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选择性降低单宁浓度的方法

技术摘要:
本发明公开了一种由水溶液或含乙醇水溶液中选择性吸附分子量较大的多酚类化合物(如单宁)而对分子量较小的多酚类化合物不吸附或少吸附的方法,所采用的吸附剂为交联聚丙烯酰胺微球或颗粒,目的是降低果汁、饮料包括含酒精饮料和中药提取液中单宁的浓度,而其中的分子量  全部
背景技术:
多酚类化合物广泛存在于植物中,是植物的次级代谢产物,已发现8000多种多酚 类化合物,包括简单的酚酸、黄酮类和单宁等。多酚类化合物主要存在于蔬菜、水果、谷类植 物、豆科植物、含油种子和各种饮料中。多酚类化合物具有非常好的保健作用和对某些疾病 的治疗作用,可预防和治疗心脏疾病、炎症、癌症和糖尿病等。另外还具有抗菌和抗病毒的 作用。这些保健和治疗疾病的作用可归因于多酚类化合物的很强的抗氧化作用和消除体内 自由基的作用。 单宁也称鞣酸,是具有较高分子量的多酚类化合物,广泛存在于树皮、树叶、蔬菜、 水果和某些饮料中,单宁是植物特别是树木针对病菌和食草动物啃食树皮和树叶的防御武 器。与其他多酚类化合物类似,单宁也具有抗氧化、抗癌、抗基因突变、心血管系统保护和抗 炎等功能。但另一方面,单宁可以与蛋白质形成沉淀,与高价金属离子如铁离子和钙离子等 形成稳定的络合物,因而食用后会抑制消化酶的活性,并降低人体对维生素和矿物质的吸 收作用。更为严重的是,单宁会引起免疫反应、对肝脏具有毒性、致癌和具有伤害胃肠道囊 膜和上皮组织的作用,这些毒性作用与单宁的分子量相关,分子量愈大毒性愈大。一般来 说,食用少量单宁对身体是有益的,但食用大量单宁则对身体是有害的。 单宁存在于许多果汁、饮料、含酒精饮料和中草药提取液中,如石榴汁、柿子汁、葡 萄汁、果酒和茶饮料等中,特别是某些未成熟水果中含有较多的单宁。生产果汁和果酒所用 的水果中难免混有部分未成熟的水果,由这些未成熟水果生产的果汁和果酒含有较多的单 宁。如果这些饮料等中存在少量单宁是有益无害的,如葡萄酒中含有一定浓度的单宁使葡 萄酒具有特有的涩味。但当这些饮料中的单宁的浓度太高时,不仅产生太浓的苦涩味道,也 对饮用者的身体造成伤害。除去饮料中的单宁的传统方法是,加入适量的蛋白质如明胶、鱼 胶、白蛋白和酪蛋白等与单宁形成沉淀使之去除。但这种沉淀的形成过程需要较长时间,形 成的粒径很小的沉淀的过滤也较难,降低生产效率。此外,残留的蛋白质与饮料中的低浓度 的单宁在饮料或果酒的长时间贮存和运输过程中会慢慢形成沉淀而产生浑浊,影响饮料的 感观。许多中草药中含有单宁,在制作中药注射剂时也必须将其中的单宁降低到一定的浓 度之下。也有文献报道用吸附剂包括聚合物基质的吸附剂吸附单宁,但很少有选择性吸附 水溶液中的单宁但不吸附或少吸附低分子量的多酚类化合物的吸附剂的报道。这些吸附剂 吸附单宁后的再生方法包括用有机溶剂如乙醇再生,或者用氢氧化钠水溶液进行再生,这 些再生方法具有再生费用较高且易造成环境污染的缺点。 3 CN 111603801 A 说 明 书 2/3 页
技术实现要素:
本发明正是为了克服上述去除水溶液或含乙醇水溶液中单宁的方法的缺点,提供 了一种将水溶液或含乙醇水溶液中的单宁选择性的去除或部分去除但保留大部分低分子 量的多酚类化合物的方法,所述的水溶液或含乙醇水溶液包括但不限于果汁、果汁饮料、含 酒精饮料如果酒、中草药提取液等。 本发明通过交联聚丙烯酰胺吸附剂吸附水溶液或含乙醇水溶液中的单宁,交联聚 丙烯酰胺吸附剂对多酚类化合物的吸附量随分子量的增加而增加,由于单宁的分子量较 大,因此交联聚丙烯酰胺吸附剂优先吸附分子量较大的单宁,而对分子量较小的多酚类化 合物的吸附量较小。 所用的交联聚丙烯酰胺吸附剂是由丙烯酰胺与交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺或 N,N′-乙撑双丙烯酰胺进行共聚合得到,所用交联剂更倾向于采用N,N′-亚甲基双丙烯酰 胺。聚合方法包括溶液聚合和反相悬浮聚合,如果采用水溶液聚合,聚合后将聚合物粉碎成 颗粒,粒径范围为0.1-1 .2mm。如果采用反相悬浮聚合则直接得到珠状颗粒,粒径在0.1- 1.2mm。更倾向于采用反相悬浮聚合,粒径更倾向于0.3-1mm。在共聚合中,丙烯酰胺与N,N′- 亚甲基双丙烯酰胺或N,N′-乙撑双丙烯酰胺的配料比为99∶1-50∶50(质量比),更倾向于95∶ 5-80∶20。 吸附过程可以采用釜式吸附,即在反应釜中将吸附剂悬浮于待吸附的溶液中搅拌 一定的时间后过滤而分离吸附剂和溶液;也可以采用柱式吸附,即将吸附剂装入柱中,将待 吸附溶液流过吸附柱而将单宁吸附于吸附剂上。 吸附单宁后的吸附剂的再生方法为用热水再生,热水的温度为60-100℃。再生方 法可以采用釜式再生或柱式再生。 该发明从水溶液或含乙醇水溶液中单宁的方法的优点是,可以选择性地吸附单 宁,而不吸附或少吸附小分子量的多酚类化合物;用热水再生吸附后的吸附剂具有操作简 单、成本低和环境友好的优点。
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