一种从生产天然阿魏酸的废渣中提取混合醇的方法技术

本发明专利技术提供了一种从生产天然阿魏酸的废渣中提取混合醇的方法，包括以下步骤：1)热溶中和，2)过滤，3)陶瓷膜澄清，4)保温超滤膜分离，5)浓缩与过滤，6)脱脂，7)脱色，8)结晶分离：将脱色液分别进行室温结晶，低温结晶，浓缩后室温结晶，合并三次结晶，洗涤，过滤，干燥，得到混合醇产品。本发明专利技术提供的方法使谷维素原料生产天然阿魏酸过程中产生的水解废渣得到了高程度的综合利用，最终以高收率和高纯度制备得到了由环木菠萝(烯)醇类为主的三萜(烯)醇和甾醇所组成的混合醇产品。按照本发明专利技术方法所得混合醇的总含量≥95％，收率在70％以上，其中三萜(烯)醇占40～60％，甾醇占35～50％，经济价值高，颜色为白色。

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

【技术实现步骤摘要】
一种从生产天然阿魏酸的废渣中提取混合醇的方法
本专利技术属于植物提取分离
，涉及一种从生产天然阿魏酸的废渣中提取的混合醇及其制备方法，具体涉及由环木菠萝醇类三萜(烯)醇和甾醇所组成的混合醇及其制备方法。
技术介绍
工业上生产阿魏酸有2种方法：一是化学合成法，二是谷维素水解法。至于其他方法，虽然有很多报导，但在实际生产中未有应用。目前国内大量出口的阿魏酸是天然阿魏酸，主要是因为中国是世界稻米主产国，具有众多大型米糠油脂厂，从而具有绝对优势的谷维素资源；欧美日等国家和地区主要用天然阿魏酸为原料，通过微生物发酵工艺制备世界香料之王——天然香兰素，部分用于医药行业，少量用来制备高端化妆品。工业上生产天然阿魏酸是以在精炼米糠油的过程中所产生的具有一定含量谷维素的皂脚为原料，经高温浓碱水溶液皂化和精制而得，或经碱醇水解(皂化)和精制而得。这样制备的天然阿魏酸符合出口的规定：欧美日等国和地区要求天然阿魏酸必须来自米糠，才认定是天然的；产品能通过同位素测试的天然度鉴定，即活性C14、氢同位素2H/1Hδ、碳同位素13C/12Cδ测试达标。现对谷维素和阿魏酸作一简要说明。1、谷维素(Oryzanol)存在于米糠油中，系以三萜(烯)醇为主体的阿魏酸酯的混合物，谷维素主要由环木菠萝醇类阿魏酸酯和甾醇类阿魏酸酯组成。(1)环木菠萝醇类阿魏酸酯在谷维素中含量大约为75％～80％。主要组成及占比：1)24-亚甲基环木菠萝醇阿魏酸酯，含量35％～40％；2)环木菠萝烯醇阿魏酸酯，含量25％～30％；3)环木菠萝醇阿魏酸酯，含量8％～10％；4)环米糠醇阿魏酸酯，含量2％～3％；5)24-甲基环木菠萝醇阿魏酸酯；6)24-甲基环木菠萝醇烯醇阿魏酸酯；7)25-氧基环木菠萝醇阿魏酸酯；8)25-羟基甲基环木菠萝醇阿魏酸酯。(2)甾醇类阿魏酸酯在谷维素中含量大约为15％～20％。主要组成及占比：1)菜油甾醇阿魏酸酯，含量为10％～12％；2)β-谷甾醇阿魏酸酯，含量6％～8％；3)豆甾醇阿魏酸酯，含量为1％～2％；4)γ-谷甾醇阿魏酸酯，含量极微；5)二氢-γ-谷甾醇阿魏酸酯，含量极微；6)二氢-β-谷甾醇阿魏酸酯。2、阿魏酸(FerulicAcid)化学名称为4-羟基-3-甲氧基肉桂酸，是桂皮酸(又称肉桂酸，3-苯基-2-丙烯酸)的衍生物之一。国内以米糠来源的谷维素制备天然阿魏酸的专利技术所涉及的主要工艺：1、申请号CN201010169724.0，公开了一种从米糠油加工的废弃物中分离提取含量≥98％的天然阿魏酸的工艺，其特征是：它以米糠油加工过程所产生的废弃物为原料，经乙醇洗涤→皂化及过滤→酸化及过滤→乙醇溶解及过滤→离子交换树脂精制→脱色→浓缩→抽滤→真空干燥制得天然阿魏酸含量≥98％的白色粉末产品。2、申请号CN201310531556.9，公开了一种从加工米糠油的下脚料中提取≥98％天然阿魏酸的新工艺，它以加工米糠油的下脚料为提取原料，经正已烷脱脂和脱色，80％以上食用乙醇去味；然后用一定浓度和温度的氢氧化钠水溶液皂化2次，不锈钢滤网自然过滤，再用稀硫酸调节皂化液，抽滤；沉淀用稀碱调节pH为9～10，经离子交换树脂精制，洗脱杂质后用碱性乙醇解吸，脱色，过滤；滤液过树脂柱，去除有害的金属离子；流出液采用渗透汽化膜技术分离乙醇以及产品重结晶，结晶产品经水洗、抽滤以及真空干燥得到。3、申请号CN201911358319.0公开了一种以含谷维素的皂脚为原料制备天然阿魏酸的方法，包括以下步骤：碱醇热溶过滤、酸沉分离、常温有机溶剂脱色、碱醇热回流水解、冷析分离、酸化冷置除盐、超滤膜精制、氧化铝脱色、回收溶剂与固液分离、干燥等制备天然阿魏酸。上述专利申请的技术均涉及到谷维素的皂化和/或水解，皂化反应在化学上的定义是碱催化下的酯水解反应，尤指油脂的水解，即碱(通常为强碱)和酯反应，生成醇和羧酸盐，尤指油脂和碱反应。谷维素本身是由多种阿魏酸酯组成的混合物，在一定温度、一定碱浓度条件下发生皂化(水解)反应，生成醇和阿魏酸盐，此处的醇即是本专利的“混合醇”。当谷维素皂化和/或水解成天然阿魏酸以后，天然阿魏酸盐溶解于碱液或碱醇溶液中，水解废渣不溶于碱液或放冷后在碱醇溶液中析出，通过过滤可将天然阿魏酸盐和水解废渣分离，得到天然阿魏酸盐，但对于谷维素制备阿魏酸后剩下的废渣如何处理，少有文献涉及。这部分废渣中还含有混合醇的生物活性成分，主要是环木菠萝(烯)醇类为主的三萜(烯)醇和甾醇所组成的混合醇。三萜(烯)醇主要包括24-亚甲基环木菠萝醇、环木菠萝烯醇、环木菠萝醇、环米糠醇等；甾醇主要包括豆甾醇、β-谷甾醇、菜油甾醇等。但废渣中这部分混合醇难以被充分回收利用，主要原因是：1、废渣中混合醇的含量低，相应的产品混合醇随之得率低，直接导致成本高，失去经济意义；2、废渣中的各种成分复杂，含大量油脂类杂质和色素，导致分离纯化困难，使得生产加工成本高。3、废渣为具有一定流动性的固体，且偏碱性，一般企业未有深入入研究处理技术。因此一般这部分废渣都作为废弃物扔掉，既浪费了资源，也提高了节能环保的压力。因此，如何对含谷维素的原料生产阿魏酸后剩下的废渣综合利用，提取经济价值高的物质，变废为宝，是一项亟待研发和解决的问题。
技术实现思路
为了解决含谷维素的原料提取制备阿魏酸过程中产生的废渣难以综合利用的问题，本专利技术提供一种从生产天然阿魏酸的废渣中提取混合醇的方法，将生产天然阿魏酸的废渣中所含有的生物活性物质提取出来，再对废渣进行环保处理，变废为宝，回收有附加值的混合醇产品，创造明显的经济和社会效益；提供一种由三萜(烯)醇和甾醇组成的混合醇产品，总含量≥95％，收率在70％以上，白色，经济价值高。本专利技术通过加热溶解与保温条件下进行超滤膜的分子量和分子结构分离，并选择适合相应温度的耐高温超滤膜，避免了混合醇在膜分离过程中由于纯度提高引起的溶解度下降而析出，在分离提纯的同时，保护膜元件不受损伤；通过常温低极性溶剂脱脂，在显著提高混合醇含量的同时，还起到脱色和减少产品溶解损失、减少溶剂挥发损失的作用；通过活性炭的溶剂回流脱色和分步结晶，在保证产品收率前提下，得到颜色白的产品。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种从生产天然阿魏酸的废渣中提取混合醇的方法，包括以下步骤：1)热溶中和：向废渣中加入低级醇的水溶液，料液加热使废渣溶解，调节溶解液pH为中性；2)过滤：过滤溶解液，收集滤液；3)陶瓷膜澄清：趁热将滤液通过陶瓷膜澄清；4)保温超滤膜分离：陶瓷膜滤液分别通过高截留分子量和低截留分子量的耐高温超滤膜，收集分子量介于高截留分子量和低截留分子量的料液，得超滤膜精制液；5)浓缩与过滤：浓缩超滤膜精制液至无醇味；冷却，静置，使沉淀析出，过滤，收集沉淀；6)脱脂：向步骤5)中沉淀中加入低极性溶剂，室温搅拌与静置，过滤，收集沉淀；7)脱色：向步骤6)所得沉淀中加入极性溶剂，搅拌均匀；再加入吸附剂，加热回流溶解与脱色；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从生产天然阿魏酸的废渣中提取混合醇的方法，包括以下步骤：/n1)热溶中和：向废渣中加入低级醇的水溶液，料液加热使废渣溶解，调节溶解液pH为中性；/n2)过滤：过滤溶解液，收集滤液；/n3)陶瓷膜澄清：趁热将滤液通过陶瓷膜澄清；/n4)保温超滤膜分离：陶瓷膜滤液分别通过高截留分子量和低截留分子量的耐高温超滤膜，收集分子量介于高截留分子量和低截留分子量的料液，得超滤膜精制液；/n5)浓缩与过滤：浓缩超滤膜精制液，冷却，静置，使沉淀析出，过滤，收集沉淀；/n6)脱脂：向步骤5)中沉淀中加入低极性溶剂，室温搅拌与静置，过滤，收集沉淀；/n7)脱色：向步骤6)所得沉淀中加入极性溶剂，搅拌均匀；再加入吸附剂，加热回流溶解与脱色；趁热过滤，收集滤液，得脱色液；/n8)结晶分离：将脱色液分别进行室温结晶，低温结晶，室温浓缩结晶，合并三次结晶，洗涤，过滤，干燥，得到混合醇产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种从生产天然阿魏酸的废渣中提取混合醇的方法，包括以下步骤：
1)热溶中和：向废渣中加入低级醇的水溶液，料液加热使废渣溶解，调节溶解液pH为中性；
2)过滤：过滤溶解液，收集滤液；
3)陶瓷膜澄清：趁热将滤液通过陶瓷膜澄清；
4)保温超滤膜分离：陶瓷膜滤液分别通过高截留分子量和低截留分子量的耐高温超滤膜，收集分子量介于高截留分子量和低截留分子量的料液，得超滤膜精制液；
5)浓缩与过滤：浓缩超滤膜精制液，冷却，静置，使沉淀析出，过滤，收集沉淀；
6)脱脂：向步骤5)中沉淀中加入低极性溶剂，室温搅拌与静置，过滤，收集沉淀；
7)脱色：向步骤6)所得沉淀中加入极性溶剂，搅拌均匀；再加入吸附剂，加热回流溶解与脱色；趁热过滤，收集滤液，得脱色液；
8)结晶分离：将脱色液分别进行室温结晶，低温结晶，室温浓缩结晶，合并三次结晶，洗涤，过滤，干燥，得到混合醇产品。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述低级醇的水溶液的浓度为70～80wt％，加入量为是废渣重量的4～8倍体积质量比(V/W)。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述料液加热至温度55～70℃，并且在步骤1)至步骤4)中维持该温度范围。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中调节pH为中性是指用浓度为2～10％的稀酸(稀盐酸或稀硫酸水溶液)，调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华学，刘庚贵，刘永胜，
申请(专利权)人：湖南华诚生物资源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43