Flocculation Decolorization and Membrane Separation Techniques for the Purification of Saponin from Gleditsia sinensis

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0643

Abstract

Abstract:

In order to obtain high-purity saponin of Gleditsia sinensis, the crude saponin extracted from peel of Gleditsia sinensis by ethanol extracting was used as raw material to study the treatments by various inorganic low molecular flocculants and organic polymer flocculants. By comparing the effects of different kinds and different dosage of flocculants on the purification and decolorization of saponin, the best kind and optimum dosage of flocculants were determined. Then the membrane treatment process was used to further improve the purity of saponin products. The results showed that the best flocculation process was dicyandiamide-dicyandiamide formaldehyde or dicyandiamide-dicyandiamide ammonium flocculants, and the optimum dosage was 1.5% and the stirring speed was 80 r/min. The decolorization rate of Gleditsia sinensis saponin obtained by spray drying was 60% and the saponin content of Gleditsia sinensis increased from 43% to more than 78% after being treated by rolling membrane with three molecular weights of 10000 Da, 2000 Da and 500 Da. Taken together, flocculation decolorization and membrane treatment techniques could be used for the production of high-purity saponin from Gleditsia sinensis, and the study could be a basis for the comprehensive development and utilization of Gleditsia sinensis resources.

Key words: saponin of Gleditsia sinensis, flocculation, decolorization, membrane separation, purification

CLC Number:

S792.99

LIU Yanping, WANG Ying, JIN Yongfu, LI Jiaxin, SUN Weiyu, ZHAO Junjie, XUE Gang. Flocculation Decolorization and Membrane Separation Techniques for the Purification of Saponin from Gleditsia sinensis[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(35): 1-6.

Figures/Tables 5

References 20

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种类	加量	A₃₅₂（稀释2倍）	色度	脱色率/%	A₄₆₅（不稀释）	含量/%
高锰酸钾	2 g	0.460	900	0.65	0.254	21.25
活性炭	0.5 g	0.152	284	67.17	0.110	-8.75
次氯酸钙	2 g	0.260	500	43.84	0.145	-1.46
氧化钙	2 g	0.356	692	23.11	0.138	-2.92
氯化铁	0.5 mL	0.269	518	41.90	0.283	27.29
聚合氯化铁	0.5 mL	0.512	1004	-10.58	0.267	23.96
聚合氯化铝	0.5 mL	0.385	750	16.85	0.387	48.96
聚丙烯酰胺阳离子	0.5 mL	—	—	—	—	—
聚丙烯酰胺阴离子	0.5 mL	—	—	—	—	—
双氰胺甲醛-双氰胺甲醛	0.5 mL	0.20	380	56.80	0.438	59.58
双氰胺甲醛铵盐	0.5 mL	0.168	316	63.71	0.427	57.29
改性瓜尔胶	0.5 mL	0.402	784	13.17	0.232	16.67

种类	加量	A₃₅₂（稀释2倍）	色度	脱色率/%	A₄₆₅（不稀释）	含量/%
高锰酸钾	2 g	0.460	900	0.65	0.254	21.25
活性炭	0.5 g	0.152	284	67.17	0.110	-8.75
次氯酸钙	2 g	0.260	500	43.84	0.145	-1.46
氧化钙	2 g	0.356	692	23.11	0.138	-2.92
氯化铁	0.5 mL	0.269	518	41.90	0.283	27.29
聚合氯化铁	0.5 mL	0.512	1004	-10.58	0.267	23.96
聚合氯化铝	0.5 mL	0.385	750	16.85	0.387	48.96
聚丙烯酰胺阳离子	0.5 mL	—	—	—	—	—
聚丙烯酰胺阴离子	0.5 mL	—	—	—	—	—
双氰胺甲醛-双氰胺甲醛	0.5 mL	0.20	380	56.80	0.438	59.58
双氰胺甲醛铵盐	0.5 mL	0.168	316	63.71	0.427	57.29
改性瓜尔胶	0.5 mL	0.402	784	13.17	0.232	16.67

种类	加量/%	A₃₅₂	色度	脱色率/%	A₄₆₅				含量/%
种类	加量/%	A₃₅₂	色度	脱色率/%	1	2	3	平均值	含量/%
双氰胺甲醛铵盐	0.2	0.272	1564.1	33.01	0.280	0.276	0.281	0.279	26.46
	0.6	0.193	1075.9	53.92	0.300	0.302	0.304	0.302	31.25
	1.0	0.326	1858.8	20.38	0.360	0.355	0.359	0.358	42.92
	1.4	0.213	1193.5	48.88	0.299	0.300	0.297	0.299	30.63
双氰胺甲醛	0.2	0.321	1819	22.09	0.247	0.248	0.250	0.248	20.00
	0.6	0.306	1740.6	25.45	0.415	0.412	0.416	0.414	54.58
	1.0	0.318	1811.2	22.42	0.337	0.339	0.340	0.339	38.96
	1.4	0.319	1817.1	22.17	0.349	0.351	0.352	0.351	41.46
聚合氯化铝	0.6	0.316	1799.4	22.93	0.353	0.362	0.403	0.373	46.04
	1.0	0.311	1770	24.19	0.287	0.293	0.312	0.297	30.21
	1.4	0.318	1811.2	22.42	0.407	0.387	0.401	0.398	51.25
	1.8	0.292	1658.2	28.98	0.413	0.425	0.421	0.42	55.83

种类	加量/%	A₃₅₂	色度	脱色率/%	A₄₆₅				含量/%
种类	加量/%	A₃₅₂	色度	脱色率/%	1	2	3	平均值	含量/%
双氰胺甲醛铵盐	0.2	0.272	1564.1	33.01	0.280	0.276	0.281	0.279	26.46
	0.6	0.193	1075.9	53.92	0.300	0.302	0.304	0.302	31.25
	1.0	0.326	1858.8	20.38	0.360	0.355	0.359	0.358	42.92
	1.4	0.213	1193.5	48.88	0.299	0.300	0.297	0.299	30.63
双氰胺甲醛	0.2	0.321	1819	22.09	0.247	0.248	0.250	0.248	20.00
	0.6	0.306	1740.6	25.45	0.415	0.412	0.416	0.414	54.58
	1.0	0.318	1811.2	22.42	0.337	0.339	0.340	0.339	38.96
	1.4	0.319	1817.1	22.17	0.349	0.351	0.352	0.351	41.46
聚合氯化铝	0.6	0.316	1799.4	22.93	0.353	0.362	0.403	0.373	46.04
	1.0	0.311	1770	24.19	0.287	0.293	0.312	0.297	30.21
	1.4	0.318	1811.2	22.42	0.407	0.387	0.401	0.398	51.25
	1.8	0.292	1658.2	28.98	0.413	0.425	0.421	0.42	55.83

编号	种类(A)	加量(B)	搅拌速度(C)	空列(D)	脱色率/%	含量/%	综合指标/%
1	1	1	1	1	56.986	40.571	45.4955
2	1	2	2	2	55.325	68.732	64.7099
3	1	3	3	3	54.487	48.378	50.2107
4	2	1	2	3	50.984	47.25	48.3702
5	2	2	3	1	54.354	67.374	63.468
6	2	3	1	2	53.254	45.681	47.9529
7	3	1	3	2	37.5	39.385	38.8195
8	3	2	1	3	43.5	55.248	51.7236
9	3	3	2	1	41.2	37.259	38.4413