專(zhuān)利名稱(chēng)：一種以茶粕為原料制備茶皂素清塘劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從農(nóng)林廢棄物中提取天然藥用活性成分的綠色化工生產(chǎn)方法，更具體涉及一種從茶粕中提取茶皂素活性成分制備環(huán)境友好型植物類(lèi)清塘劑的方法。
背景技術(shù)：
在水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中，清塘是一個(gè)非常關(guān)鍵的程序，清塘?xí)r常因養(yǎng)殖品種的不同、多發(fā)疾病的不同、以及藥物來(lái)源的便利，而使用不同種類(lèi)的清塘藥物，如苗種池常使用通殺型的清塘藥，而蝦蟹養(yǎng)殖塘中常使用選殺型的清塘劑。
水產(chǎn)養(yǎng)殖塘中，清塘劑主要是用于清除野雜魚(yú)、蛙卵、蝌蚪、水生昆蟲(chóng)、螺類(lèi)、螞蟥、水生藻類(lèi)植物、致病寄生蟲(chóng)和其它病原體等?，F(xiàn)在常用的清塘劑有化學(xué)類(lèi)、農(nóng)藥類(lèi)及植物類(lèi)。
化學(xué)類(lèi)清塘劑常見(jiàn)的品種有生石灰、漂白粉、強(qiáng)氯精等，但在使用過(guò)程中普遍存在清塘效果不穩(wěn)定、儲(chǔ)藏與使用不方便、用量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高的缺點(diǎn)。
農(nóng)藥類(lèi)清塘劑常見(jiàn)的品種有殺蟲(chóng)劑(如有機(jī)磷農(nóng)藥敵百蟲(chóng)等)、滅螺劑(如有機(jī)氯農(nóng)藥五氯酚鈉等)，前者常用于清除池塘中的野雜魚(yú)與蝦類(lèi)，后者常用于清除池塘中的野雜魚(yú)與螺蚌。雖然本類(lèi)藥物的用量比化學(xué)類(lèi)清塘劑少，但常無(wú)殺菌作用，更無(wú)改良池塘環(huán)境的功能。由于有機(jī)磷農(nóng)藥、五氯酚鈉對(duì)人畜高毒，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，國(guó)家已經(jīng)明令禁止使用。
植物類(lèi)清塘劑常見(jiàn)的品種有茶粕、巴豆等，巴豆曾是江浙一帶常用的清塘藥物，但由于對(duì)人畜毒性較大，人畜接觸后容易引起過(guò)敏反應(yīng)，目前已經(jīng)很少使用。茶粕能殺死野雜魚(yú)、蛙卵、蝌蚪、螺蚌、螞蝗、致病寄生蟲(chóng)和一部分水生昆蟲(chóng)，但對(duì)細(xì)菌作用不大，清塘?xí)r可與食鹽及生石灰混合使用，比單用茶粕清塘效果更好。
作為一種天然植物類(lèi)清塘劑，茶粕的清塘作用是以其有效成分茶皂素起效的。茶皂素原藥對(duì)甲殼類(lèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖池中常見(jiàn)的野雜魚(yú)具有較強(qiáng)毒性，能殺死野雜魚(yú)、蛙卵、蝌蚪、螺蚌、螞蝗和致病寄生蟲(chóng)，但對(duì)蝦蟹卻沒(méi)有毒性。自然環(huán)境中，茶皂素能被微生物降解，其活性3～5天后完全消失，有望開(kāi)發(fā)成一種高效、低殘留、低毒、對(duì)環(huán)境友好的水產(chǎn)養(yǎng)殖清塘劑。
茶皂素是從茶粕中提取的五環(huán)三萜皂苷類(lèi)化合物，是一種天然的非離子型表面活性劑，具有一定的毒魚(yú)、抗菌、抗病毒、殺蟲(chóng)、消炎、降血脂和抗生育等生物活性，被廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、水產(chǎn)和食品等行業(yè)。茶皂素對(duì)溫血?jiǎng)游锏陌踩珨z入量為每天50～150mg/Kg體重，在人畜口服時(shí)無(wú)毒。
由于茶皂素易溶于熱水以及甲醇、乙醇、丙酮等親水性溶劑中，因此，可采用熱水、不同pH值緩沖溶液或甲醇、丙酮等親水性溶劑進(jìn)行提取。
山茶科植物多分布在福建、江西、湖南、貴州、廣西、浙江、安徽、廣東等省的丘陵地區(qū)，是我國(guó)重要的木本油料作物，占全國(guó)木本食用油料面積的70％以上，栽培歷史長(zhǎng)達(dá)2000多年。目前，全國(guó)可年產(chǎn)茶粕廢料50萬(wàn)噸，由于茶粕中含有5～7％的殘油和6～10％的茶皂素，不能直接用作動(dòng)物飼料或肥料。
因此，開(kāi)展茶粕廢棄物的綜合利用技術(shù)，尤其是利用茶粕廢棄物生產(chǎn)高效、低殘留、對(duì)人畜低毒、對(duì)環(huán)境友好的茶皂素清塘劑，既有利于促進(jìn)我國(guó)山茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，可產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，又可為山區(qū)農(nóng)村脫貧致富增加一條捷徑，對(duì)我國(guó)南方丘陵紅壤地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)，均具有十分重要的意義，符合國(guó)家“三農(nóng)”產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的國(guó)策。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以茶粕為原料制備茶皂素清塘劑的方法，該制備方法具有工藝簡(jiǎn)單、提取效率高，生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。
本發(fā)明的一種以茶粕為原料制備茶皂素清塘劑的方法為以茶粕為原料，采用與茶粕干重的重量比為6～12倍的30～70％親水性溶劑水溶液，于50～75℃條件下提取茶粕1～3次，每次提取時(shí)間為1～3小時(shí)，合并提取液，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。
較之已有的制備方法而言，本發(fā)明采用甲醇、丙酮等親水性溶劑水溶液，提取茶粕中茶皂素藥用活性成分，制成茶皂素清塘劑，有以下顯著優(yōu)點(diǎn)一、充分利用了茶粕中茶皂素藥用活性成分與蛋白質(zhì)、多糖、脂類(lèi)物質(zhì)、色素、無(wú)機(jī)鹽等雜質(zhì)成分在親水性溶劑水溶液中溶解度的差異，真正達(dá)到了茶粕中茶皂素藥用活性成分與雜質(zhì)成分的高效分離。
二、甲醇、丙酮等親水性溶劑的溶解性能好，對(duì)茶粕的穿透能力強(qiáng)，更容易滲透到茶粕內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)中，大大提高了茶粕中茶皂素成分的溶出速率和提取效率。
三、甲醇、丙酮等親水性溶劑對(duì)茶粕中茶皂素藥用活性成分的溶解度很大，而對(duì)蛋白質(zhì)、多糖、脂類(lèi)物質(zhì)、色素、無(wú)機(jī)鹽等雜質(zhì)的溶解度較小，能使茶皂素高效地從茶粕中被選擇性分離出來(lái)的同時(shí)，大大降低了提取液中蛋白質(zhì)、多糖、脂類(lèi)物質(zhì)、葉綠素等雜質(zhì)的含量，更利于后續(xù)高純度茶皂素清塘劑的制備，明顯提升了產(chǎn)品的品質(zhì)和附加值，顯著增加了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
四、本發(fā)明優(yōu)先選用甲醇或丙酮的優(yōu)點(diǎn)是甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丙酮或不同pH值緩沖溶液等親水性溶劑的提取效果相當(dāng)，但相對(duì)于其它親水性溶劑而言，甲醇或丙酮的沸點(diǎn)更低、能耗更小，能顯著降低產(chǎn)品的制備成本。
五、本發(fā)明提取茶粕中茶皂素藥用活性成分，制成天然植物類(lèi)清塘劑，具有現(xiàn)代生物農(nóng)藥產(chǎn)品的高效、對(duì)人畜和水產(chǎn)品低毒、低殘留、對(duì)環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)，能適應(yīng)和滿(mǎn)足現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖的用藥需求，符合國(guó)家倡導(dǎo)的綜合利用農(nóng)林廢棄物、推廣循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)、保障水產(chǎn)品和食品安全的產(chǎn)業(yè)政策。
具體實(shí)施例方式
以茶粕為原料，采用與茶粕干重的重量比為6～12倍的30～70％親水性溶劑水溶液，于50～75℃條件下提取茶粕1～3次，每次提取時(shí)間為1～3小時(shí)，合并提取液，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。
噴霧干燥條件為料液濃度10～15波美度(60℃)，PG-5型噴霧干燥機(jī)進(jìn)口溫度180～250℃，出口溫度80～110℃，離心轉(zhuǎn)頭工作壓力1.6～2.5 kgf/cm2。
上述親水性溶劑可以是甲醇、丙酮、乙醇、丙醇或異丙醇中的一種或幾種混合溶劑，優(yōu)先選用甲醇或丙酮，親水性溶劑也可以是pH值2～12的無(wú)機(jī)鹽酸性或堿性水溶液。
茶皂素含量采用香草醛-濃硫酸比色法測(cè)定。取已經(jīng)稀釋適當(dāng)倍數(shù)的樣品液1ml，加入0.5ml香草醛，再加2.5ml濃硫酸，反應(yīng)10min后，于580nm波長(zhǎng)下測(cè)定其吸光度值。以試劑為空白對(duì)照，以人參皂苷Re為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照。經(jīng)測(cè)定，實(shí)驗(yàn)所用的江西產(chǎn)茶粕(含水量3.9％)中茶皂素含量為9.7～10.8％。
本發(fā)明制備方法的實(shí)施例陳述如下實(shí)施例1將16～30目茶粕粉末2.4kg放入提取罐中，用10倍茶粕粉末干重(W/W)的50％的甲醇-丙酮(4∶1)水溶液，于66℃條件下回流提取3次，每次2小時(shí)，合并提取液，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。經(jīng)測(cè)定，茶粕中茶皂素提取率93.1％、清塘劑中茶皂素含量58.1％。
實(shí)施例2將16～30目茶粕粉末2.6kg放入提取罐中，用12倍茶粕粉末干重(W/W)的30％甲醇水溶液，于50℃條件下提取2次，每次3小時(shí)，合并提取液，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。經(jīng)測(cè)定，茶粕中茶皂素提取率92.8％、清塘劑中茶皂素含量62.9％。
實(shí)施例3將16～30目茶粕粉末3.2kg放入提取罐中，用6倍茶粕粉末干重(W/W)的70％甲醇水溶液，于75℃條件下回流提取1小時(shí)，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。經(jīng)測(cè)定，茶粕中茶皂素提取率94.6％、清塘劑中茶皂素含量56.3％。
實(shí)施例4將16～30目茶粕粉末3.2kg放入提取罐中，用6倍茶粕粉末干重(W/W)的70％乙醇水溶液，于75℃條件下提取1小時(shí)，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。經(jīng)測(cè)定，茶粕中茶皂素提取率94.3％、清塘劑中茶皂素含量56.6％。
實(shí)施例5將16～30目茶粕粉末3.2kg放入提取罐中，用8倍茶粕粉末干重(W/W)的45％甲醇-乙醇(1∶1)水溶液，于56℃條件下提取2次，每次2小時(shí)，合并提取液，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。經(jīng)測(cè)定，茶粕中茶皂素提取率93.9％、清塘劑中茶皂素含量49.3％。
實(shí)施例6將16～30目茶粕粉末2.6kg放入提取罐中，用12倍茶粕粉末干重(W/W)的48％乙醇水溶液，于50℃條件下提取3次，每次3小時(shí)，合并提取液，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。經(jīng)測(cè)定，茶粕中茶皂素提取率94.2％、清塘劑中茶皂素含量58.2％。
實(shí)施例7將16～30目茶粕粉末2.5kg放入提取罐中，用12倍茶粕粉末干重(W/W)的30％丙酮水溶液，于50℃條件下提取3次，每次3小時(shí)，合并提取液，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。經(jīng)測(cè)定，茶粕中茶皂素提取率91.1％、清塘劑中茶皂素含量53.8％。
實(shí)施例8將16～30目茶粕粉末3.3kg放入提取罐中，用6倍茶粕粉末干重(W/W)的70％丙酮水溶液，于75℃條件下回流提取2次，每次1小時(shí)，合并提取液，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。經(jīng)測(cè)定，茶粕中茶皂素提取率91.7％、清塘劑中茶皂素含量58.9％。
實(shí)施例9將16～30目茶粕粉末2.3kg放入提取罐中，用10倍茶粕粉末干重(W/W)的pH8.6的氫氧化鈣水溶液，于75℃條件下提取3次，每次2小時(shí)，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、65～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。經(jīng)測(cè)定，茶粕中茶皂素提取率90.0％、清塘劑中茶皂素含量48.7％。
以上實(shí)施例旨在進(jìn)一步舉例描述本發(fā)明，而不是以任何方式限制本發(fā)明。
本發(fā)明構(gòu)思新穎，工藝簡(jiǎn)單，提取效率高，生產(chǎn)成本低，具有較大的推廣性。
權(quán)利要求
1.一種以茶粕為原料制備茶皂素清塘劑的方法，其特征在于以茶粕為原料，采用與茶粕干重的重量比為6～12倍的30～70％親水性溶劑水溶液，于50～75℃條件下提取茶粕1～3次，每次提取時(shí)間為1～3小時(shí)，合并提取液，過(guò)濾，濾液在-0.06～-0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成8～12波美度(60℃)的濃縮液，添加濃縮液重量3～6％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以茶粕為原料制備茶皂素清塘劑的方法，其特征在于所述的噴霧干燥條件為料液濃度10～15波美度(60℃)，PG-5型噴霧干燥機(jī)進(jìn)口溫度180～250℃，出口溫度80～110℃，離心轉(zhuǎn)頭工作壓力1.6～2.5kgf/cm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以茶粕為原料制備茶皂素清塘劑的方法，其特征在于所述親水性溶劑是甲醇、丙酮、乙醇、丙醇或異丙醇中的一種或幾種混合溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以茶粕為原料制備茶皂素清塘劑的方法，其特征在于所述親水性溶劑是pH值2～12的無(wú)機(jī)鹽酸性或堿性水溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以茶粕為原料制備茶皂素清塘劑的方法，其特征在于所述的茶粕來(lái)源于山茶科植物的果實(shí)、茶籽、茶殼、茶葉及其加工過(guò)程的茶餅廢料中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以茶粕為原料制備茶皂素清塘劑的方法，該方法為采用6～12倍茶粕干重(W/W)的30～ 70％親水性溶劑水溶液，于50～75℃條件下提取茶粕1～3次，每次1～3小時(shí)，合并提取液，過(guò)濾，濾液在－0.06～ －0.095MPa、50～75℃條件下，經(jīng)減壓回收溶劑、真空濃縮成濃縮液，添加濃縮液重量3～10％的可溶性淀粉、0.9～1.6％的食鹽和0.6～1.2％的氫氧化鈣，使料液濃度達(dá)到10～15波美度(60℃)，噴霧干燥成茶皂素清塘劑。本發(fā)明構(gòu)思新穎，工藝簡(jiǎn)單，提取效率高，生產(chǎn)成本低，所制茶皂素清塘劑具有高效、低殘留、對(duì)人畜和水產(chǎn)品低毒、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，具有較大推廣意義。
文檔編號(hào)A01P7/04GK1977618SQ20061013528
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者陳劍鋒 申請(qǐng)人:福州大學(xué)