五倍子加工与应用技术 【标题】五倍子加工与应用技术
【分类】林副产品加工
【编写者】关百钧
【目录】1 五倍子单宁酸生产技术
1.1 备料
1.2 浸提
1.3 蒸发
1.4 干燥
1.5 冷冻澄清
2 没食子酸生产技术
2.1 性质
2.2 酸水解法生产工艺
3 五倍子的应用
3.1 医药
3.2 食品
3.3 涂料
3.4 印染
3.5 日用品
3.6 生物活性剂
【正文】五倍子的用途很广，除生产单宁酸、浸食子酸外，在医药工业、食品工业、
涂料工业、印染工业、日用化工、生物活性剂、石油钻井、提锗等方面得到了
广泛的应用。
1 五倍子单宁酸生产技术
1.1 备料
五倍子单宁酸生产备料，是指用粉碎、筛分、净化、输送、贮存及计量等
装置和设备，完成对浸提工序所需的数量充足、质量合格的原料处理过程，它
是单宁酸生产中的一个非常重要的环节。
1.2 浸提
浸提是用水浸泡五倍子原料，把有效成分从固体转到液体中去，一般是采
用平转型连续浸提法和罐组逆流浸提法。
（1）平转型连续浸提法 采用平转型连续浸提器浸提五倍子原料。该法
从总体上看是呈连续逆流浸提，但对每一格物料和浸提液来讲，并不是连续的。
平转型连续浸提器，主要由回转料格、溶液格及喷淋装置等部分所组成。
回转料格由2个同心圆构成，并由调速电机、减速机、中心轴组成。溶液格位
于筛底之下，固定不动，承接溶液。溶液格也是由内外2个圆圈，中间用经向
格板分成若干格子所组成。每个格子底均有也液管与喷淋装置相接。喷淋装置，
主要由循环泵机喷淋槽组成。其作用是将溶液喷淋到原料上层，借助重力流经
料层进行浸提，然后再落入溶液格中。
（2）罐组逆流浸提法 在固体物料不动的罐组逆流浸提中，清水从尾罐
进入，按逆流原则逐次前进并浸提，最后在首罐内浸提新原料后成为浸提液放
出。但原料从加入罐内（首罐）开始到变为废渣（尾罐）排出为止，始终停留
在同一罐内，尾罐排出废渣后加入新料成为新的首罐，因此尾罐组内的每一个
罐都轮流依次从首罐、次罐……成为尾罐。
罐组逆流侵提的转液方法有二：第一种是同时转液法，即罐组各罐内的溶
液同时转入次一罐内，尾罐加清水或者首罐放浸提液也在转液同时进行；第二
是分别转液法，即各罐逐次地依顺序分别转液，直至尾罐向次尾罐转液结束，
才完成了一次罐组的转液。
1.3 蒸发
蒸发就是借助加热作用使溶液中一部分溶液汽化，因而获得浓缩溶液的过
程。
蒸发器的型式有多种多样，选择时应考虑所处理物料的几个特征：浓度、
粘度；是否在加热面上形成垢淀；物料的热敏性；是否有结晶析出；发泡性及
物料对设备的腐蚀性等。因五倍子单宁酸是热敏性物质，选用真空降膜式蒸发
器为宜。真空降膜蒸发器由浸提液高位槽、预热器、加热室、分离器、循环泵、
表面冷凝器、捕集器、混合冷凝器、排空罐、水环式真空泵和水泵所组成。
1.4 干燥
五倍子单宁酸一般是采用离心喷雾干燥法进行干燥，即用高速离心转盘将
单宁酸溶液喷成雾滴，分散到热气流中，使水分迅速蒸发而得到干燥产品。
离心喷雾干燥法的优点是，干燥时间短，热交换温度低，适于热敏性物质
干燥，在操作上易于调节，产品质量稳定。生产连续化，劳动强度低。其缺点
是，设备体积大，能耗高，排气净化设备要求高。
五倍子单宁酸干燥生产流程：浓胶泵→高位槽→空气过滤器→鼓风机→空
气加热器→预热器→干燥塔→旋风分离器→袋滤机→出料螺旋→预热器
工艺条件：
进胶浓度 18～20波美度（50℃）
进胶预热温度 65～75℃
进风温度 150～160℃
排风温度 65～160℃
1.5 冷冻澄清
用水浸提五倍子时，与五倍子单宁一起溶于水的物质主要有没食子酸、多
缩没食子酸、植物蛋白、无机盐、叶绿素、树脂和淀粉等。这些物质对单宁的
溶解性、灰分、颜色和纯度等均有影响为了提高单宁酸质量，增加单宁酸品种，
通常采用冷冻澄清、离子交换等手段， 以达到清除上述物质的目的。
五倍子单宁酸溶于水，形成了胶体溶液，其中单宁结合成大小不同的粒子，
在溶液中作布朗运动，温度对其稳定性的影响比较明显。当单宁酸溶冷却到－
3～0℃时，较大的粒子布朗运动减慢，因而产生沉淀。这样单宁酸溶液就发生
分层，上层清溶液为单宁酸胶体分散系，下层沉淀为单宁酸胶体分散部分和粗
分散部分，其中包括树脂、植物蛋白及淀粉等物质。药用单宁酸溶液及试剂单
宁酸均采用冷却的上层清液。
五倍子单宁酸溶液浓度在6～8波美度时，产生沉淀物较多。因此，生产
上常用6～8波美度的浸提液进行冷却。
冷冻工艺流程：冷却罐→泵→澄清罐
2 没食子酸生产技术
没食子酸又称倍酸和五倍子酸，应用范围很广，主要应用在有机合成、医
药、墨水、涂料、国防、食品和轻工业部门等。
2.1 性质
没食子酸是白色或微白色晶体，有针状和片状2种。比重为1.694，溶点
235～240℃，溶于水（热水）、乙醇、丙酮及甘油，不溶于乙醚。
2.2 酸水解法生产工艺
酸水解是指五倍子单宁和五倍子原料，在酸的作用下水解成浸食子酸和葡
萄糖的方法。酸水解法过程基本分为水解、粗制、精制、干燥和回收。
（1）水解 包括水解、冷却结晶、离心分离等过程，即从进入水解罐水
解到冷却、甩干，出料为水解粗晶体。
工艺条件：
单宁酸浓度 26％～33％
水解时间 2～3小时
硫酸浓度 93％～98％
水解温度 125～135℃
硫酸∶单宁酸的总固物=1∶3～4 （重量比）
（2）粗制 包括粗制脱色、过滤、冷却结晶、分离等过程。
工艺流程：水解粗晶体、活性炭及来自精制工序的回收炭和精母液加进脱
色罐中，脱色后的溶液进入粗过滤池，由真空将滤液抽往贮罐；粗滤液用泵送
到冷却结晶罐中，废炭洗涤水用泵送往洗液缸；冷却后的结晶液放到离心机上
分离，粗晶体送往精制，粗母液流至贮罐，再用泵送到高位槽去浓缩回收。
工艺条件：
单宁酸浓度 26％～30％
水解时间 2～3小时
硫酸浓度 93％～98％
水解温度 125～135℃
硫酸∶单宁酸的总固物=1∶3～4 （重量比）
（3）精制 包括粗制脱色、过滤、冷却结晶、分离等过程。
工艺流程：粗晶体、草酸、活性炭及来自粗制的洗液投入精脱色罐中加热
脱色，脱色液放入过滤池中过滤，精滤液由真空抽到贮罐后，用泵送到冷却结
晶罐中结晶，精废炭回收使用，精晶体放入离心机中甩干后送往干燥，精母液
流进贮罐作为精制用水。
工艺条件：
活性炭用量 1％（相对粗晶体）
草酸用量 2％（同上）
溶解液进量 5～7倍晶体量
脱色温度 85～95℃
脱色时间 30～60分钟
结晶温度 15～30℃
结晶时间 18～24小时
（4）干燥 没食子酸产品需进行干燥，即将精晶体在干燥箱中烘干后，
送到粉碎机上粉碎，然后进行包装。
工艺条件：
出风温度 65～70℃
加热蒸汽压力 ≤0.4兆帕
要严格控制产品的含水量，一般要保持在9％左右。
（5）回收 分为粗母液的回收和废酸的回收2个部分，包括蒸发、冷却
结晶、离心分离、脱色、过滤、再冷却结晶、离心分离等过程。
3 五倍子的应用
3.1 医药
五倍子味涩，能敛肺止血、化痰、止渴收汗；其性寒，能散热解毒、疮肿；
其性收，能除泄痢、湿烂，是一种良好的中药。随着科学技术的发展，五倍子
在医药上的应用从天然药物向合成药物转化，用途越来越广。
（1）直接用于医疗 主要利用单宁与蛋白质的沉淀作用而结成一层保护
膜，同时沉淀了细胞表面及微血管内膜的胶状物质，使之硬化收缩，因而减轻
了外界对神经末梢的刺激作用，消除疼感，减轻出血发炎过程。五倍子单宁酸
可制成烫伤药。
（2）药物抗氧剂 没食子酸及其酯化物是一种很好的药物抗氧剂，许多
药物需加适当的抗氧剂，应用很广，如没食子酸作哈霉素耐光剂，没食子酸丙
酯作药物稳定剂，单宁酸作耐光膏等。
（3）药物合成 以五倍子单宁酸、没食子酸为原料做合成药物已达30多
种，主要有次没食子酸铋、次没食子酸碘化铋、醋酰鞣酸、没食子酸锑钠、冠
心病药物克冠草的合成、联苯双酯等。
3.2 食品
五倍子在食品工业中的应用也越来越广泛，其主要用做以下几个方面。
（1）油脂抗氧剂 它能阻止或延迟油脂及含油食品药物的氧化，以提高
其稳定性和延长贮存期的物质。抗氧剂只能阻碍氧化作用，延缓食品开始败坏
的时间，但不能改变已经变坏的后果。因此，在使用抗氧剂时，必须注意掌握
在尽早阶段，即油脂开始氧化以前，以发挥其抗氧化作用。
（2）食品添加剂 单宁酸、没食子酸被公认为是一种普通的安全物质，
可直接用于食品、药物。一般利用单宁酸、没食子酸可配制花色苷色素的耐光
剂，食品的调味剂、防腐剂，蛋类冷藏的保鲜剂等。
（3）酒类澄清剂 贮藏在罐中或装在酒瓶里的酒常常会发生混浊。因此，
在酒的制造过程中，必须采取澄清方式，以除去混合成分，使之具有老熟风味。
现在，国内外多采用单宁-明胶凝絮沉淀法。五倍子单宁酸很早就作为蛋白质
沉淀剂用于制酒、酿造行业。
用植物纤维素粉与中国倍子单宁以共价键结合的方式制备固定化单宁来澄
清果酒效果很好，不仅保存初期混浊度低，保存6个月以上仍然为清亮透明，
其混浊度仅为16单位。
3.3 涂料
（1）钢铁防腐涂料 一般是采用单宁转化带锈涂料，也称为反应性带锈
涂料。主要是用于锈蚀比较均匀并且不残留氧化皮及片状厚锈的钢铁表面。其
特点是作用快，须即时地涂上防锈底漆和面漆，才能起到良好的保护作用。
（2）有色金属保护剂 单宁酸对有色金属腐蚀有抑制作用。单宁酸或没
食子酸与有色金属会发生络合反应，生成保护性的膜，这种膜一方面起着缓蚀
作用，即在金属表面产生覆盖层，使金属与外界隔绝。另一方面，它处理了金
属表面，为打底喷涂创造了条件。
（3）光敏涂料 随着近代科学技术的迅速发展，感光树脂在许多领域得
到了应用，如用于制成凸印版代替铅板、印刷电路、集成电路、电刻胶、光铣
抗蚀膜、采色电视机显像管的障板等。单宁酸、没食子酸等在印刷和照相材料
方面的应用很广，如石版印刷用的脱敏液、耐光图案的固化液、做敏光板的光
敏树脂、石版印刷用的光敏剂、水溶性光刻模型的硬化剂等。
3.4 印染
五倍子单宁酸和没食子酸在染色中的应用主要有以下几方面。
（1）做酸性染料染尼龙的固色剂 单宁酸对染料附着效果具有极为重要
的作用。单宁酸全部吸附量即使减少也能有效地阻止涂料的溶出。酸性染料已
广泛应用于尼龙纤维染色，但通常存在着越是均匀性好，其润湿牢度就差的缺
陷，因此在染色中要有染料固色处理，而单宁酸是酸性染料最好的固色剂。单
宁酸处理的染色尼龙纤维中，单宁酸对染料阴离子的电荷排斥效应强烈地抑制
着染料的扩散，因而具有良好的染料固色效果。
（2）做中性络合染料、活性染料染绵的固色剂 弹力锦纶绞丝先染后织
的大多数用于织造提花弹力袜子。用中性络合染料染色，牢度好、得色量高、
拼色性能好，但对纤维本身物理性不均匀很敏感，因此一般用于染不需要鲜艳
的紫酱、深草绿等色泽。
活性染料是含有活性基因的可溶性染料，它能与纤维素纤维上的羟基或蛋
白质上的氨基发生化学结合。活性染料与纤维发生化学结合后，染料成为纤维
分子的一部分，因而大大提高了被染物的水洗、皂洗牢度。
（3）做盐基染料染棉织物的媒染剂 单宁酸作为盐基染料染棉织物时的
媒染剂，因单宁酸一般具有高度的扩散性，遇水一部分即有再溶解的可能。所
以，在未用盐基染料染色前，先以锑盐（吐酒石）固着，使在棉布上单宁酸锑
盐沉淀，然后再用盐基染料染色，染色时盐基染料与单宁酸锑盐在棉织物上生
成色淀，染色均匀。
（4）合成媒染染料 媒染染料是一种呈色淀形成的染料。这种在化学作
用下所生成的色淀化合物，具有鲜艳的颜色和令人满意的坚牢度。用单宁酸、
没食子酸可合成茜素棕染料、酸菁天蓝染料、倍酸紫染料、倍酸天蓝染料等。
3.5 日用品
（1）药物牙膏 用叶绿酸酮钠还原牙膏中的单宁酸，能有效地防止牙龄
腐坏、骨膜的化浓性发炎，以及齿龈炎等，此外还能防止牙齿着色变黑。在单
宁酸中加入叶绿酸酮钠，可以使单宁酸还原到植物中的原来的形式。
制法：用单宁酸（2％）2 g和叶绿酸铜钠0.1 g溶解在33 ml水中，再用
甘油35 g、甲醇0.2 g、糖精0.1 g、硼酸(2%)11 mg、着色剂0.005 g和香味1.5 g、
碳酸钙50 g。淀粉5 g和药皂3 g进行混合，即可制成牙膏。
（2）墨水 单宁酸是生产蓝墨水的主要原料，年需要量近100 t。配制蓝
墨水主要利用单宁酸与铁离子络合反应。这种墨水主要由单宁酸、亚铁盐、还
原剂、保护胶颜料及防腐剂等组成。
（3）油墨 是由有色体、连结料、填充料及附加料等物质组成的均匀混
合物，能进行印刷并在被印刷物体上干燥，是有颜色的具有一定流动度的浆状
粘胶体。随着新型、多功能的合成树脂和性能良好高级颜料的广泛发展，单宁
酸及其衍生物在油墨生产上得到了应用。
柔性凸版油墨，由于具有比较好的流动性与粘度，干性快而且适当，贮存
稳定性良好，发展很快。其配方是：漆片调墨油（50％甲基化酒精）6％、赛
璐沙夫（溶纤剂）5％、酒精（甲基化）65％、单宁酸12％、盐基品蓝10％、
甲基紫2％。加单宁酸的作用是使染料进行“色淀化”，以提高染料的强度、
耐光性和耐脂性，增加在酒精中的溶解性，降低在水中的溶解性。
喷墨印刷工艺在国际发展很快。它是利用专用设备把油墨颗料喷射到印物
上，形成字母或图象。用焦性没食子酸配制喷墨油墨的配方是：XA（直接深
黑）2份、甘油15份、KOH1份、脱氧乙酸钠0.1份，焦性没子酸0.3份、水
21.6份。这种油墨连续印刷6小时后仍表现很稳定。
（4）化妆品 随着生活水平的提高，人们对化妆品的要求越来越高。单
宁酸在化妆品中主要起染色、防晒、收敛抗氧等作用。其主要制品有：
美发波定型剂的配方：用1％聚氧乙烯＋六烷醇醚和0.5％Na↓2CO↓3配
成表面活性溶液（1）；用3％GeCl↓2和0.5％聚氧乙烯十六烷醇醚配成润滑剂
（Ⅱ）；用30％单宁酸和50％二烃基酸钠盐、15％丙二醇、1.0％聚氧乙烯十
六烷醇醚和香料配成溶液（Ⅲ），然后将（Ⅰ）、（Ⅱ）和（Ⅲ）进行混合，用
酒石酸将pH调到3.0即可。这种定型剂的最大优点是不伤害头发。
染睫毛油、眼脸膏和眉毛染色剂配方：将0.05摩尔单宁酸与0.5摩尔FeCl
↓3反应，所形成的染色剂6.0％与20％异丙基肉豆寇酯、18.2％椰子油、1.6
％液体石蜡、0.2％丙基-P-羟基苯甲酸酯进行调配，即可制成。
防晒膏配方：唇膏含蜂蜡22份、小烛树蜡14份、巴西棕榈蜡5份、氢化
蓖麻油37份、羊毛脂5份、蓖麻油40份、异三十烷5份、单宁0.1％、香料
0.2％（重量）。它可防止皮肤干燥。
（5）在木材和纸张上的应用 木材染色，即将木材在1％～3％的没食子
酸溶液中（135℃）浸渍5～6小时，再在含等量的FeCl↓3（浓度为6％左右）
和一种溶解在焦木酸（125℃）中的铁溶液中浸泡5～6小时，可使木材变黑。
先用单宁酸溶液，后用氢氧化钠溶液处理木材表面，可使木材表面形成天
然色彩。如用7.5 g焦性没食子酸的软化水溶液1L处理松木家具，干燥2～24
小时；再用0.92％～0.98％氢氧化钠溶液处理，干燥3小时；然后涂上不含酸
的清漆，即可得到具有天然光泽的产品。
复印色纸，取一种改性的松香脂15～40份和碱性的溶于酒精的涂料10～
30份，溶于30～50份酒精制成的溶液。此混合液加入单宁酸10～30份、柔
软剂鲸油20～40份和乙二醇乙醚15～30份，配成染料混合物，然后将此混合
物涂在纸张上。用这种色层加工的复印纸，其手感质量好，摩擦强度和防水性
能好，写过字色纸不干裂。单宁酸在复印纸制造中所起到的作用是媒染剂，使
涂料不溶于水，并对提高摩擦强度和防潮性能也起良好的作用。
3.6 生物治性剂
在大自然中，有许多化学物质虽不是植物生长素，但对物质有刺激作用。
单宁酸及没食子酸够做植物生长调节剂，具有以下几种生物活性作用。
（1）抑制病毒生长，加速种子发芽 单宁对土豆病毒具有抑制能力，200
ppm的单宁酸可以抑制病毒99.3％。云杉种子用0.001％赤霉素、0.0001％动
力精、0.002％LAA、0.05％木质素聚羧酸铵、0.1％单宁或0.007％琥珀酸处理
24小时，则可增加种子发芽率和实生苗的核糖核酸（RNA）、脱氧核糖核酸
（DNA）。
（2）植物生长调节剂 没食子酸对植物生长是有调节作用。将浓度为0.003
％没食子酸溶液喷洒葡萄叶，可使葡萄产量增加20.5％，并能增加叶绿素A
和B的含量。
（3）抑制真菌的生长 单宁酸、没食子酸能抑制许多种真菌的生长，如
从树叶和土壤中分离出的霉菌、核霉菌都可以被单宁酸、没食子酸抑制。
（4）抑制过滤性病毒 单宁酸对许多种过滤性病毒有抑制作用，如牛痘
疫苗、泡疹、B组6型哥萨克病毒及抗狂犬病疫苗等，对过滤性病毒、乙型肠
等弧病毒和A组9型哥萨克病毒都有抑制作用。
另外，单宁酸还应用于石油钻井泥浆和提锗上。

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