖啡和茶叶的味道，涩味和保藏性有极大的影响。丹宁和多酚也与饮料类产生的一些浑浊和沉淀有关。从其他的或甚至是一类的多酚中除去任何一种多酚物质的传统方法是有限的。较高分子量的鞣酸可以用与高分子的蛋白质如动物胶形成沉淀的方法最容易除去。但是，即使在最有利的情况下，也很难准确地控制动物胶的加入量。为了保持最终产品的恒定，通常将不同种类和产地的产品混合在一起。虽然这是一种保持产品恒定的实际的办法，但是它的成本昂贵。食品加工工业已达到了需要开发一种为各种产品调整多酚含量新方法的时刻。例如，对于白葡萄酒的需要可能超过供应，而红葡萄酒却过剩。红酒葡萄可以部份地用来酿制白葡萄酒，可以通过去除果皮来加工。但是，所酿出的酒通常带有粉红的颜色，必须将此颜色脱除。便宜的果汁如苹果汁等常常添加充二氧化碳水来代替精制糖或其他果汁，以保持“一种完全的天然果汁”成分的要求。在空气中，苹果变成棕褐色的反应很快。因而，在这种添加充二氧化碳水的操作以前，必须将苹果汁漂白。苹果汁通常是用活性炭漂白的，但是在试图漂白深色的果汁时，可能会使其香味减少。活性炭常用于吸附蔗糖加工过程和淀粉水解产物中的棕色。但是这些棕色染色剂不同于苹果汁中的多酚氧化产物。需要一种与活性炭不同的吸附剂。但是，至今尚未开发出一种适用于大规模加工过程实际需要的新吸附剂。简而言之，市场的要求已经超出了传统的食品调色和调香的习俗。本专利技术是以选择性地除去和回收多酚物质为基础的，它提供了一种可用于从美酒到胶合板等天然产品加工工艺的新技术。与适合的活性炭相结合，利用本专利技术的过程可以更完全和更经济地分离多种色素，而得到保留全部香味和绝大部分滋味的无色液体。如果需要的话，可以通过去除丹宁来脱除多种苦涩味。现有的测定和脱除多酚的技术常常是专门用于一种特定产品诸如果酒、蔗糖、啤酒和苹果汁的。许多现有的方法是起源于很早以前，并主要依赖于技巧和经验的。它们的应用通常是很局限的。然而，现在已经知道了这些产品中所含的主要色素，并且通常可以用已知的吸收波长来测定它们的存在。这样，苹果汁的棕色色素主要是多酚氧化物，它被二酚氧化酶所催化。可以在420毫微米的波长处，通过1厘米厚的槽和在20℃下，用光密度来测量这种色素。参看D.A.Heatherbell，J.L.Short和P.Strubi，Confructa，第22卷，(1977)，5/6号，第158页。总的酚含量用修正的Folin-Ciocalteu方法进行测量。参看V.L.Sing.leton和J.A.Rossi Jur.，American Journal of Enology and Viticulture，第16卷，(1965)第144-158页。新近，发展了用色谱法来更仔细地分析这些多酚混合物。但是，由于处理条件不同，存在一系列的同系聚合物和无数的不同组分，完全地鉴别各组份的定量分析是不可能的。在痕迹量分析中可能达到的酚类分离方法还无法用于食品工业所需要的规模。至今所使用的分析吸附剂已经发生了极大的变化，并包括许多种细粉末如氧化铝、硅胶、各种粘土、膨润土、各种离子交换树脂和多种类型的活性炭。一种特殊的分析吸附剂是聚酰胺6.6粉末，它对单宁相当特效，但不吸附其他多酚。用色谱方法，在剪断的聚酰胺6.6丝上仅仅能吸附微量分析的丹宁。但是，还没有利用这样细的粉末来以基体物料中除去丹宁的大规模的工艺技术。便宜的丹宁分离方法可以使木材废水中的丹宁用于酚-甲醛木材胶合树脂。单独利用超滤的粗略分离方法已在用于胶的半成品处理方面取得了一些成功，但是这种方法对脱色是不适合的。而化学方法是不经济的。综上所述，目前尚无通用的大规模方法来脱除植物抽提物中的多酚，特别是采用某些化学分离方法来回收贵重的多酚化合物组分。提出了各种各样的吸附剂，但是都存在困难(Ⅰ)诸如尼龙和贝纶之类的聚酰胺具有大的分子量分布。由于在制造过程中形成大块固体，因此不可能在使用前除去它们中的低分子量部份。在粉碎成细粉末并用作吸附剂时，低分子量的部份有些溶于处理的液体中。这违反一些国家的食品管理法。然而，它们的主要缺点是吸附效率很低。(Ⅱ)聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)的制造成本很高，必须再生以供重复使用。再生时需要用强酸和强碱。这些强酸和强碱可能洗涤不干净，因而可能违反食品管理法。当聚乙烯吡咯烷酮再生几次后，会丧失一些活性。而且，聚乙烯吡咯烷酮在水中会膨胀和可能堵塞过滤器。由于只能加工成细粉末，聚乙烯吡咯烷酮不能用于塔内的多级过程，而必须作为单级过程与被处理的液体混合，然后再过滤分开。它不能吸附如丹宁那样的高分子量的多酚，而只有低分子量的植物酚才能进入细微的树脂空隙中。(Ⅲ)如英国专利1，531，852所描述的那种聚胺和/或多羟基化合物与甲醛的缩合产物不是植物多酚的特效吸附剂。这种吸附剂从果汁或其他饮料中吸附酸。这使人们怀疑继续把丧失了一些有效成份的饮料称为纯粹食品的合理性。从大块物料制备粉末的方法所得到的吸附剂表面积小，因而吸附效率也低。孔径也无法调整。(Ⅳ)欧洲专利申请0080298中描述的。聚氨基甲酸乙酯醚类不是特效的吸附剂，它们基本上是粘胶状的溶剂，除去颜色也除去香味。它们的效率也低。用一种控制空隙率和扩展表面积的聚酰胺树脂从溶液中吸附多酚。这种树脂是用从酸性的、部份水解的聚酰胺胶体溶液中沉淀的方法制备的。结晶性好的脂肪族聚酰胺是合适的原料。最好是用定向的聚酰胺6和聚酰胺6.6。推荐的聚酰胺树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从溶液中除去多酚物质的方法，它包括从溶液中把多酚物质吸附到一种聚酰胺吸附剂上的步骤。

【技术特征摘要】
1.一种从溶液中除去多酚物质的方法，它包括从溶液中把多酚物质吸附到一种聚酰胺吸附剂上的步骤。2.根据权利要求1所描述的方法，其中的聚酰胺吸附剂是用一种酸性的、包含大量不溶性晶态物质和部份水解的聚酰胺胶体溶液通过沉淀而制备的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中的聚酰胺是一结晶性能好的脂肪族聚酰胺。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中的聚酰胺是聚酰胺6或聚酰胺6，6。5.根据以上任一项权利要求所述的方法，其中聚酰胺具有控制的空隙率和扩展的表面积。6.根据以上任一条权利要求所述的方法，其中对聚酰胺膜的表面化学已进行了改性。7.根据权利要求6所述的方法，用一种戊二醛/间苯二酚处理方法来进行表面化学改性，或者用戊二醛同三聚氰酰胺、1，6-己二胺或混合氨基酸来进行表面化学改性。8.根据上述任一项权利要求所述的方法，在吸附步骤后有一个洗涤步骤，多酚物质是用洗提再生聚酰胺吸附剂时改变pH值的方法来回收的。9.根据上述任一项权利要求所述的方法，其中溶液中含有很多种多酚物质，能选择性地将它们除去。10.根据上述任一项权利要求所述的方法，其中聚酰胺吸附剂是片状的、细...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯莱昂斯福特，
申请(专利权)人：梅姆特克有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]