CN101333552B - 一种酸酶法预水解黄姜生产薯蓣皂素联产葡萄糖的工艺 - Google Patents
一种酸酶法预水解黄姜生产薯蓣皂素联产葡萄糖的工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101333552B CN101333552B CN2008100487093A CN200810048709A CN101333552B CN 101333552 B CN101333552 B CN 101333552B CN 2008100487093 A CN2008100487093 A CN 2008100487093A CN 200810048709 A CN200810048709 A CN 200810048709A CN 101333552 B CN101333552 B CN 101333552B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acid
- glucose
- slurry
- saponin
- saccharification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供了一种酸酶法预水解黄姜联产葡萄糖的皂素提取工艺。该工艺是先将黄姜洗净,磨成浆料,然后加稀酸液化,再加入复合酶糖化,然后升温灭活。糖化物料经离心分离,离心液经膜分离得到葡萄糖粗液,膜浓缩液与离心渣一起得糖渣。糖渣加入硫酸水解,水解物经过滤、水洗、干燥、溶剂抽提得皂素产品。本发明在酸水解前,采用了酸酶法水解淀粉和部分纤维素制葡萄糖,减少了酸水解过程中固形物总量,耗酸量少,皂素收率高,废水量小,废水化学耗氧量低。本法也适合穿山龙生产皂素工艺。
Description
技术领域
本发明涉及利用盾叶薯蓣(黄姜)经过酸酶法预水解联产葡萄糖的皂素提取方法。
背景技术
目前,国内工业上生产皂素的方法大多是采用黄姜经粉碎、自然发酵后直接酸水解的工艺,这种方法产生的废水产量大。此外,淀粉、纤维素等物质均被降解为糖类物质进入废水,增加了废水的污染物负荷,资源利用率低。吨皂素产生的酸性废水达到500吨以上,平均COD>80000mg/L,是国家规定排放标准的800倍。酸性废水貌似酱油,污染物浓度高、酸性强、可生化性差,极难处理。
近年来,有人提出了以资源综合利用率,实现清洁生产来解决黄姜皂素废水污染问题的思路。比如比如先采用物理方法将皂甙与纤维和淀粉纤维素分离,皂甙进行水解得皂素。由于植物体系中纤维素、淀粉、皂甙之间的分子结构复杂,除了分子间内部的结合力以外,不同物质的分子之间还有一定的结合力,要单纯的采用物理方法将皂甙与从黄姜中分离出来,比较困难。特别是皂甙与纤维素的结合紧密,皂甙分子C3位连接有1~4个分子单糖,这些糖分子与构成植物细胞壁的纤维素(包括半纤维素、纤维素和木质素)分子间紧密相连。从而使得单纯的物理方法难于将皂甙与纤维素和淀粉完全分离。
也有人采用酶解技术先将黄姜中的淀粉转化为淀粉糖,加以分离,得到副产淀粉糖。然后将剩余纤维素和皂甙混合物进行水解得皂素。这种方法通过将淀粉转化为糖溶入水中,再进行固液分离,从而使淀粉与皂甙分离。皂甙与纤维一起进行后续的水解。此方法成功分离了出了淀粉得到副产淀粉糖,但是纤维素还是参与了水解,一部分酸将消耗在纤维素的水解上。同时,部分纤维素降解为单糖溶于水中,增加了废水污染负荷。
发明内容
本发明的内容在后一种方法上加以改进,采用酸酶法预水解黄姜浆料,克服了原方法的不足,该方法工艺简单,消耗低、皂素收率高、废水量小、废水COD低。
本发明的一种酸酶法预水解黄姜生产薯蓣皂素联产葡萄糖的工艺,其步骤是:
(1)、水洗粉碎:黄姜经水洗去泥沙,粉碎磨成浆料,粒度<1.5mm,浆料固形物含量为14~30%(重量比);
(2)在步骤(1)得到的浆料加入反应罐,加入盐酸或硫酸,进行液化,pH值为1.5~3.0,蒸汽加热压力0.15~0.4MPa,加热时间为10~30min,得到液化浆料;
(3)、在步骤2得到的液化浆料中加入复合酶糖化,温度50~60℃,pH值为4.0~5.0,其中糖化酶用量为300单位/克(底物),纤维素复合酶用量为10~50单位/克(底物),其中纤维素酶∶半纤维素酶∶果胶酶=6∶1∶1(按单位配比);糖化时间为6~24h,然后升温到90℃灭活得到糖化浆料;
(4)、将步骤3得到的糖化浆料,先经离心分离,得到滤饼和葡萄糖粗液,葡萄糖粗液用截留分子量为1000~10000daltons孔径的超滤膜或100~200nm的微滤膜分离得到净葡萄糖液,膜浓缩液混入离心渣中得糖渣;(超滤膜截留分子量(molecular weight cut-off-MWCO)的单位以数学公式表示称之道尔顿(Dalton),即氧原子的1/16=1.65×10-24克);
(5)、将步骤4得到的糖渣水解:糖渣中加入硫酸,使物料体系酸浓度为0.4~3mol/L,蒸汽加热,在0.5~0.20MPa压力下水解1.5~6h,水解物经过滤、水洗、干燥、溶剂油抽提得皂素产品。
本发明采用酸酶法与处理工艺,将黄姜中的淀粉和部分(可降解的)纤维素转化为葡萄糖及少量其他单糖,减少了酸解物的总量,同时减少了酸用量,由于部分纤维的预水解,使后续皂甙水解更充分,皂素收率有所提高。废水量及废水COD总量也较大幅下降。本发明也可用于穿地龙的皂素提取。
具体实施方式
实施例1
鲜黄姜500g,洗净,用粉碎机粉碎,磨姜机磨姜,按鲜黄姜与水的比例1∶2混合,得粒径≤1.5mm浆料;将浆料置于1000ml烧瓶中,加稀硫酸调pH至1.5,于常压下回流加热至液化完全(碘试剂检测液化终点),冷却至60℃左右,加氢氧化钠溶液,调pH至4.8~5.0,加复合酶0.75g,在55~60℃下反应8h得糖化浆料。糖化浆料离心分离,离心液在55~60℃下用孔径为200nm得微孔滤膜过滤;合并滤渣和离心渣,加水300mL洗渣两次,往渣中加入硫酸,调节体系酸浓度为2.0N,于常压下水解6h得水解物。水解物真空抽滤、水洗、中和、干燥得干水解物35g,干水解物用60~90得石油醚抽提,得皂素6.6g,其熔点194.5℃。水解滤液COD8000mg/L。
实施例2
鲜黄姜1.3t,洗涤,粉碎,磨姜,过程中加水0.4t,浆料固含为19%。浆料进入反应罐,加入浓硫酸,调节pH值为3.0,蒸汽加热,压力为3.0MPa,稳定时间20min,放料至糖化罐,待温度降至60℃左右,加入氢氧化钠,调节pH值为4.8~5.0,加入复合酶20g,58℃保温8h。糖化浆料浆料进行离心分离,离心液进入膜分离系统,膜渗透液为副产葡萄糖液,膜浓缩液与离心渣渣一起进入酸解罐,进行酸水解。加硫酸调节体系酸度为0.5N,水解压力为0.15MPa,时间2h。水解完毕,物料经过滤、烘干得水解物78kg,皂素含量14.6%,熔点195℃。水解原液0.9M3,COD含量为35000mg/L。
Claims (1)
1.酸酶法预水解黄姜生产薯蓣皂素联产葡萄糖的工艺,其步骤是:
(1)、水洗粉碎:黄姜经水洗去泥沙,粉碎磨成浆料,粒度<1.5mm,浆料固形物按重量比含量为14~30%;
(2)在步骤(1)得到的浆料加入反应罐,加入盐酸或硫酸,进行液化,pH值为1.5~3.0,蒸汽加热压力0.15~0.4MPa,加热时间为10~30min,得到液化浆料;
(3)、在步骤2得到的液化浆料中加入复合酶糖化,温度50~60℃,pH值为4.0~5.0,其中糖化酶用量相对于底物为300单位/克,纤维素复合酶用量相对于底物为10~50单位/克,其中按单位配比,纤维素酶∶半纤维素酶∶果胶酶=6∶1∶1;糖化时间为6~24h,然后升温到90℃灭活得到糖化浆料;
(4)、将步骤3得到的糖化浆料,先经离心分离,得到滤饼和葡萄糖粗液,葡萄糖粗液用截留分子量为1000~10000daltons孔径的超滤膜或100~200nm的微滤膜分离得到净葡萄糖液,膜浓缩液混入离心渣中得糖渣;
(5)、将步骤4得到的糖渣水解:糖渣中加入硫酸,使物料体系酸浓度为0.4~3mol/L,蒸汽加热,在0.5~0.20MPa压力下水解1.5~6h,水解物经过滤、水洗、干燥、溶剂油抽提得皂素产品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2008100487093A CN101333552B (zh) | 2008-08-02 | 2008-08-02 | 一种酸酶法预水解黄姜生产薯蓣皂素联产葡萄糖的工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2008100487093A CN101333552B (zh) | 2008-08-02 | 2008-08-02 | 一种酸酶法预水解黄姜生产薯蓣皂素联产葡萄糖的工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101333552A CN101333552A (zh) | 2008-12-31 |
CN101333552B true CN101333552B (zh) | 2011-06-01 |
Family
ID=40196432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008100487093A Expired - Fee Related CN101333552B (zh) | 2008-08-02 | 2008-08-02 | 一种酸酶法预水解黄姜生产薯蓣皂素联产葡萄糖的工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101333552B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101812499B (zh) * | 2010-04-22 | 2011-11-30 | 华中科技大学 | 一种利用黄姜生产皂素和有机酸的方法 |
CN102485900A (zh) * | 2010-12-06 | 2012-06-06 | 竹溪创艺皂素有限公司 | 金属膜分离黄姜酶解糖液的方法 |
CN105368893A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-03-02 | 陕西理工学院 | 一种黑米糖化液多酶制备方法 |
CN110846372A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-28 | 华南农业大学 | 一种菊叶薯蓣低酸预处理提高皂素得率的方法 |
-
2008
- 2008-08-02 CN CN2008100487093A patent/CN101333552B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101333552A (zh) | 2008-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5551091B2 (ja) | スーパーセルロース溶媒および高揮発性溶媒を使用するリグノセルロース前処理のための方法および装置 | |
CN101077182B (zh) | 杨梅果渣酶解制备功能性膳食纤维的方法 | |
CN106179496B (zh) | 一种木质素基水热炭磺酸催化剂的制备方法及应用 | |
JP2008523788A (ja) | セルロースの酵素加水分解のための上向流沈殿反応器 | |
JPWO2008050740A1 (ja) | セルロース系バイオマスの糖化分解方法及び糖化分解装置 | |
JP6442529B2 (ja) | 農業廃棄物からのオリゴ糖の分画方法 | |
JP5314917B2 (ja) | セルロース系バイオマスの糖化分解方法及び糖化分解装置 | |
CN103748232A (zh) | 以纤维素系生物质为原料的乙醇制造方法 | |
CN105296568A (zh) | 一种碱处理木质纤维素废液回收利用的方法 | |
CN101333552B (zh) | 一种酸酶法预水解黄姜生产薯蓣皂素联产葡萄糖的工艺 | |
CN105482128A (zh) | 一种提取功能化木质素的方法 | |
CN102321184B (zh) | 新鲜盾叶薯蓣的资源化利用方法 | |
CN105113307A (zh) | 一种预抽提蔗渣易溶半纤维素的制浆方法及其产品 | |
CN103636917A (zh) | 利用水力空化技术从米渣中提取大米蛋白的方法 | |
CN101628922A (zh) | 一种低聚糖阿魏酸酯的制备方法 | |
CN100532396C (zh) | 一种利用苹果渣制取高纯度果胶的方法 | |
CN101871020A (zh) | 离子液可控水解木质纤维原料获取木糖、葡萄糖及木质素的方法 | |
Jia et al. | Enhancement of rotary evaporation on the purification of poplar prehydrolysis liquor and preparation of xylo-oligosaccharide | |
CN1255549C (zh) | 多酶法预水解黄姜联产淀粉糖的薯蓣皂素提取方法 | |
CN106755615A (zh) | 一种水热法与稀乙酸水解法联合降解木质纤维素生物质制备低聚木糖的方法 | |
CN104788533B (zh) | 一种利用亚临界水从高温饼粕中生产寡肽与氨基酸的方法 | |
CN101074445A (zh) | 利用提取色素后的紫甘薯薯渣制取无水酒精的方法 | |
CN107692243A (zh) | 一种甘蔗膳食纤维的制备方法及甘蔗膳食纤维 | |
CN107495392A (zh) | 一种玉米膳食纤维的制备方法及玉米膳食纤维 | |
CN113186747A (zh) | 以竹浆粕为原料生产竹溶解浆和高纯度木聚糖的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110601 Termination date: 20160802 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |