工業(yè)級塔拉單寧酸的制備研究

歐敏功，代 剛，王曉云，范 波，潘 頡，羅立梅

（云南瑞寶生物科技有限公司，云南 昆明 651701）

·科學(xué)研究·

工業(yè)級塔拉單寧酸的制備研究

歐敏功，代 剛，王曉云，范 波，潘 頡，羅立梅

（云南瑞寶生物科技有限公司，云南 昆明 651701）

探討了工業(yè)級塔拉單寧酸的提取及純化工藝，并由正交試驗(yàn)確定了最優(yōu)提取條件：提取時(shí)間3 h，提取溫度50℃，料液比1∶15 g／mL，提取次數(shù)3次；硅藻土、活性白土和活性炭最佳添加量均為1.5%，塔拉單寧酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到80%以上。

塔拉單寧酸；提取純化；硅藻土；活性白土；活性炭

塔拉單寧酸可用于食品、醫(yī)藥、化工、冶金等領(lǐng)域［1，2］，其中用量最大的是在冶金領(lǐng)域作為金屬鍺的沉淀劑，僅此一項(xiàng)需求就達(dá)到2 000 t／a以上，具有廣闊的市場前景。

塔拉原料中單寧酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)約45%～55%［3］，粉碎后的塔拉原料經(jīng)浸提、過濾后所制得的單寧酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在60%～70%之間。而單寧酸用于工業(yè)沉鍺時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般要求在78%以上，常規(guī)工藝制得的塔拉單寧酸由于含量偏低，無法應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。

為了使塔拉單寧酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到78%以上，傳統(tǒng)的制備方法是使用冷凍沉降、有機(jī)溶劑萃取、樹脂精制、膜過濾等方法［4，5，6］。但采用這些方法，會使生產(chǎn)成本大幅提高，導(dǎo)致產(chǎn)品缺乏市場競爭力，因此開發(fā)簡單快捷的工業(yè)級塔拉單寧酸制備方法具有重要的意義。

1 試驗(yàn)部分

1.1 材料和儀器

塔拉粉：粒度20～40目（0.850～0.425mm），水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)9.87%，單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)50.12%（以干基計(jì)），購自秘魯；鹽酸：CP；硅藻土：工業(yè)級，昆明九龍過濾技術(shù)有限公司；活性白土：工業(yè)級，安吉膨潤土化工有限公司；活性炭：工業(yè)級，常州碧海環(huán)保技術(shù)有限公司。

TU－1800S紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；真空干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；SHW90JS實(shí)驗(yàn)室數(shù)顯攪拌機(jī)（上海盛海威電氣儀表有限公司）；AL104電子天平（梅特勒－托利多儀器有限公司）；THZ－82水浴恒溫振蕩器（金壇市科析儀器有限公司）；RE－2000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠）。

1.2 單寧酸提取方法

取一定量塔拉粉裝入燒杯，加入去離子水，置于恒溫水浴鍋中攪拌提取，過濾得濾液，濾液減壓濃縮，再置于真空干燥箱烘干得塔拉單寧酸。

1.3 單寧酸提取正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取提取時(shí)間（A）、提取溫度（B）、料液比（C）、提取次數(shù)（D）這4個(gè)因素在3個(gè)水平上進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，確定獲得最大提取率的條件組合。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表見表1。

表1 單寧酸提取條件正交試驗(yàn)方案Table1 Orthogonal experimental program for tannic acid extraction conditions

1.4 硅藻土、活性白土、活性炭添加量正交試驗(yàn)

以上述正交試驗(yàn)得出的最佳提取條件為基礎(chǔ)，提取過程中添加硅藻土、活性白土、活性炭，設(shè)計(jì)L9（33）正交試驗(yàn)，考察硅藻土、活性白土、活性炭最佳添加量。見表2。

表2 添加劑加入量正交試驗(yàn)方案Table 2 Orthogonal experimental program of additive amount

1.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

設(shè)計(jì)兩組試驗(yàn)，一組以單寧酸提取正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)條件進(jìn)行提取，二組在此提取條件的基礎(chǔ)上，按1.4正交實(shí)驗(yàn)得出的最優(yōu)條件添加硅藻土、活性白土和活性炭，每組試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，最后比較單寧酸含量。

1.6 單寧酸檢測分析

制備得到的單寧酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用LY／T 1642－2005單寧酸分析試驗(yàn)方法［7］進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 單寧酸提取正交試驗(yàn)

單寧酸提取正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。

根據(jù)表3數(shù)據(jù)可知，影響單寧酸提取率的主次順序?yàn)椋禾崛〈螖?shù)＞提取溫度＞料液比＞提取時(shí)間，從提取率方面考慮，塔拉單寧酸提取的最優(yōu)組合為A2B2C3D3，即提取時(shí)間3 h，提取溫度50℃，料液比1∶15 g／mL，提取次數(shù)3次。

2.2 硅藻土、活性白土、活性炭添加量正交試驗(yàn)

硅藻土、活性白土、活性炭添加量正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表3 塔拉單寧酸提取正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Orthogonal experiment results of tara tannic acid extraction

表4 硅藻土、活性白土、活性炭添加量正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Orthogonal experiment results of adding amount of diatomite，activated clay and activated carbon

從表4看出，在該試驗(yàn)條件下，各因素對塔拉單寧酸含量影響的次序是：活性炭添加量＞活性白土添加量＞硅藻土添加量?？紤]單寧酸的含量因素，最優(yōu)組合為A2B3C3，即硅藻土添加量1.5%，活性白土添加量1.5%，活性炭添加量1.5%。

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The results of verification experiment

從表5看出，添加硅藻土、活性白土和活性炭后，塔拉單寧酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)有了很大提高，達(dá)到了工業(yè)單寧酸78%的含量要求。

3 結(jié)論

以去離子水為提取溶劑，在攪拌狀態(tài)下，提取3 h，水浴溫度50℃，料液比1∶15 g／mL，相同條件下提取3次，為塔拉單寧酸提取最優(yōu)條件。

在上述塔拉單寧酸提取最優(yōu)條件的基礎(chǔ)上，為提高單寧酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，硅藻土、活性白土和活性炭的最佳添加量均為1.5%。

通過在塔拉單寧酸提取過程中添加硅藻土、活性白土和活性炭，塔拉單寧酸含量可以提高到工業(yè)級單寧酸的要求，與傳統(tǒng)制備方法相比，流程簡單，效果明顯，可以作為規(guī)?；a(chǎn)塔拉工業(yè)單寧酸的技術(shù)參考。

［1］馬志紅，陸忠兵，石碧.單寧酸的化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用［J］.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2003，5（1）：87－91.

［2］雷霆，張玉林，王少龍.鍺的提取方法［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

［3］武斌，楊核.塔拉單寧酸制取3，4，5－三甲氧基苯甲酸甲酯的研究［J］.貴州化工，2002，27（4）：9－10.

［4］黃紹華，嚴(yán)慧和，孫健.單寧的提取與純化［J］.南昌大學(xué)學(xué)報(bào)：理科版，2000，24（3）：278－285.

［5］羅曄，朱曉玲，郭嘉，等.單寧酸提取與純化技術(shù)的現(xiàn)狀及展望［J］.廣州化工，2009，37（8）：19－20.

［6］汪詠梅，陳笳鴻，吳冬梅，等.高純度單寧酸制備技術(shù)的研究與應(yīng)用［J］.現(xiàn)代化工，2008，28（2）：320－323.

［7］中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所.LY／T 1642－2005單寧酸分析試驗(yàn)方法［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

Study on Preparation of Tara Industrial Tannic Acid

OU Min－gong，DAI Gang，WANG Xiao－yun，F(xiàn)AN Bo，PAN Jie，LUO Li－Mei

（Yunnan Rainbow Bio－tech.Co.，Ltd.，Kunming 651701，China）

The extraction and purification conditions of tara tannic acid were studied.Among the orthogonal experiment，the optimum extraction conditions are as follows：extraction time 3h，extraction temperature 50℃，the solid－liquid ratio 1∶15，extraction three times.The optimum adding amount of diatomite，activated clay and activated carbon are 1.5%.The verification experiment showed that by adding diatomite，activated clay and activated carbon，tara tannic acid content can reach more than 80%］，according with requirements of industrial tannic acid content.

tara tannic acid；extraction and purification；diatomite activated clay；activated carbon

TQ943＋.2

A

1004-275X（2014）05-0001-03

12.3969／j.issn.1004-275X.2014.05.001

收稿：2014-07-15

歐敏功（1976－），男，廣西梧州人，碩士，工程師，主要從事天然產(chǎn)物化學(xué)與應(yīng)用研究。