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青島能源所開發出高純度茶皂素關鍵制備技術
2018-09-30 | 編輯: | 【 】| | 供稿部門:生物質高質化利用研究組
    

  油茶是我國特有的木本油料作物,我國油茶種植面積和產量均為世界之首,截止到2017年,我國油茶種植面積達6000余萬畝,年產量為240余萬噸,資源豐富,后續加工產業需求迫切,油茶加工產業是我國江西、湖南、湖北等油茶主產區大力發展綠色農業和現代農業的支柱型產業。其中,油茶籽中含有豐富的營養物質,經濟價值極高。除茶籽油外,油茶籽中還含有12~18%的茶皂素,茶皂素是一種優良的天然非離子型兩親分子類活性物質,具有抗氧化、抗病毒、抗菌消炎、醒酒解毒、殺蟲等功能活性,廣泛應用于食品、醫藥、農藥和日用化工等行業,目前市場保守估計售價在20萬/噸,市場潛力巨大。

  而目前,我國油茶籽仍多作為單一油料作物利用,長期停留在初級壓榨制油加工階段,產品僅為單一山茶油,而經濟價值更高的茶皂素提取原料油茶粕多以廢料處理,不僅造成巨大的經濟損失和資源浪費,而且油茶粕的積壓嚴重和霉變還造成了嚴重的環境污染,對地方造成巨大的環保壓力。因此,油茶落后的產業模式已經嚴重的制約了我國油茶產業健康、快速的發展。如何實現油茶的全籽(油+粕)的高值化綜合利用,梯次加工生產高純度茶皂素以及二次開發茶皂素相關下游產品成為油茶產業發展亟待解決的產業瓶頸問題,也是江西省及長江流域等油茶主產區迫切關注的產業問題。

  在中科院“三個面向”中“面向國民經濟主戰場”的辦院方針的指引下,以地方迫切關注的產業需求為導向,青島能源所生物基材料組群王建勛研究組針對目前茶皂素提取過程中存在的茶皂素提取率低、多糖、蛋白等水溶性雜質污染嚴重、茶皂素精制純化工藝復雜、茶皂素產品色澤差、純度低等產業技術難題,研究開發了無水復配溶劑閃式提取耦合膜精制生產高純度茶皂素產業化關鍵技術。新型的無水復配溶劑極大的避免了蛋白、多糖等雜質的影響,提高了茶皂素的純度和改善了茶皂素產品的色澤;閃式提取技術可以在較低的溫度下實現茶皂素的快速、徹底的提取。在提取溫度控制在70度以下,提取時間小于10min的條件下,茶皂素一次提取率>95%,所提取的茶皂素色澤白亮、純度>90%。在此基礎上,研究組進一步進行工程化研究,完成相應的關鍵裝備的選型與設計,形成了可以用于產業化推廣和示范的成熟工藝包。相關成果已申請發明專利3項。

  同時在獲得高純度茶皂素產品的基礎上,研究組進一步對茶皂素進行了應用開發研究,利用茶皂素優良的表面活性和天然抗菌功能,通過多種天然活性功能成分的復配和膠束互溶技術,設計開發出3種成分天然、去污力強、無殘留、具有殺菌、滋養、護膚等多種功效的茶皂素高端洗護產品,進一步提高了茶皂素的經濟價值和拓展了茶皂素應用深度。

  上述研究成果對提升我國特有生物質資源利用技術和水平,促進區域經濟發展和實現科技精準扶貧具有積極的促進意義。相關系列研究獲得中國科學院科技服務網絡計劃(STS)區域重點項目的支持。(文/圖 王建勛)

  

  

  

 
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