一种竹来源复合制剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及农林生物资源利用技术领域，具体公开了一种竹来源复合制剂及其制备方法与应用。本发明专利技术所提供的复合制剂可作为生产生物源农药、叶面肥、土壤改良剂的母液或助剂。本发明专利技术所提供的制备方法是一种具有普适性的从竹子及其采伐加工剩余物等原料中分离出抽提物并加以催化转化，获得复合制剂的方法；包括竹子水热(蒸煮软化)脱除抽提物、抽提物溶液的气化催化反应过程、反应产物分级冷凝以及回收处理工艺。本发明专利技术所提供的制备方法中，工艺设备简单，过程稳定可控，路线简单易行，环保无毒，竹子原料抽提物全成分综合利用效率高，易于实现工业化，应用前景广阔。应用前景广阔。应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种竹来源复合制剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及农林生物资源利用
，具体涉及一种竹来源复合制剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]竹产业是公认的绿色产业，拥有巨大的社会、经济、生态和文化价值。由于生长速度快、成材周期短，导致竹子内含有大量的供其生长所需的营养成分。这些营养成分使得竹子采伐后如果不加以保护，很容易发生霉变，特别易受木霉(Trichoderma viride)，青霉(Penicillium citrinum)和黑曲霉(Aspergillus niger)等的侵染而变色，严重降低其使用价值。竹竿主要由纤维细胞和薄壁细胞组织，其中占45％～55％的薄壁细胞中充满了营养物质淀粉(20～60g
·
kg
‑
1)，糖(20g
·
kg
‑
1)，蛋白质(15～60g
·
kg
‑
1)，脂肪(20～40g
·
kg
‑
1)等。这些营养成分，尤其是糖和淀粉，被认为是导致竹材腐朽和霉变的主要因素。
[0003]从化学组成上看，竹材主要由纤维素、半纤维素和木质素，以及少量抽提物组成。竹材中抽提物的含量虽不多，但其化学成分复杂，包括蜡质层、游离糖、淀粉、多元酚类、萜类、树脂酸类、脂类、特种氨基酸、碳水化合物和矿质元素等上百种有机化合物。其中的许多化合物可以直接用于香料、杀虫剂、防腐剂、染料、抗氧化剂和活化剂等，具有重要的化工、医用和精细化工的利用价值。根据他们的性质，一般可以用水、酒精、苯、乙醇、醚等有机溶剂浸提，也可用稀碱浸提或蒸汽蒸馏等方法提取。
[0004]由于竹子采伐剩余物中的竹叶因含有丰富的黄酮类物质，目前对竹叶研究的较多。因竹叶黄酮及其甙类化合物具有明显的降血脂和降血清胆固醇的作用，并且富含黄酮的竹叶提取物有多种生物学功效，如清除自由基、抗氧化、抗衰老、抗菌、抗病毒等功能，在保健品、化妆品及食品添加剂方面应用广泛。
[0005]由此可见，竹质产品在生产前亟需除去其中的营养成分抽提物，从而保证竹质产品的防霉防腐、大方美观不变色的优良品质。研究发现，脱除得到的营养成分溶液并不能放置太久，必须加以转化利用方能提高其使用价值，变废为宝。但目前并没有有效的利用途径。
[0006]将新砍伐的竹材在流水中浸泡是竹材加工企业广泛使用的防霉方法。采用不同溶剂可以抽提出竹材中的不同成分。竹材中冷水抽提物主要成分为单糖、低聚糖、少量的单宁、氨基酸、可溶性色素、盐和无机盐等。热水抽提物中除了冷水抽提物外还含有淀粉、树胶以及其他多糖。发现用冷水、热水、苯/醇或醇/醚等抽提处理后的竹材对3种测试菌的抑制性能相当。
[0007]目前研究和工业上，为了防止竹质产品变色霉变而用溶剂脱除抽提物，但富含营养成分的抽提溶液一般是作为废水排掉，造成资源浪费。另外，有研究从中分离出有效成分而加以利用，但是由于抽提溶液中化合物浓度太低，成分复杂，造成分离纯化成本太高，不利于推广应用。同时，由于富含淀粉、蛋白质和糖类等营养成分，很容易变质并滋生污染，所以亟需及时有效处理。
[0008]化学农药的大量使用在一定程度上控制了农作物病虫害，但同时造成了严重的环境污染、人畜中毒、食品安全等问题。寻求对环境相容性好对病虫害具有持久效果的无公害农药显得格外重要。因此开发环境和谐农药已成为人们的迫切需求。近年来，有关植物提取物杀虫活性的研究已成为农药学研究的热点之一。竹提取物具有抑菌、抗氧化、杀虫、抗肿瘤等诸多生物活性作用。
[0009]绿色食品的风行人们愈来愈关注食品的安全问题，其中对化学防腐剂的顾虑越来越重，化学合成的防腐剂和农药对人体产生或多或少、直接或间接的副作用，开发天然高效、安全无毒的食品防腐剂和生物农药，已成为研究和开发的重点。从天然资源中寻找活性物质代替化学食品防腐剂和杀虫剂变得越来越迫切。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种从竹子相关的各种原料中分离出富含营养成分的抽提物，并加以催化转化制备出易于保存和具有良好杀菌活性的有机复合制剂的方法。同时解决了竹质产品容易变色霉变的技术问题。
[0011]现有技术中竹质产品易发生霉变，通常采用水浸泡，破坏竹子中糖类及蛋白等营养成分，增强竹子防霉防腐能力。然而，竹子浸泡产生的含有竹类营养成分的抽提液，不能得到有效利用。
[0012]现有技术中，竹类抽提液活性组分未开发利用，生物农药制备来源单一等缺陷。针对现有技术的缺陷，本申请提供了一种具有普适性的从竹子及其采伐加工剩余物等原料中分离出抽提物并加以催化转化生产生物源农药杀菌剂助剂的方法。
[0013]本专利技术创新性地充分利用竹材等天然木质纤维原料通过现有工业水热预处理提取得到富含抽提物的水溶液，采用气化状态下酸催化法将其转化为性状稳定的有机酸类、醛类、酮类等复合杀菌剂，经冷却后得到高浓度的杀菌剂母液，后续可作为助剂开发一系列生物农药、防霉剂、防腐剂、叶面肥和土壤改良剂等。同时气化冷凝得到的气体可作为燃气使用，脱除抽提物后的竹材不易霉变，对加工利用无影响。还可进一步保护环境，提高食品的安全性，有利于竹资源的全组分综合利用。
[0014]第一方面，本专利技术提供一种竹来源复合制剂的制备方法，包括：将竹子原料用水浸泡获得竹抽提液、将竹抽提液与酸类催化剂进行气化催化反应，将气化催化反应产物冷凝后，获得所述竹来源复合制剂。
[0015]在本专利技术提供的制备方法中，所述气化催化反应的反应温度为120
‑
300℃，优选地，反应温度为160
‑
250℃；反应时间为5
‑
60min。
[0016]本专利技术发现，若反应温度较高，则竹抽提液中的营养成分(抽提物)会发生碳化，不能将抽提物转化为具有抑菌功效的有效成分。然而，若反应温度较低，即使增加反应时间的情况下，仍不能实现将营养成分，转化为有抑菌能力的有效成分。
[0017]由于水浸泡抽提获得的抽提液中，各项营养成分，较为复杂，仅在本专利技术提供的反应温度和时间下，能够成功将营养成分转化为水溶性的抑菌物质。
[0018]在本专利技术提供的制备方法中，所述酸类催化剂包括无机酸酸类催化剂和有机酸类催化剂，无机酸类催化剂选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或几种；有机酸类催化剂选自甲酸、乙酸、羟基乙酸、草酸、苯磺酸、甲基苯磺酸、柠檬酸、乙底酸、马来酸、丙烯酸、氨基磺
酸、酒石酸、丁二酸、水杨酸中的一种或几种。
[0019]在本专利技术提供的制备方法中，所述有机酸类催化剂为0.2
‑
0.5％的甲酸或草酸。
[0020]在本专利技术提供的制备方法中，所述竹抽提液含有竹淀粉、竹多糖、竹树胶、竹单宁、竹氨基酸、竹可溶性色素和竹无机盐。
[0021]作为本专利技术的一个具体实施方式，本专利技术提供的竹来源复合制剂的制备方法，包括：
[0022]a.将竹子原料用水进行浸泡抽提，获得抽提液；
[0023]b本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种竹来源复合制剂的制备方法，其特征在于，包括：将竹子原料用水浸泡获得竹抽提液、将竹抽提液与酸类催化剂进行气化催化反应，将气化催化反应产物冷凝后，获得所述竹来源复合制剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述气化催化反应的反应温度为120
‑
300℃；反应时间为5
‑
60min。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸类催化剂包括无机酸酸类催化剂和有机酸类催化剂，无机酸类催化剂选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或几种；有机酸类催化剂选自甲酸、乙酸、羟基乙酸、草酸、苯磺酸、甲基苯磺酸、柠檬酸、乙底酸、马来酸、丙烯酸、氨基磺酸、酒石酸、丁二酸、水杨酸中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机酸类催化剂为0.2
‑
0.5％的甲酸或草酸。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述竹抽提液含有竹淀粉、竹多糖、竹树胶、竹单宁、竹氨基酸、竹可溶性色素和竹无机盐。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，战雅微，王美鑫，马腾飞，
申请(专利权)人：国际竹藤中心，
类型：发明
国别省市：