本發(fā)明涉及一種低溫亞臨界萃取丹皮酚的生產(chǎn)工藝，屬于牡丹深加工技術領域。
背景技術：
隨著牡丹產(chǎn)業(yè)化的快速推進，特別是油用牡丹產(chǎn)量迅速增加。牡丹在換茬、嫁接以及移植等過程中，均會產(chǎn)生大量的牡丹根，特別是被遺棄在田間的細根、須根等產(chǎn)量也很可觀。文獻資料顯示：牡丹的枝、葉、根、莖均含有丹皮酚，但各部位丹皮酚含量差異較大，如李海燕等人的研究結果發(fā)現(xiàn)同一采收期不同部位中丹皮酚的含量以根皮的含量較高，根皮(2.868％)>根(1.402％)>莖皮(1.026％)＞葉(0.837％)>莖(0.556％)，龔明貴，張巧明等人研究了牡丹根不同部位的皮中丹皮酚含量：細根皮(3.118％)＞細根(2.873％)>根皮(2.868％)。可見無論牡丹的粗根、細根以及須根根均是提取丹皮酚的優(yōu)質原料資源。
由于牡丹根皮作為中藥材用途的局限性，每年用量基本固定。近年來，由于牡丹產(chǎn)量的迅猛遞增，牡丹根市場呈現(xiàn)出過飽和狀態(tài)，如何破解這種局面，科技工作者開始致力于牡丹根提取丹皮酚的工藝研究，因為丹皮酚作為傳統(tǒng)中藥材的主要活性成分，療效確切，毒副作用小，用途廣泛、需求空間大，丹皮酚不僅可制成注射劑、軟膏劑、霜劑、口服劑以及針劑等各種劑型，而且也被廣泛用于各種日化產(chǎn)品的配方中。傳統(tǒng)提取工藝多采用水蒸氣蒸餾法和乙醇提取法，水蒸氣蒸餾法收率低，能耗大，廢水量大，乙醇提取法由于丹皮酚50℃易升華，回收乙醇過程后期丹皮酚因升華而損失，且后處理麻煩。
CN 103553895A披露了一種丹皮酚萃取方法，取牡丹皮或徐長卿藥材，粉碎，投入萃取釜，通入二氧化碳加壓液體打入萃取釜，在溫度40-60℃條件下，溫浸1-1.2小時；再向萃取釜中加入酒精提取，放置結晶，即得丹皮酚。該方法加入酒精作夾帶劑利用CO2超臨界萃取丹皮酚，雖然萃取溫度低，保證了萃取成分的天然品質，但由于CO2屬于非極性溶劑，脂溶性成分也萃取出來，加入酒精雖提高了丹皮酚萃取率，萃取出的最終產(chǎn)品成分復雜，純度低；CO2超臨界萃取工藝，萃取壓力特高，設備投資大，運行成本高，能耗高，不易實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。
技術實現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種低溫亞臨界萃取丹皮酚的生產(chǎn)工藝，本發(fā)明降低了廢水的產(chǎn)生，保證了最終產(chǎn)品收率，丹皮酚成品的收率可達95％。本發(fā)明的技術方案如下：
一種低溫亞臨界萃取丹皮酚的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下：
(1)亞臨界低溫萃取
將牡丹根粉碎后過40目篩，獲得牡丹根粉末，然后進行亞臨界低溫萃取，以二甲醚作為萃取劑，物料(牡丹根粉末)與萃取劑重量比1:1-2，攪拌器轉速30轉/分，萃取溫度30-50℃，壓力0.70-1.0MPa，萃取時間30-50min，萃取次數(shù)2-4次，回收溶劑的蒸發(fā)溫度40-48℃，亞臨界低溫萃取后獲得灰白色丹皮酚粗提物結晶和牡丹根廢渣；
優(yōu)選的，將牡丹根粉碎后過40目篩，獲得牡丹根粉末，然后進行亞臨界低溫萃取，以二甲醚作為萃取劑，物料(牡丹根粉末)與萃取劑重量比1:1.5，攪拌器轉速30轉/分，萃取溫度40℃，壓力0.85MPa，萃取時間40min，萃取次數(shù)3次，回收溶劑的蒸發(fā)溫度45℃。
(2)溶解、脫色
向步驟(1)獲得的丹皮酚粗提物中加入80-90℃熱水，丹皮酚粗提物與熱水的重量比為1:1-2，攪拌至丹皮酚粗提物完全溶解，然后加入活性炭進行脫色，活性炭的加入量占丹皮酚粗提物的重量分數(shù)為1-3％，脫色時間為30min，脫色后進行過濾，除去活性炭，獲得皮酚提取物；
優(yōu)選的，向步驟(1)獲得的丹皮酚粗提物中加入85℃熱水，丹皮酚粗提物與熱水的重量比為1:1.5，攪拌至丹皮酚粗提物完全溶解，然后加入活性炭進行脫色，活性炭的加入量占丹皮酚粗提物的重量分數(shù)為2％，脫色時間為30min。
(3)結晶
將步驟(2)中過濾后的丹皮酚提取物打入結晶罐中，溫度為2-10℃，時間為12h，獲得丹皮酚晶體；
優(yōu)選的，將步驟(2)中過濾后的丹皮酚提取物打入結晶罐中，溫度為6℃。
(4)過濾、干燥
將步驟(3)析出的晶體通過孔徑5-15μm的板框過濾機進行過濾，用2-10℃的水洗滌濾餅2次，在45℃的條件下鼓風干燥4h，即得白色晶體丹皮酚；
優(yōu)選的，將步驟(3)析出的晶體通過孔徑10μm的板框過濾機進行過濾，用6℃的水洗滌濾餅2次，在45℃的條件下鼓風干燥4h。
(5)將步驟(1)獲得的牡丹根廢渣進行風干、粉碎過80目篩，獲得牡丹根渣粉末。
本發(fā)明還包括用于牡丹種植的含有上述牡丹根渣粉末的底肥，包括以下按重量份數(shù)計的組分：
牡丹根渣粉末30-50份、雞糞40-50份、米糠5-10份、麥麩10-15份、蝦皮粉10-15份、EM菌種3-5份、土元粉5-10份。
進一步的，上述底肥，由以下按重量份數(shù)計的組分：
牡丹根渣粉末40份、雞糞45份、米糠7份、麥麩13份、蝦皮粉13份、EM菌種4份、土元粉8份。
制備上述底肥的方法，將牡丹根渣粉末、雞糞、米糠、麥麩、蝦皮粉、EM菌種和土元粉攪拌均勻后，在33℃條件下，發(fā)酵5天即得。
本發(fā)明底肥的施用方法，每畝地施肥800-1100kg，均勻撒施后深翻整平。
本發(fā)明中結晶后過濾所得廢水的處理，廢水中含有豐富的芍藥苷，利用醇提聯(lián)合樹脂吸附可以從廢水中提取出其中的芍藥苷。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：
本發(fā)明可將市場過剩的牡丹根以及被遺棄的大量細根、須根充分利用，同時得到具有廣闊市場的丹皮酚。本發(fā)明中萃取劑采用二甲醚，有利于提取具有一定極性的丹皮酚成分，產(chǎn)品提取完全，回收溶劑溫度在40-48℃范圍，避免了因丹皮酚升華而降低收率，亞臨界低溫萃取出的丹皮酚粗品結晶收率可達98.5％，精制過程采用熱水溶解粗提物，加活性炭脫色，再用冷水結晶，比起采用傳統(tǒng)的蒸餾法或樹脂吸附法，最大限度的降低了廢水產(chǎn)生，并且保證了最終產(chǎn)品收率，最終產(chǎn)品收率達95％，純度達99.5％。本發(fā)明丹皮酚的制備不僅收率高，純度高，且牡丹根廢渣可作為底肥使用，本發(fā)明的底肥既可以給牡丹提供充足的養(yǎng)分，又具有前期除草的功效，符合環(huán)保要求，提高了資源利用率。
具體實施方式
下面結合具體實施例來進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚。但實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術方案的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內。
實施例1一種低溫亞臨界萃取丹皮酚的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下：
(1)亞臨界低溫萃取
將牡丹根粉碎后過40目篩，獲得牡丹根粉末，然后進行亞臨界低溫萃取，以二甲醚作為萃取劑，物料(牡丹根粉末)與萃取劑重量比1:1.5，攪拌器轉速30轉/分，萃取溫度40℃，壓力0.85MPa，萃取時間40min，萃取次數(shù)3次，回收溶劑的蒸發(fā)溫度45℃，亞臨界低溫萃取后獲得灰白色丹皮酚粗提物結晶和牡丹根廢渣；
(2)溶解、脫色
向步驟(1)獲得的丹皮酚粗提物中加入85℃熱水，丹皮酚粗提物與熱水的重量比為1:1.5，攪拌至丹皮酚粗提物完全溶解，然后加入活性炭進行脫色，活性炭的加入量占丹皮酚粗提物的重量分數(shù)為2％，脫色時間為30min，脫色后進行過濾，除去活性炭，獲得皮酚提取物；
(3)結晶
將步驟(2)中過濾后的丹皮酚提取物打入結晶罐中，溫度為6℃，時間為12h，獲得丹皮酚晶體；
(4)過濾、干燥
將步驟(3)析出的晶體通過孔徑10μm的板框過濾機進行過濾，用6℃的水洗滌濾餅2次，在45℃的條件下鼓風干燥4h，即得白色晶體丹皮酚；
(5)將步驟(1)獲得的牡丹根廢渣進行風干、粉碎過80目篩，獲得牡丹根渣粉末。
本實施例中，丹皮酚最終產(chǎn)品的收率為95.2％，純度為99.5％。
實施例2一種低溫亞臨界萃取丹皮酚的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下：
(1)亞臨界低溫萃取
將牡丹根粉碎后過40目篩，獲得牡丹根粉末，然后進行亞臨界低溫萃取，以二甲醚作為萃取劑，物料(牡丹根粉末)與萃取劑重量比1:1，攪拌器轉速30轉/分，萃取溫度35℃，壓力0.75MPa，萃取時間35min，萃取次數(shù)4次，回收溶劑的蒸發(fā)溫度42℃，亞臨界低溫萃取后獲得灰白色丹皮酚粗提物結晶和牡丹根廢渣；
(2)溶解、脫色
向步驟(1)獲得的丹皮酚粗提物中加入83℃熱水，丹皮酚粗提物與熱水的重量比為1:1，攪拌至丹皮酚粗提物完全溶解，然后加入活性炭進行脫色，活性炭的加入量占丹皮酚粗提物的重量分數(shù)為1.5％，脫色時間為30min，脫色后進行過濾，除去活性炭，獲得皮酚提取物；
(3)結晶
將步驟(2)中過濾后的丹皮酚提取物打入結晶罐中，溫度為3℃，時間為12h，獲得丹皮酚晶體；
(4)過濾、干燥
將步驟(3)析出的晶體通過孔徑6μm的板框過濾機進行過濾，用3℃的水洗滌濾餅2次，在45℃的條件下鼓風干燥4h，即得白色晶體丹皮酚；
(5)將步驟(1)獲得的牡丹根廢渣進行風干、粉碎過80目篩，獲得牡丹根渣粉末。
本實施例中，丹皮酚最終產(chǎn)品的收率為95％，純度為99.3％。
實施例3一種低溫亞臨界萃取丹皮酚的生產(chǎn)工藝，具體步驟如下：
(1)亞臨界低溫萃取
將牡丹根粉碎后過40目篩，獲得牡丹根粉末，然后進行亞臨界低溫萃取，以二甲醚作為萃取劑，物料(牡丹根粉末)與萃取劑重量比1:2，攪拌器轉速30轉/分，萃取溫度45℃，壓力1.0MPa，萃取時間45min，萃取次數(shù)2次，回收溶劑的蒸發(fā)溫度46℃，亞臨界低溫萃取后獲得灰白色丹皮酚粗提物結晶和牡丹根廢渣；
(2)溶解、脫色
向步驟(1)獲得的丹皮酚粗提物中加入90℃熱水，丹皮酚粗提物與熱水的重量比為1:2，攪拌至丹皮酚粗提物完全溶解，然后加入活性炭進行脫色，活性炭的加入量占丹皮酚粗提物的重量分數(shù)為3％，脫色時間為30min，脫色后進行過濾，除去活性炭，獲得皮酚提取物；
(3)結晶
將步驟(2)中過濾后的丹皮酚提取物打入結晶罐中，溫度為8℃，時間為12h，獲得丹皮酚晶體；
(4)過濾、干燥
將步驟(3)析出的晶體通過孔徑13μm的板框過濾機進行過濾，用8℃的水洗滌濾餅2次，在45℃的條件下鼓風干燥4h，即得白色晶體丹皮酚；
(5)將步驟(1)獲得的牡丹根廢渣進行風干、粉碎過80目篩，獲得牡丹根渣粉末。
本實施例中，丹皮酚最終產(chǎn)品的收率為94.5％，純度為99％。
實施例4一種用于牡丹種植的底肥
包括以下按重量份數(shù)計的組分：
牡丹根渣粉末40份、雞糞45份、米糠7份、麥麩13份、蝦皮粉13份、EM菌種4份、土元粉8份。
所述牡丹根渣粉末的制備方法如下：
(1)將牡丹根粉碎后過40目篩，獲得牡丹根粉末，然后進行亞臨界低溫萃取，以二甲醚作為萃取劑，物料(牡丹根粉末)與萃取劑重量比1:1.5，攪拌器轉速30轉/分，萃取溫度40℃，壓力0.85MPa，萃取時間40min，萃取次數(shù)3次，回收溶劑的蒸發(fā)溫度45℃，亞臨界低溫萃取后獲得灰白色丹皮酚粗提物結晶和牡丹根廢渣；
(2)將步驟(1)獲得的牡丹根廢渣進行風干、粉碎過80目篩，獲得牡丹根渣粉末。
制備上述底肥的方法，將牡丹根渣粉末、雞糞、米糠、麥麩、蝦皮粉、EM菌種和土元粉攪拌均勻后，在33℃條件下，發(fā)酵5天即得。
本發(fā)明底肥的施用方法，每畝地施肥900kg，均勻撒施后深翻整平。
試驗例1本發(fā)明與CO2超臨界方法制備丹皮酚的對照，結果如表1所示：
表1
試驗例2本發(fā)明底肥的除草效果及在土壤肥力改善方面的檢測
對禾本科雜草的防效如表2所示：
試驗組：本發(fā)明實施例4獲得的底肥；
對照組1：本發(fā)明實施例4獲得的底肥中用種植牡丹的土壤替換牡丹根渣粉末；
對照組2：牡丹種植用常用底肥-腐熱的廄肥，加上本發(fā)明獲得的牡丹根渣粉末，牡丹根渣粉末與腐熱的廄肥重量比為3:7；
對照組3：空白對照；
表2
本發(fā)明底肥施用后，對禾本科雜草20天防效達90％，30天的防效為86.4％，40天防效為80.5％以上，對照組1中為負數(shù)，表示施肥后促進了禾本科雜草的生長。
此外，本發(fā)明底肥對土壤肥力得到較大幅度的改善，有機質含量增加，土壤內有益菌群數(shù)量增加等。