一种黄姜皂素清洁生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN103497987B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.02.25(21)申请号201310422041.5(22)申请日2013.09.16(73)专利权人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园1号(72)发明人舒国伟杨辉陈合王旭张璐(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.C12P33/20(2006.01)A23K1/14(2006.01)A23K1/16(2006.01)审查员冯晓亮权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种黄姜皂素清洁生产方法(57)摘要本发明的目的在于提供一种黄姜皂素清洁生产方法，高效环保，无需酸水解就能提取皂素，同时实现对皂素中纤维质和淀粉的分离。本发明先将黄姜中的淀粉、纤维渣及薯蓣皂苷分开，再通过纳滤截留薯蓣皂苷，利用嗜酸乳杆菌生物转化将70-80%薯蓣皂苷生物转化为皂素，而且能够将未转化的薯蓣皂苷纳再次纳滤回收再次用于下一次生产过程中的生物转化，整个提取皂素的工艺中避免了酸水解，废水处理简单，抽滤后的残渣能够用作肥料，整体污染小，清洁安全，对环境友好；同时大幅的提高了黄姜中薯蓣皂苷的转化率，将淀粉和纤维渣的分离，也避免了废水BOD和COD过高的问题。CN103497987BCN103497987B权利要求书1/2页1.一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将黄姜粉碎，然后过滤获得纤维渣和滤出物；将滤出物静置分为三层，上层为上清液，中层为悬浊液，下层为淀粉；倒出上清液备用；分离出下层淀粉并洗涤，将淀粉洗涤后的洗液并入悬浊液中得到悬浮液；2)将悬浮液离心后得到悬浮液沉淀和悬浮液清液，将悬浮液清液用截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含薯蓣皂苷的保留液；将保留液与悬浮液沉淀混合，并调整得到固形物含量为4-6％的混合液，按比例在每100ml混合液中加入6-8ml蒺藜提取液、0.2-0.3g乙酸钠、0.3-0.5g柠檬酸氢二铵和0.008-0.012ml吐温80及0.4-0.6g酪蛋白水解物得到发酵培养基，将发酵培养基的pH值调至5.0-6.0，灭菌冷却后按发酵培养基体积的5-8％接种量接入嗜酸乳杆菌，在34-38℃下发酵培养2-3d进行生物转化将薯蓣皂苷转化为皂素；3)将发酵结束后得到的发酵液的pH值调至6.5-7.5，然后离心分离得到发酵液清液和发酵液沉淀；将发酵液沉淀在50-60℃烘干，加入乙醇进行提取皂素后抽滤得到抽滤液和残渣；4)用石油醚反复萃取抽滤液，静置分层，合并石油醚层，再浓缩结晶后得到黄姜皂素。2.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤1)中采用80-100目的滤布进行过滤，滤出物静置5-6h后分成三层。3.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤2)中悬浮液离心时的转速为3000-4000r/min，离心时间为10-15min；灭菌时的温度为121℃，灭菌时间20-30min。4.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤3)中发酵结束后用0.75-1.25mol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH值。5.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤3)中发酵液离心分离时的转速为5000-7000r/min，离心时间为10-15min。6.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤3)中对发酵液沉淀提取时，加入沉淀量2-4倍的乙醇提取3-4h完成皂素提取。7.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤3)中将发酵液清液经截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含未转化的薯蓣皂苷的保留液，回收保留液用于下一次黄姜皂素生产时，步骤2)中的生物转化。8.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤4)中用抽滤液体积1/3-1/2的石油醚反复萃取抽滤液至少3次。9.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，还包括对将步骤1)中得到的纤维渣和洗涤后的黄姜淀粉的加工处理，处理包括如下步骤：a.在纤维渣中加入质量分数分别为15-25％的麦麸、0.5-1.5％的硫酸铵和体积质量分数为0.08-0.12％的吐温80，并搅拌均匀，然后灭菌冷却到30-40℃再按体积质量分数为8-12％的接种量接入绿色木霉，恒温培养后，得到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣；b.将黄姜淀粉用步骤1)中得到的上清液进行调浆，经液化、糖化获得黄姜淀粉的酶解液，将酶解液降温后，按比例在每升酶解液中加入8-12g的(NH4)2SO4、3-7g的蛋白胨、2.0-4.0g的