食品加工废弃物中提取的天然染料具有代表性的例子

的提取质量选择的例子是19.5.1节所讨论的,来源更详细地介绍洋葱皮(19.5.2),坚果(19.5.3),浆果(19.5.4),葡萄果渣(19.5.5)和茶残留物(19.5.6)。

19.5.1颜色提取的力量

比较提取染料的量可以通过与商业活性染料。在文献中,活性红4(汽巴龙亮红色3 b,汽巴,巴塞尔)是作为一个代表性的染料。19 Based on the absorbance of this dye, the absorbance of plant material extracts can be used to calculate an equivalent concentration of reactive dye ceq, which will show the same absorbance in solution.29 The calculation can be performed according to equation 19.1:

表19.7浆果、葡萄:结果天然染料的筛选,选择颜色和色牢度属性和属性的评估是通过/失败

原材料

工厂的一部分

代表性的数据

通过/失败

底物

有腐蚀性的

颜色

L *

一个*

b *

低频

WF

黑色唐棣属灌木

浆果

浓缩的。汁

羊毛

_

玫瑰

46.22

+ 13.47

+ 6.25

2

4 - 5

Passf

黑莓

浆果

果渣

羊毛

- - - - - -

米色

63.83

+ 5.28

+ 14.51

- - - - - -

5

f

樱桃

樱桃

蒸馏器的清洗

羊毛

- - - - - -

玫瑰

56.39

+ 6.43

+ 6.48

2

4 - 5

失败

酸樱桃

浆果

果渣

羊毛

米色

55.44

-0.56

+ 10.27

2

4 - 5

失败

树莓

浆果

果渣

羊毛

灰色

52.70

-2.02

+ 7.85

3

4 - 5

通过

树莓

浆果

蒸馏器的清洗

羊毛

灰色

40.74

+ 1.86

+ 3.40

3 - 4

5

通过

浆果

果渣

羊毛

- - - - - -

红棕色

54.36

+ 4.70

+ 5.29

2

4 - 5

通过*

浆果

蒸馏器的清洗

羊毛

- - - - - -

玫瑰

37.13

+ 13.69

+ 8.66

2

3 - 4

Passf

浆果

浓缩的。汁

羊毛

艾尔

紫罗兰色的

41.60

+ 21.25

+ 3.27

3

4

Passf

黑醋栗

浆果

果渣

羊毛

艾尔

灰色

53.92

-0.40

-4.08

2 - 3

5

通过

黑醋栗

浆果

浓缩的。汁

羊毛

艾尔

粉红色的

51.45

+ 14.94

+ 6.55

2 - 3

3 - 4

Passf

葡萄

浆果

果渣

羊毛

- - - - - -

淡紫色

59.91

+ 6.76

+ 5.32

2

3 - 4

低频,耐光性;WF,水牢度。水牢度:1 =差;5 =优秀。耐光性:1 =差;8 =优秀。*需要进一步的研究,提高色牢度。f模型试验,而不是真正的浪费。

低频,耐光性;WF,水牢度。水牢度:1 =差;5 =优秀。耐光性:1 =差;8 =优秀。*需要进一步的研究,提高色牢度。f模型试验,而不是真正的浪费。

表19.8蔬菜:结果天然染料的筛选,选择颜色和色牢度属性和属性的评估是通过/失败

原材料

工厂的一部分

代表性的数据

红球甘蓝

的叶子

水果

蓝色的土豆

土豆

豆子

作物

豌豆

作物

洋葱

菠菜

植物

胡萝卜

植物

黑色胡萝卜

作物

甜菜根

作物

大黄

浓缩的。汁农业

代表性的数据

底物

有腐蚀性的

颜色

L *

一个*

b *

低频

WF

羊毛

橄榄

47.66

-1.68

+ 11.61

2 - 3

5

通过* f

羊毛

米色

72.91

+ 3.27

-0.77

2

- - - - - -

Failf

羊毛

米色

78.28

+ 3.33

+ 13.67

3

4

Failf

羊毛

布朗

68.48

+ 4.81

+ 25.05

4

- - - - - -

Failf

羊毛

- - - - - -

橙色

52.96

+ 16.17

+ 46.58

3

4 - 5

通过

羊毛

艾尔

淡黄色

84.31

-5.63

+ 28.34

1 - 2

4 - 5

Failf

羊毛

米色

67.51

+ 5.30

+ 25.98

2 - 3

- - - - - -

Failf

羊毛

艾尔

紫罗兰色的

44.92

+ 22.85

+ 1.67

3

4

Passf

羊毛

- - - - - -

红色的

47.80

+ 25.69

+ 14.64

1

4 - 5

通过* f

羊毛

橄榄

28.99

-0.29

+ 19.75

2 - 3

5

Passf

废物

浓缩的。汁农业

低频,耐光性;WF,水牢度。*需要进一步的研究,提高色牢度。f模型试验,而不是真正的浪费。

表19.9茶,水果和坚果:结果天然染料的筛选,选择颜色和色牢度属性和属性的评估是通过/失败

植物来源的一部分

代表性的数据

通过/失败

表19.9茶,水果和坚果:结果天然染料的筛选,选择颜色和色牢度属性和属性的评估是通过/失败

植物来源的一部分

代表性的数据

通过/失败

材料

底物

有腐蚀性的

颜色

L *

一个*

b *

低频

WF

胡桃木

绿色的壳

处理的绿色坚果

羊毛

艾尔

布朗

43.28

+ 9.59

+ 17.62

4

3 - 4

通过

胡桃木

布朗壳

的处理

羊毛

- - - - - -

米色

68.65

+ 3.67

+ 17.35

3 - 4

4 - 5

通过

胡桃木

胡桃木

年轻的拍摄

- - - - - -

羊毛

米色

52.29

-0.57

+ 7.53

3 - 4

4

通过

叶子

果渣从冰红茶

羊毛

- - - - - -

米色

64.94

+ 4.13

+ 18.12

3

5

通过

蜀葵

味蕾

- - - - - -

羊毛

绿色

29.48

-1.87

+ 2.16

2 - 3

4 - 5

Passf

伏牛花

分支,根

- - - - - -

羊毛

艾尔

黄色的

79.97

-8.25

+ 43.37

1

4

Failf

石榴

- - - - - -

羊毛

艾尔

黄色的

66.88

+ 0.98

+ 40.55

1

4 - 5

通过*

低频,耐光性;WF,水牢度。*需要进一步的研究,提高色牢度。f模型试验,而不是真正的浪费。

低频,耐光性;WF,水牢度。*需要进一步的研究,提高色牢度。f模型试验,而不是真正的浪费。

测查,当量浓度的活性红4 (g / L), Eextr提取液的吸光度,eRR4商业活性红的消光系数4 (9.7 L /厘米g L = 508海里),d是试管的路径长度(厘米)。

测查当量浓度,计算质量(g)的活性红4染料/ 1升的提取,从表19.10中给出了不同的材料。根据材料用于提取在不同样本的提取获得的最大吸光度范围从0.7(葡萄)到28.1(大黄)测查,对应于一个染料浓度0.62 - -2.9 g / L(计算商业活性染料)。1公斤之间的理论等效植物材料和商业活性染料汽巴龙亮红色3 b也表19.10所示。实现提供了相当程度的染料固定在纺织衬底、商业活性染料可以等价的颜色强度计算。提取植物废料产量1公斤的解决方案包含天然染料,相当于一笔0.62 - -57.9 g商业活性红4。这些值显示巨大的潜力应用提取物作为天然染料的来源。

19.5.2黄酮类色素——洋葱皮(洋葱l .)

洋葱的皮,尤其是红色的洋葱皮,广泛用于鸡蛋颜色在家,但是他们也适用于纺织印染。最外层干燥薄的洋葱皮中含有不同的色素物质。除了黄酮染料,例如槲皮素,糖甙和cempferol提取还含有单宁为槲皮素的结构(见图19.4)。2,50如表19.10所示的高吸光度洋葱皮的提取物显示卓越的色彩的潜力;1公斤的干

表19.10染料萃取:获得的最大吸光度E在提取使用浴比1:20,色彩收益率计算当量浓度的商业测查活性染料和等效质量微地震作为质量商业活性染料活性红4等于1公斤的提取植物残渣

表19.10染料萃取:获得的最大吸光度E在提取使用浴比1:20,色彩收益率计算当量浓度的商业测查活性染料和等效质量微地震作为质量商业活性染料活性红4等于1公斤的提取植物残渣

物理状态

主要类染料的组件

(克/升)

微地震(克/公斤)

树莓

果渣

固体

花色素类

2.25 (437)

0.23

4.7

黑老

果渣

固体

花色素类

1.05 (523)

0.11

2.2

黑醋栗

果渣

固体

花色素类

1.15 (519)

0.12

2.4

葡萄

果渣

固体

花色素类

0.7 (519)

0.07

1.4

洋葱

固体

类黄酮

15.5 (450)

1.60

32.0

大黄

固体

蒽醌

28.1 (405)

2.90

57.9

红茶

果渣

固体

丹宁酸

1.56

0.16

3.2

图19.4 flavenoid染料槲皮素为代表的结构。

洋葱皮对应于等量的32 g商业活性染料。洋葱收获在奥地利的每年约为100 000 tonnes51和10%的皮肤是红色的洋葱。20日,51洋葱失去最外层薄的皮肤在处理或皮之前删除最后的使用。传统的皮是废物收集和发布农业领域堆肥(k .极冰原,卡尔极冰原GmbH(大型蔬菜销售公司、个人通信,2005)。20因此大量可用的材料和低成本。洋葱皮的低比重可能需要压缩降低卷运输。染色实验展示了各种各样的橙色/棕色/橄榄色调取决于衬底,媒染剂和染色技术。底物在树荫下和牢度的影响在表19.11中可以看到更清楚。

对于所有类型的媒染剂,羊毛和锦纶织物的染色展览深色调,而对纤维素纤维(亚麻)浅色调。改变的可能性的树荫下改变媒染剂染色的证明对所有三种类型的纤维。媒染与明矾结果橙色色调而添加iron2 + / 3 +盐对橄榄色调变化颜色。在洋葱皮的情况下,使用铁媒增加耐光性至少一个马克。水牢度并不依赖于衬底的类型,然而在亚麻的耐光性显著降低3 - 1 - 2可以观察到直接染色和明矾媒染剂。洋葱皮提取物因此只建议在纤维素纺织品使用铁媒染剂。

19.5.3 Naphtoquinone染料-坚果(胡桃regia l .)颜色指数(C.I.),天然染料提取核桃被确定为C.I.自然棕色7。核桃(胡桃Regia l .)已经广泛用于染色纺织品和中世纪以来的头发。最古老的仍然可用的食谱都收集在因斯布鲁克Handschrift写于1330年的提洛尔,现在可以在大学的图书馆Innsbruck.52树种是从亚洲进口100年前基督。马库斯Terentius Varro把胡桃Regia l .意大利re-cultivated。2,53个传统绿色贝壳和年轻的叶子用于染色的目的和米色羊毛得到棕色的色调,

表19.11洋葱皮——代表在不同的基质染色;基质对颜色和色牢度的影响特性

底物

有腐蚀性的

颜色

L *

一个*

b *

低频

WF

羊毛

- - - - - -

橙色

49.53

+ 19.29

+ 33.06

3

4

聚酰胺

- - - - - -

布朗

48.64

+ 13.91

+ 33.64

3

4 - 5

亚麻

- - - - - -

布朗

68.02

+ 8.14

+ 22.73

1 - 2

4

羊毛

艾尔

橙色

52.96

+ 16.17

+ 46.58

3

4 - 5

聚酰胺

艾尔

橙色

54.10

+ 15.53

+ 54.90

3

4 - 5

亚麻

艾尔

橙色

62.73

+ 11.20

+ 54.49

1 - 2

5

羊毛

橄榄

35.57

+ 0.28

+ 12.44

4

3 - 4

聚酰胺

橄榄

29.66

+ 4.57

+ 18.49

4

4 - 5

亚麻

橄榄

43.74

+ 0.12

+ 13.91

3

5

低频,耐光性;WF,水牢度。

低频,耐光性;WF,水牢度。

表19.12核桃、C.I.自然棕色7 -染色的结果用胡桃树的不同部分

植物材料

底物

有腐蚀性的

L *

一个*

b *

低频

WF

绿色的壳

羊毛

- - - - - -

43.2

+ 10.04

+ 21.18

0

4

3 - 4

艾尔

44.82

+ 11.25

+ 23.28

2.9

3 - 4

3

35.65

+ 3.53

+ 11.36

14.0

3 - 4

3 - 4

棉花

- - - - - -

65.35

+ 0.79

+ 15.35

0

4

2 - 3

艾尔

63.21

+ 2.04

+ 14.79

2.5

4

3 - 4

57.54

+ 0.36

+ 9.66

9.7

3 - 4

4 - 5

棕色的贝壳

羊毛

- - - - - -

68.65

+ 3.67

+ 17.35

0

3 - 4

4 - 5

艾尔

70.05

+ 2.66

+ 21.55

4.5

4

4 - 5

亚麻

49.03

-0.62

+ 6.82

22.7

3 - 4

4 - 5

- - - - - -

80.77

+ 0.53

+ 10.41

0

4

4

艾尔

72.45

+ 2.34

+ 13.52

9.1

3 - 4

4

71.39

-0.89

+ 5.83

10.5

3 - 4

4

小芽

羊毛

- - - - - -

69.93

+ 2.87

+ 16.5

0

3 - 4

4 - 5

艾尔

71.62

-1.2

+ 29.66

13.9

3 - 4

4 - 5

39.04

-0.48

+ 6.7

32.6

3 - 4

5

棉花

- - - - - -

86.78

-0.88

+ 6.75

0

4

4 - 5

艾尔

81.74

-2.7

+ 14.99

9.8

3 - 4

4 - 5

72.84

-1.66

+ 3.89

14.3

3 - 4

4 - 5

德,CIELab色彩区别直接染色和媒染剂染色。

德,CIELab色彩区别直接染色和媒染剂染色。

亚麻、棉和聚酰胺(表19.12)。表19.12中比较不同的染色从各种来源获得walnut-based植物材料。

核桃叶包含juglon很容易juglon前体分子变化,醌化合物(见图19.5)。相对不稳定的juglon聚合和结果在棕色的颜料。除了黄酮苷,9 - 11% o.w.单宁已确定。绿壳核桃主要包含juglon, juglon衍生品和单宁。收集绿色坚果

图19.5萘醌染料juglon结构作为代表。

需要收集完整的作物,因此绿色坚果不能真正的浪费。然而,相当数量的绿色坚果的树在脱落成熟,可以被视为浪费产品从核桃生长。核桃的潜力作为天然染料的来源可以从核桃收获的数量估计在奥地利。2003年,约300吨核桃收集和大约50%的重量可以认为是作为废物(主要是干壳)发布。20绿色坚果壳相当昂贵。1公斤的价格的绿色干坚果壳广从3€€10根据不同公司的位置,距离的运输和quality.6, 20

另外,布朗从成熟的胡桃壳可以收集并用于染色的目的。材料是便宜和释放浪费,不过颜色深度更轻(表19.12)。绿色核桃外壳是更可取的但年轻芽和棕色贝壳仍然包含足够的色素给合理的结果。

媒染铁盐会导致显著的颜色变化由于复杂的形成。而直接染色和明矾媒染颜色差异很小,盐铁媒染颜色深度明显增加。在纤维素基质和羊毛,良好的耐光性值附近4。结果令人失望聚酰胺纤维(耐光性1 - 2)。水牢度不受影响的基质的类型。耐光性的明显依赖于衬底表示需要确定任何选定的牢度性能源选择衬底。

有其他类型的螺母物种可以作为天然染料的来源提取。榛子(Corylus avellana l .)叶含有色素物质myricitrin、类黄酮染料。树叶的提取,与明矾和固定,导致黄色色调。在苏格兰,淡褐色的柳树已经使用了染色使用各种食谱,如成熟的柳树提取和染色进行添加明矾和氢氧化铵获得暗黄色shade.2

19.5.4花青素染料-浆果

花青素色素存在于许多密集的像水果和花朵的植物部分。花色苷的糖苷衍生物

哦啊

哦啊

图19.6 anthocyanine染料花青色素为代表的结构。
表19.13代表例子贝瑞废物释放在奥地利

浆果

拉丁名字

残留

物质形态

黑莓

悬钩子属植物灌木L。

果渣

固体

黑醋栗

酷栗初步L。

果渣

固体

Sambucus黑质L。

果渣

固体

蒸馏器的清洗

纸浆

浓缩的。汁

液体

树莓

悬钩子属植物idaeus L。

果渣

固体

蒸馏器的清洗

纸浆

花青素(见图19.6)。糖苷组增加水溶性。根据糖苷组的位置和数量,颜色变化从橙红色到蓝色。花青素的化合物的混合物,可以提炼出从成熟的浆果,然而禁止种植浆果专门为染料生产高成本的材料。废物释放的饮料工业和强大的白酒生产成本低,可以作为可能的天然染料的来源。

表19.13给出了几个例子贝瑞废物释放在奥地利的公司。

在饮料行业中,色素的主要部分是为了转移到果汁分数。然而,大量有用的可推断出的染料留在残渣,所谓的“果渣”(表19.10)。这些残留物释放在湿状态和立即提取必须遵循或稳定干燥或冷冻是必需的。20专门用水提取完成后,没有进一步处理的变化需要提取的浪费;废物可以被使用,例如,作为动物饲料。

dye-containing浪费的另一个来源是奥地利著名的白酒生产强劲。植物材料(浆果,水果和蔬菜),其中包含糖或淀粉发酵和蒸馏获得的高质量的精神。蒸馏后剩余的植物残渣,所谓的蒸馏器的清洗,含有大量的花青素染料。由于含水量较高的浪费,建议立即使用或可能的微生物生长受阻。残留的饮料工业和从精神生产是无害废物。因此目前只有有限的信息的数量和分类这样的废物。一些有限的数据对农业生产和加工大量的浆果是可用的。51大约10 - 15%的作物处理的形式被释放固体废物。在欧洲,平均浪费对于某些类型的浆果可以发布每year.19估计为200 - 500吨

树荫下花青素染料是非常敏感的pH值。为了避免不受欢迎的颜色的变化,媒染剂和计划的染色条件下,使用应用程序的纺织品必须仔细考虑。在科学研究中,集中从不同的浆果果汁中包括的测试来评估潜在的材料纺织染色在最佳条件下对植物材料。这些结果可以用来估计一定的潜力类型的浪费。表19.14显示了结果与废物处理的浆果和使用浓缩果汁。染色与浓缩果汁展览紫罗兰色调而应用贝瑞废物主要导致灰色和米色。

果渣干用水提取时,液体产品(浓缩果汁和蒸馏器的清洗)只是在使用前过滤。考虑到L值(亮度),如预期的疲惫染料在羊毛高于棉花。正常标准染色程序被执行在95°C。然而在anthocyan-containing来源的情况下,降低染色温度被发现有利的染色的阴影

表19.14的残留物,染色的结果得到不同的废物的处理

原材料

底物

有腐蚀性的

颜色

L *

一个*

b *

低频

WF

蒸馏器的

羊毛

- - - - - -

布朗

37.13

+ 13.69

+ 8.66

2

4 - 5

艾尔

橄榄

35.38

+ 2.75

+ 7.40

1 - 2

4 - 5

深灰色

22.68

-0.65

+ 2.77

2 - 3

5

棉花

- - - - - -

布朗

58.97

+ 9.32

+ 2.37

2

3 - 4

艾尔

灰色

55.46

+ 4.24

+ 1.24

2

4 - 5

深灰色

51.27

-0.48

-2.10

2

4 - 5

果渣

羊毛

- - - - - -

玫瑰

61.06

+ 4.64

+ 8.34

2

4 - 5

艾尔

浅灰色

60.33

-0.02

+ 2.33

2 - 3

4 - 5

灰色

46.78

-2.98

+ 2.06

1 - 2

4 - 5

棉花

- - - - - -

光玫瑰

82.12

+ 4.11

+ 1.86

3

3 - 4

艾尔

浅灰色

78.13

+ 0.08

+ 0.27

2 - 3

3 - 4

浅灰色

73.77

-1.59

+ 0.48

2 - 3

4 - 5

浓缩的。

羊毛

艾尔

紫罗兰色的

33.07

+ 10.86

+ 4.83

2 - 3

4

布朗-

43.14

+ 19.17

+ 4.93

1

(见部分19.5.5)。在残留的情况下从强大的白酒生产,染色在室温下进行。染色在室温下不会改变耐光性,但耐洗性降低。树荫下获得与花青素染料是有前途的,但耐光性和pH值依赖的颜色需要进一步改善。

19.5.5花色素染料——葡萄皮葡萄生产

(葡萄l .)

生产红色的藤蔓在奥地利是农业生产的一个重要组成部分。各种葡萄葡萄种植在奥地利东部地区,例如:Zweigelt,布劳Portugieser,布劳Burgunder和赤霞珠。按葡萄含有大量的红紫色花色素染料,可以提取并用于染色的目的。估计数量的葡萄收获的葡萄生产在奥地利接近每年100 000吨,和大约2025%的质量将发布的浪费。从这些残花色素染料可以用热水提取。特别是extract-able染料的红紫色阴影,让他们变得非常有趣的自然染色过程。水提物中包含大量的红色染料,但染色获得纤维素或羊毛样品使用标准的染色过程只在95°C显示令人失望的颜色。后可以获得令人满意的结果引入预基于单宁媒和降低染色温度。

表19.15显示了染色染色结果作为CIELab-values获得提取压Zweigelt和布劳Portugieser葡萄使用标准的过程(95°C)和修改后的预过程。相当大的增加一个值(红色轴)和蓝色轴(- b值)展示了积极的结果。干葡萄果渣用于

表19.15染色结果摘录敦促Zweigelt和布劳Portugieser葡萄

材料

底物

有腐蚀性的

(°C)

L *

一个*

b *

低频

WF

Zweigelt

羊毛

- - - - - -

95年

60.17

+ 2.97

+ 7.10

1

4 - 5

羊毛

艾尔(元)

95年

64.15

+ 3.65

+ 8.78

1

4 - 5

棉花

单宁(pre -)

RT

60.54

+ 15.32

-5.44

1 - 2

3 - 4

蓝色

Portugieser

羊毛

- - - - - -

95年

66.31

+ 3.40

+ 9.56

1 - 2

4 - 5

棉花

- - - - - -

95年

76.71

+ 4.62

-1.81

1

4 - 5

棉花

单宁(pre -)

RT

63.80

+ 12.01

-3.53

1

3 - 4

RT,室温。

RT,室温。

在表19.15中给出的示例。湿渣提取显示大约三倍增加质量由于水吸收。

分析方法确定重要性的内容提取的染料标准化原料用于商业用途。在葡萄提取物,紫外光谱法可用于确定花青素提取的物质的浓度。54A direct correlation between the analytically determined anthocyanin concentration calculated as monomer anthocyanin pigment and the Kubelka-Munk K/S value of the dyed fabric, measured at 550 nm, proves the suitability of the photometric method for standardising plant residues.55

19.5.6浓缩单宁-茶(茶科)

特别是在远东国家茶植物已经用于纺织印染和研究正在进行中(雷竞技手机版app见图19.7)。棉的染色和黄麻茶作为一种天然染料,用明矾,硫酸铜和硫酸亚铁媒染剂,研究了由托和Desai.22冰红茶是一个了不起的软饮料市场的份额。大量残留的工业生产。在奥地利的废物释放工业茶叶生产可以估计为每年200300吨。残留的颜色强度很低,因为大多数hot-water-soluble彩色组件已经在冰红茶中提取生产。一公斤的干茶残留相当于3.3 g商业染料。19 Relevant data for colour, i.e. CIELab-coordinates, and fastness properties are summarised in Table 19.16.

根据茶的颜色染色残留范围从浅褐色到灰色。高水平的牢度和生产相当标准化的条件下使这些残留非常有趣的未来使用作为天然染料的来源。

图19.7结构缩合单宁茶黄素作为代表的染料。

图19.7结构缩合单宁茶黄素作为代表的染料。

表19.16 CIELab-colour坐标和选定为染色牢度属性获得冰红茶生产的红茶残留

材料

有腐蚀性的

L *

一个*

b *

低频

WF

羊毛

- - - - - -

64.64

+ 3.72

+ 17.60

3 - 4

4 - 5

41.54

+ 0.79

+ 5.06

3

5

艾尔

67.55

+ 2. s4

+ 21.79

4

5

棉(漂白)

- - - - - -

S5.19

+ 0.75

+ 9.12

3 - 4

4 - 5

75.38

-0.62

+ 2.55

3

4 - 5

艾尔

7 s.07

+ 2.04

+ 12.56

3

4 - 5

亚麻(本色)

艾尔

57.53

+ 3.64

+ 16.05

4

- - - - - -

继续阅读:酚类

这篇文章有用吗?

0 0