專利名稱：一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物化學工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙 漿預處理的方法。
技術(shù)背景黃姜或穿地龍等薯蕷屬植物，含有大量纖維、淀粉以及少量皂甙，傳統(tǒng)生 產(chǎn)皂素工藝主要是將黃姜或穿地龍整體粉碎酸解。該工藝綜合利用率低，不僅 耗能耗材還會產(chǎn)生大量高濃高酸廢水。近年來研究出來的新工藝主要是將黃姜 中的皂甙分離出來單獨水解，其中主要包括兩種方法 一是首先分離出纖維， 再將皂甙淀粉分離；二是首先分離出皂甙漿，再將纖維與淀粉分離。上述兩種 方法分離出來的皂甙漿量較大，因此直接水解不僅耗酸耗能而且皂素收率低， 品質(zhì)差。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方法，能夠?qū)⒎蛛x 出來的皂甙漿在酸解前進行適當?shù)陌l(fā)酵與濃縮等預處理，不僅節(jié)能、降耗與減 排，還可提高皂素的收率與品質(zhì)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處 理的方法，其特征是由如下步驟實現(xiàn)A. 分離皂甙漿將薯蕷洗凈、破碎研磨成漿，使薯蕷漿的顆粒達到40目一 100目，重量百分比濃度達到8 —15%，將薯蕷漿中的皂甙漿分離出來；B. 發(fā)酵皂甙漿將皂甙漿的溫度控制在25'C 40'C，發(fā)酵48 72小時，使 其pH值達到3 3.5;C.濃縮皂甙漿將發(fā)酵好的皂甙漿濃縮到8% 20%的濃度。對上述技術(shù)方案的改進所述步驟A分離皂甙漿的途徑有兩種1) 所述步驟A中皂甙漿的分離方法，具體是先將薯蕷洗凈、破碎研磨成 漿，使薯蕷漿的顆粒達到40目一IOO目，重量百分比濃度達到8_15%，再用臥式螺旋沉降離心機或多級旋流器組或脫水擠壓機或帶式壓濾機將 薯蕷漿中的皂甙漿分離出來。2) 所述步驟A中皂甙漿的分離方法，具體是先將薯蕷洗凈、破碎研磨成漿，使薯蕷漿的顆粒達到40目—100目，重量百分比濃度達到8—15%， 再將薯蕷漿中的纖維篩分出來，然后將篩分后的薯蕷漿用臥式螺旋沉降 離心機或多級旋流器組或脫水擠壓機或帶式壓濾機將薯蕷槳中的皂甙漿 分離出來。所述步驟C濃縮皂甙漿的途徑有三種3) 所述步驟C中皂甙漿的濃縮方法，具體是將發(fā)酵后的皂甙漿由管式超 濾膜過濾濃縮到8% 12%濃度。4) 所述步驟C中皂甙漿的濃縮方法，具體是將發(fā)酵后的皂甙漿經(jīng)蝶片式 離心機離心濃縮到8% 20%濃度。5) 所述步驟C中皂甙漿的濃縮方法，具體是將發(fā)酵后的皂甙漿經(jīng)管式超 濾膜過濾濃縮到4% 8%的濃度，再經(jīng)蝶片式離心機離心濃縮到8% 209( 的濃度。對上述技術(shù)方案的進一步改進所述步驟B中，先將皂甙漿置常溫下自然 發(fā)酵，靜置沉淀3 5天，去除上清液，得到下部濃漿，再將下部濃漿溫度控制 在25。C 40。C，發(fā)酵48 72小時，使其pH值達到3 3. 5。對上述技術(shù)方案的再進一步改進所述管式超濾膜的膜孔孔徑為0. 08 0. 2 Um，壓力為2 4Mpa。對上述技術(shù)方案更進一步改進所述蝶片式離心機的分離因素在7000 12000。有益效果使用本發(fā)明所述的一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方法有以下的 好處a) 皂甙漿經(jīng)人工控溫發(fā)酵與酶解，皂甙降解為次級甙，水溶性降低，其他物質(zhì) 也不同程度降解，粘度下降，有利于管式超濾膜過濾與機械離心濃縮；b) 皂甙漿經(jīng)發(fā)酵和濃縮后，其體積減少80%以上，pH值下降，使得用酸量與 用煤量減少80%以上，從而達到節(jié)能降耗與減排的目的；c) 使用管式超濾膜過濾后，再使用碟片式離心機進行分離，與自然發(fā)酵后人工 自然過濾相比，這樣不僅節(jié)約了加工時間，同時能夠減少物料變質(zhì)的機會； 與預酸解濃縮相比，不僅節(jié)約了時間，還節(jié)約了硫酸用量與煤耗；與高效霧 發(fā)濃縮相比，節(jié)約了時間與能耗；d) 通過發(fā)酵與濃縮，皂甙轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭夁?，繼而使酸解充分，皂素收率提髙；通 過濃縮、脫水，去除影響皂素結(jié)晶的雜質(zhì)，從而提高皂素品質(zhì)。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
以下通過圖1所示的工藝流程來詳細描述本發(fā)明-A.分離皂甙漿將薯蕷洗凈、破碎研磨成漿，使薯蕷漿的顆粒達到40目一 100目，重量百分比濃度達到8—15。/^，用臥式螺旋沉降離心機或多級旋流器組或脫水擠壓機或帶式壓濾機將薯蕷漿中的皂甙槳分離出來；B. 發(fā)酵皂甙漿將皂甙漿的溫度控制在25'C 4(TC，發(fā)酵48 72小時，使 其pH值達到3 3.5;C. 濃縮皂甙漿將發(fā)酵好的皂甙槳濃縮到洲 20%的濃度。 濃縮皂甙漿的途徑又分為下述三種途徑一將發(fā)酵后的皂甙漿由管式超濾膜過濾濃縮到8% 12%濃度，管式超濾膜的膜孔徑為0. 08 0. 2 u m，壓力為2 4Mpa。途徑二將發(fā)酵后的皂甙漿經(jīng)蝶片式離心機離心濃縮到8% 20%濃度，蝶片 式離心機的分離因素在7000 12000。途徑三將發(fā)酵后的皂甙漿經(jīng)管式超濾膜過濾濃縮到4% 8%的濃度，再經(jīng) 蝶片式離心機離心濃縮到8% 20%的濃度，管式超濾膜的膜孔徑為0. 08 0. 2 u m，壓力為2 4Mpa，蝶片式離心機的分離因素在7000 12000。上述工藝步驟中的步驟C中的三種途徑，分別具有以下不同效果第一種 途徑最為簡潔，但皂甙漿的濃縮濃度達不到最佳；第二種途徑是直接使用碟片 式離心機來進行濃縮，雖然能夠達到所需的最佳濃度，但是濃縮時間過長、耗 能；第三種途徑是將皂甙漿先通過管式超濾膜過濾、濃縮，再經(jīng)碟片式離心機 分離，這樣就能夠提高皂甙漿的濃縮速度，使其能夠達到最佳濃度。由上述三種途徑所達到的不同效果來看，第三種途徑能夠在最短的時間內(nèi) 得到濃度最佳的皂甙漿，因此，第三種途徑為最佳。根據(jù)圖l所示的工藝流程，步驟B可以先將皂甙槳置常溫下自然發(fā)酵，靜 置沉淀3 5天，去除上清液，得到下部濃漿，再將下部濃漿溫度控制在25'C 40'C，發(fā)酵48 72小時，使其pH值達到3 3.5。這種方法可以除去一部分的 上清液，降低管式超濾膜和碟片式離心機的工作負荷、降低能耗，同時為進一步人工發(fā)酵與濃縮節(jié)約能源及硫酸。但是這樣一來，所需時間就會增加3 5天， 十分影響生產(chǎn)效率。因此，如果在有足夠的沉淀池的條件下，可以使用這種方 法。
本發(fā)明中的步驟A分離皂甙漿使用的是直接分離的方法，在操作中也可采
取先將薯蕷漿中的纖維篩分出來的方法，具體步驟如下先將薯蕷洗凈、破碎
研磨成漿，使薯蕷漿的顆粒達到40目一IOO目，重量百分比濃度達到8_15%， 再將薯蕷漿中的纖維篩分出來，然后將篩分后的薯蕷漿用臥式螺旋沉降離心機 或多級旋流器組或脫水擠壓機或帶式壓濾機將薯蕷漿中的皂甙漿分離出來。但 是這種方法相對直接分離皂甙漿的方法而言，其工藝較為復雜，耗水量也相對 較大，所達到的濃縮效果則與直接分離皂甙漿方法所達到的效果一樣。因此， 直接分離皂甙漿為最佳途徑。
本發(fā)明中所指的薯蕷為黃姜。
權(quán)利要求
1.一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方法，其特征是由如下步驟實現(xiàn)A.分離皂甙漿將薯蕷洗凈、破碎研磨成漿，使薯蕷漿的顆粒達到40目-100目，重量百分比濃度達到8-15％，再將薯蕷漿中的皂甙漿分離出來；B.發(fā)酵皂甙漿將皂甙漿的溫度控制在25℃～40℃，發(fā)酵48～72小時，使其pH值達到3～3.5；C.濃縮皂甙漿將發(fā)酵好的皂甙漿濃縮到8％～20％的濃度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙槳預處理的方法， 其特征在于所述步驟A中皂甙漿的分離方法，具體是先將薯蕷洗凈、破碎 研磨成漿，使薯蕷漿的顆粒達到40目—100目，重量百分比濃度達到8_15%， 再用臥式螺旋沉降離心機或多級旋流器組或脫水擠壓機或帶式壓濾機將薯蕷漿 中的皂甙漿分離出來。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方法，其特征在于所述步驟A中皂甙漿的分離方法，具體是先將薯蕷洗凈、破碎研磨成漿，使薯蕷漿的顆粒達到40目—100目，重量百分比濃度達到8—15%， 再將薯蕷漿中的纖維篩分出來，然后將篩分后的薯蕷漿用臥式螺旋沉降離心機 或多級旋流器組或脫水擠壓機或帶式壓濾機將薯蕷漿中的皂甙漿分離出來。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方法，其特征在于所述步驟C中皂甙漿的濃縮方法，具體是將發(fā)酵后的皂甙漿由管式超濾膜過濾濃縮到8% 12%濃度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方法，其特征在于所述步驟C中皂甙漿的濃縮方法，具體是將發(fā)酵后的皂甙漿經(jīng)蝶片式離心機離心濃縮到8% 20%濃度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方法，其特征在于所述步驟C中皂甙漿的濃縮方法，具體是將發(fā)酵后的皂甙漿經(jīng)管式超濾膜過濾濃縮到4% 8%的濃度，再經(jīng)蝶片式離心機離心濃縮到8% 20%的濃度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中 皂甙漿預處理的方法，其特征在于所述步驟B中，先將皂甙漿置常溫下自然 發(fā)酵，靜置沉淀3 5天，去除上清液，得到下部濃漿，再將下部濃漿溫度控制 在25。C 40。C，發(fā)酵48 72小時，使其pH值達到3 3. 5。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方 法，其特征在于所述管式超濾膜的膜孔孔徑為0. 08 0. 2 ix m，壓力為2 4Mpa。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方 法，其特征在于所述蝶片式離心機的分離因素在7000 12000。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種薯蕷皂素生產(chǎn)過程中皂甙漿預處理的方法，由如下步驟實現(xiàn)A.分離皂甙漿將薯蕷洗凈、破碎研磨成漿，使薯蕷漿的顆粒達到40目-100目，重量百分比濃度達到8-15％，再用臥式螺旋沉降離心機或多級旋流器組或脫水擠壓機或帶式壓濾機，將薯蕷漿中的皂甙漿分離出來；B.發(fā)酵皂甙漿將皂甙漿的溫度控制在25℃～40℃，發(fā)酵48～72小時，使其pH值達到3～3.5；C.濃縮皂甙漿將發(fā)酵好的皂甙漿濃縮到8％～20％的濃度。皂甙漿在酸解前進行適當?shù)陌l(fā)酵與濃縮等預處理，不僅節(jié)能、降耗與減排，還可提高皂素的收率與品質(zhì)。
文檔編號C12P33/20GK101294189SQ200810047990
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月11日
發(fā)明者張家平, 王元華 申請人:王元華;張家平