一种碧根果外皮天然染料的提取方法与流程

1.本发明涉及染料提取技术领域，具体涉及一种碧根果外皮天然染料的提取方法。


背景技术：

2.近年来，国际社会对全球的环境问题日益关切，人们对纺织品上有害物质的限制越来越严格，由此，天然植物染料的提取以及在食品、纺织品加工中的应用又成为人们研究的热点，大量天然植物染料被研究用于纺织品的染色，以期开发安全、环保、生态的纺织产品，从而提高纺织品档次和附加值。
3.目前，天然植物染料的原料主要来源于中药材或专用的植物或果实，如茜草、紫草、苏木、靛蓝、红花、黄栀子、桑叶、茶等。天然植物染料是从植物的根、叶、树干或果实中获得的，天然植物染料按化学组成可分为类胡萝卜素类、蒽醌类、萘醌类、类黄酮类、姜黄素类、靛蓝类、叶绿素类等。
4.由于提取天然植物染料需要大量消耗植物资源或药材原料，从而造成资源的浪费，以及相对较高的生产成本。因此，有必要研发从废弃植物资源中提取天然植物染料的相关技术，减少天然植物染料对食用或药用植物资源的依赖，实现资源的回收再利用。有研究发现，随着我国碧根果种植量的显著增加，产生了大量的碧根果外皮，碧根果外皮中含有的棕色素可作为提取天然燃料的原料，用于纺织品染色，实现资源的循环利用。
5.在天然染料提取过程中，一些天然植物伴生物如果胶、多糖等也会被提取进入到提取液中，这将会影响到天然染料染色过程的渗透性和染色织物的均匀性，有必要去除。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种碧根果外皮天然染料的提取方法。碧根果外皮中所提取的天然染料的主要成分是棕色素，以碧根果外皮作为提取天然燃料的原料，提高了废弃植物资源的利用效率，并且该提取方法操作方便、成本低廉、生态环保，可实现大量生产。
7.按照本发明提供的技术方案，所述碧根果外皮天然染料的提取方法，包括以下步骤：
8.(1)将碧根果外皮粉碎得到粉末，将粉末与碱性溶液混匀，70～95℃浸渍提取30～90min，过滤，得到提取液；
9.(2)将所述提取液的ph值调节为4～5，加入复合水解酶，35～55℃处理30～60min，过滤，浓缩滤液，得到所述碧根果外皮天然染料；
10.所述复合水解酶包括木聚糖酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶、植酸酶、脂肪酶和多聚半乳糖醛酸酶。
11.优选的，所述碧根果外皮粉末的颗粒为40
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60目。
12.优选的，所述木聚糖酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶、植酸酶、脂肪酶和多聚半乳糖醛酸酶的质量比为2～3:3～4:1～2:0.1～1:1～2。
13.优选的，所述木聚糖酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶、植酸酶、脂肪酶和多聚半乳糖醛酸酶的质量比为2:4:1:1:2。
14.优选的，所述碱性溶液为碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
15.优选的，所述碱性溶液的质量百分浓度为0.1％～1.0％。
16.优选的，所述碧根果外皮粉末与所述碱性溶液的质量体积比为1:5～30g/ml。
17.优选的，所述复合水解酶与所述提取液的质量体积比为0.2～1g/l。
18.具体的，所述碧根果外皮天然染料的提取方法，包括以下步骤：
19.(1)将收集的废弃碧根果外皮洗净、晒干，用粉碎机粉碎，用40目筛子过筛，得到碧根果外皮粉末；
20.(2)将所述碧根果外皮粉末加入到质量百分浓度为0.1％～1.0％的碱性溶液中，料液比为1:5～30g/ml，70～95℃条件下搅拌提取30～90min，冷却至40℃以下，过滤，得到提取液。
21.(3)将所述提取液的ph值调节为4～5，加入0.2～1g/l的复合水解酶(木聚糖酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶、植酸酶、脂肪酶和多聚半乳糖醛酸酶的质量比为2:4:1:1:2)，35～55℃条件下处理30～60min，分解提取液中的植物胶，得到第二提取液，冷却至40℃以下，过滤，浓缩滤液到所需的浓度，得到所述碧根果外皮天然染料。
22.与现有技术相比，本发明具有以下优势：
23.(1)本发明以农业废弃物碧根果外皮为原料制得棕色素天然植物染料，原料资源丰富、易扩大种植，无毒、无害，实现了废弃资源的再利用；
24.(2)本发明采用复合水解酶分解提取液中的植物胶，提高了植物染料在染色过程中的溶解性、染色均匀性和染色色牢度；
25.(3)本发明天然染料提取方法简单，操作方便，成本低，生态环保，可实现大量生产，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
26.下面结合通过具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
27.本发明实施例所采用的原料均为市售常规原料。
28.实施例1
29.(1)将收集的废弃碧根果外皮洗净、晒干，用粉碎机粉碎，用40目筛子过筛，得到碧根果外皮粉末；
30.(2)将1kg碧根果外皮粉末加入到20l质量分数为0.2％的碳酸钠溶液中；在温度为75℃条件下搅拌提取70min，冷却至35℃以下，过滤，得到提取液；
31.(3)将提取液中和，ph值调节为4.6，加入0.5g/l的复合水解酶(木聚糖酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶、植酸酶、脂肪酶和多聚半乳糖醛酸酶的质量比为2:4:1:1:2)，40℃条件下处理50min，分解提取液中的植物胶，冷却至35℃以下，过滤，滤液浓缩到所需的浓度，得到碧根果外皮天然染料。
32.实施例2
33.(1)将收集的废弃碧根果外皮洗净、晒干，用粉碎机粉碎，用40目筛子过筛，得到碧
根果外皮粉末；
34.(2)将1kg碧根果外皮粉末加入到5l质量分数为1.0％的碳酸钠溶液中；在温度为95℃条件下搅拌提取30min，冷却至35℃以下，过滤，得到提取液；
35.(3)将提取液中和，ph值调节为4，加入0.2g/l的复合水解酶(木聚糖酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶、植酸酶、脂肪酶和多聚半乳糖醛酸酶的质量比为2:4:1:1:2)，55℃条件下处理30min，分解提取液中的植物胶，冷却至35℃以下，过滤，滤液浓缩到所需的浓度，得到碧根果外皮天然染料。
36.实施例3
37.(1)将收集的废弃碧根果外皮洗净、晒干，用粉碎机粉碎，用40目筛子过筛，得到碧根果外皮粉末；
38.(2)将1kg碧根果外皮粉末加入到30l质量分数为0.1％的碳酸钠溶液中；在温度为70℃条件下搅拌提取90min，冷却至35℃以下，过滤，得到提取液；
39.(3)将提取液中和，ph值调节为5，加入1g/l的复合水解酶(木聚糖酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶、植酸酶、脂肪酶和多聚半乳糖醛酸酶的质量比为2:4:1:1:2)，35℃条件下处理60min，分解提取液中的植物胶，冷却至35℃以下，过滤，滤液浓缩到所需的浓度，得到碧根果外皮天然染料。
40.实施例4
‑541.在实施例1的基础上将碳酸钠溶液替换为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
42.实施例6
‑843.在实施例1的基础上将木聚糖酶、果胶甲基半乳糖醛酸酶、植酸酶、脂肪酶和多聚半乳糖醛酸酶的质量比调整为2:3:2:1:2、2:4:1.9:0.1:2或3:4:1:1:1。
44.显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。