[发明专利]一种溶剂处理制备液化竹甲酸木质素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种溶剂处理制备液化竹甲酸木质素的方法，属于木质素利用技术领域。

技术背景

抗氧化剂是一类能够清除自由基、阻止自由基反应的物质，广泛用于化妆品、药品、食品、饲料、化工等行业。作为食品或药品添加剂，抗氧化剂可以抑制由于细菌入侵或光催化引发的氧化反应。在医药领域，抗氧化剂可与其他活性成分共同发挥作用，具有防腐、抑制癌变及动脉硬化等功能。人工合成的抗氧化剂存在一定的安全性问题，例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）有可能致癌，因此开发天然抗氧化剂日益受到重视。木质素作为一种聚合的酚类化合物，具有抗氧化活性，可作为抗氧化剂使用。许多木质素，如造纸工业中的碱木质素、硫酸盐木质素、有机溶剂木质素都具有抗氧化的能力。有文献报道从蔗渣中提取的木质素对由2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐（AAPH）引发的溶血效应具有抑制效果，对眼睛和皮肤无毒害作用，是一种环保型的抗氧化剂（维纳德尔，M.P.等，木质素作为抗氧化剂的应用研究。日用化学品科学，2008.31(9)：第28-30页）。

木质素的抗氧化性主要来源于木质素中酚羟基。木质素本身的抗氧化能力较低，需要进行处理增加活性基团的含量，提高其抗氧化性。文献报道采用钯/炭催化氢还原碱木质素制备液化木质素产品，反应在高压条件下使用氢气作为还原剂，同时需要昂贵的催化剂（蒲伟等，钯/炭(Pd/C)催化氢还原碱木质素的抗氧化性能。食品科学，2013.34(7)：第6-10页）。

发明内容

本发明的目的是提出一种溶剂处理制备液化竹甲酸木质素的方法，采用低沸点溶剂处理木质素，以提高木质素的抗氧化性，提升木质素作为抗氧化剂使用的附加值。

本发明提出的一种溶剂处理制备液化竹甲酸木质素的方法，包括以下步骤：

（1）溶剂液化：将竹甲酸木质素与溶剂按质量比3:100混合，将混合物置于高压反应釜中，通入氮气排除体系中的空气，密封，以150转/分钟转速搅拌，用电热炉以4℃/分钟的加热速率将反应釜从室温加热至280℃，保温60分钟后，冷却至室温，得到反应混合物；

（2）产物分离：将上述反应混合物置于真空度为－0.095～－0.085MPa的真空中，加热温度40～80℃条件下蒸发混合物0.5～1小时，除去反应化合物中的溶剂，加入丙酮，丙酮加入量与上述步骤（1）中竹甲酸木质素的质量比为100:3，搅拌2小时，过滤，滤渣用丙酮洗涤，洗涤后的丙酮溶液与滤液合并，蒸发丙酮溶液，所得固形物在60℃下干燥48小时，得到固态的液化木质素。

本发明提出的一种溶剂处理制备液化竹甲酸木质素的方法，其优点是：

（1）本发明采用溶剂液化方法处理竹甲酸木质素，处理后木质素的抗氧化性显著提高，对1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）的抗氧化指数可达2.08，是处理前样品的2.4倍，是商业抗氧化剂BHT的7.2倍，可作为一种高活性的抗氧化剂。

（2）本发所采用的溶剂为易挥发性溶剂，避免了使用高沸点溶剂，溶剂回收工艺简单，不需要复杂的回收设备。

（3）本发明处理木质素过程中不使用酸、碱以及金属催化剂。因而本发明避免了酸碱引起的设备腐蚀问题，还避免了催化剂带来的高成本。

（4）本发明液化使用的溶剂毒性小，因而所得液化木质素具有广泛的应用领域。

具体实施方式

本发明提出的一种溶剂处理制备液化竹甲酸木质素的方法，包括以下步骤：

（1）溶剂液化：将竹甲酸木质素与溶剂按质量比3:100混合，将混合物置于高压反应釜中，通入氮气排除体系中的空气，密封，以150转/分钟转速搅拌，用电热炉以4℃/分钟的加热速率将反应釜从室温加热至280℃，保温60分钟后，冷却至室温，得到反应混合物；

（2）产物分离：将上述反应混合物置于真空度为－0.095～－0.085MPa的真空中，加热温度40～80℃条件下蒸发混合物0.5～1小时，除去反应化合物中的溶剂，加入丙酮，丙酮加入量与上述步骤（1）中竹甲酸木质素的质量比为100:3，搅拌2小时，过滤，滤渣用丙酮洗涤，洗涤后的丙酮溶液与滤液合并，蒸发丙酮溶液，所得固形物在60℃下干燥48小时，得到固态的液化木质素。

上述溶剂处理制备液化竹甲酸木质素的方法中所用溶剂可以为为甲醇、乙醇、丙酮或水。

以下是本发明的实施例：

实施例1：