210

甘草酸生产的膜技术创新工艺研究

2018-8-10

甘草为豆科多年生草本植物,具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛、缓和药性、调和诸药等功效。甘草成分为甘草酸、甘草黄酮及甘草多糖等。甘草酸是甘草甜味的主要成分,纯的甘草酸是一种优质药物,可用于防治病毒性肝炎、高脂血症和癌症等疾病。甘草酸为白色或淡黄色结晶粉末,溶于水和热的稀乙醇,不溶于无水乙醇和乙醚,遇酸则沉淀。

传统上甘草酸提取方法包括溶剂萃取法、离子交换树脂法、超临界C02萃取法、晶种法等。传统工艺流程:

废水

甘草→碱提→浸提液→酸沉→沉淀分离→干燥→甘草酸

传统工艺存在的主要问题:

(1)传统工艺在碱提和酸沉过程中会产生大量的废水,废水中含有多糖等营养物质,可生化性差,BOD/COD为3,pH值为1.5左右,很难用传统的生化法处理;废水中无机盐含量高,电导率达15 000μs/cm以上,严重污染了环境。

(2)甘草酸的得率、纯度较低。

(3)工艺过程产生的废水、废渣中含有大量的多糖、黄酮、低含量的甘草酸等成分没有利用。如果作为污染物排放不仅污染环境还会造成很大的经济损失。

膜分离技术具有操作简单、无相变、运行成本低、可提高回收率且几乎无废水产生(清洗膜时会产生少量废水)等优点。在提取一些热敏物质如医药、食品、生物等产品时,显示出很大的优越性。

膜技术创新工艺流程:

甘草→碱提→浸提液→微滤→纳滤→反渗透→水回用浸提

酸沉→离心→干燥→甘草酸

膜回收酸(得甘草霜)

采用膜技术的生产工艺特点:

(1)工艺中无污水排放,实现水资源循环使用,环境效益明显。

(2)用酸量较少。

(3)在同一个工艺中,实现了获得甘草酸主产品的同时,从甘草渣提取出甘草黄酮和甘草多糖等有效活性物质,并新增甘草霜副产品,不但产生的效益十分明显,也带来了较大的社会效益,对于充分利用甘草资源意义重大。

(4)若在微滤和纳滤之间加一级膜除去蛋白胶体等杂质,能得到纯度高的产品,解决了甘草酸重结晶困难,制备纯度高的甘草酸收率低的问题。

(5)从经济效益上来看,提高回收率和新增副产品产生的效益,可在一年左右收回创新工艺改造投资,实现节约资源和高利润的共赢!