CN106337063A - 一种苦瓜残渣综合利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种苦瓜残渣的综合利用方法，其包括步骤：（1）向提取苦瓜皂苷后的苦瓜残渣中加水和纤维素酶，调节pH=4.0‑6.0，于45‑65℃下反应，再进行固液分离；（2）加入酒曲或酵母，接种量为3‑8%，调节pH=5.0‑8.0，于30‑45℃下反应，得到乙醇；（3）利用酸溶液、碱溶液或果胶酶溶液对滤渣进行处理；处理时，处理温度为40~60℃，处理时间为12‑35小时，进行固液分离；（4）利用双氧水对步骤（3）所得滤渣进行处理，之后利用水进行洗涤；（5）待步骤（3）所得滤液冷却后，进行分离处理，之后进行干燥，得到果胶；（6）对步骤（4）所得物进行干燥，得到膳食纤维。本发明可以高效同时获得乙醇、果胶和纤维三种有用成分，工艺简单，实际应用前景良好。

Description

一种苦瓜残渣综合利用方法
技术领域
本发明属于食物加工废弃物处理技术领域，具体涉及一种苦瓜残渣综合利用方法。
背景技术
关于苦瓜化学成分和生物药效的研究，已经成为热门课题，现已见报道的有皂甙类、蛋白质、多肽及氨生素类、生物碱类、糖类、有机酸类、脂类、甾类、萜类和微量元素等苦瓜活性物质。苦瓜具有降血糖、抗肿瘤、抗生育、抗病毒、抗菌、免疫调节等多种药理活性。有文献报道，苦瓜中皂甙包括甾体类皂甙和三萜类皂甙。日本学者Okabe等人用甲醇对干燥后的苦瓜叶进行分离提取，再经过硅胶柱层析，分离得到两种五羟葫芦烷三萜糖甙，即苦瓜皂苷A和B。Lotlika等人从苦瓜果实中获得具有显著降血糖活性的植物甾醇，国内学者朱照静首先用95%乙醇对苦瓜子进行回流提取，其提取液浓缩干燥后依次用氯仿、正丁醇萃取。正丁醇部分以氯仿-甲醇-水（4:1:0.1）为洗脱剂，硅胶柱层析得苦瓜皂苷A(momorcharasideA)和苦瓜皂苷B（momorcharaside B）并进行了结构鉴定。
因此，提取苦瓜中的活性成分正逐步形成规模，但由此带来的残渣的处理也日益受到人们的关注。
目前，对苦瓜残渣的处理主要存在获得的有用成分单一化的问题，即仅能从苦瓜残渣中获取单一的有用成分，而不能高效获得多种有用成分。另外，现有的处理技术存在技术设备价格过高，或者需要用到复合酶等问题，造成处理成本较高，难以产业化。
因此，本领域亟需一种可高效的同时获取多种有用成分的、处理成本低的对苦瓜残渣的综合利用方法。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种苦瓜残渣综合利用方法，该方法包括如下步骤：
（1）向提取苦瓜皂苷后的苦瓜残渣中加水，再加入重量占物料总重的2-5 %的纤维素酶，调节pH=4.0-6.0，于45-65 ℃下反应12-36小时，进行固液分离，得到滤液和滤渣；
（2）向步骤（1）所得滤液中加入酒曲或酵母，接种量为3-8 %，调节pH=5.0-8.0，于30-45℃下反应24-48小时，得到乙醇；
（3）利用酸溶液、碱溶液、果胶酶溶液中的一种对步骤（1）所得滤渣进行处理，所述酸溶液的pH=2.0-5.5，所述碱溶液的pH=8.5-11.5，利用所述酶溶液进行酶解时，pH=6.0-9.0；处理时，处理温度为40~60℃，处理时间为12-35小时，然后进行固液分离，得滤液和滤渣；
（4）利用浓度为2.0%-6.0%的双氧水对步骤（3）所得滤渣进行处理，控制pH=8.0-10.0，之后利用水进行洗涤；
（5）待步骤（3）所得滤液冷却后，进行真空抽滤分离处理，之后进行干燥，得到果胶；
（6）对步骤（4）所得物进行干燥，得到纤维。
优选的，步骤（1）中，固液质量比为1:10-30。
步骤（1）中，调节pH时，所用的试剂包括柠檬酸、盐酸、硫酸、冰乙酸中的一种。
优选的，步骤（3）中，固液质量比为1:10-30。
优选的，步骤（4）中，利用水洗涤时，洗涤次数为2-4次。
优选的，步骤（5）中，所述干燥为真空干燥。
优选的，步骤（6）中，所述干燥为鼓风干燥。
本发明的有益效果：
本发明可以高效同时获得乙醇、果胶和膳食纤维三种有用成分，工艺简单，无需昂贵设备，所需处理试剂少、廉价易得，具有良好的实际应用前景。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
以下实施例中所用的苦瓜残渣均为提取苦瓜皂苷后的苦瓜残渣。
实施例1
（1）向苦瓜残渣中加水，再加入重量占物料总重的2 %的纤维素酶，调节pH=4.0，于45℃下反应36小时，进行固液分离，得到滤液和滤渣；
（2）向步骤（1）所得滤液中加入酒曲或酵母，接种量为3 %，调节pH=5.0，于30 ℃下反应48小时，得到乙醇，1g苦瓜残渣可发酵制乙醇0.15g，即乙醇的产率为15%；
（3）利用酸溶液对步骤（1）所得滤渣进行处理，所述酸溶液的pH=2.0；处理时，处理温度为40℃，处理时间为35小时，然后进行固液分离，得滤液和滤渣；
（4）利用浓度为2.0%的双氧水对步骤（3）所得滤渣进行处理，控制pH=8.0，之后利用水进行洗涤；
（5）待步骤（3）所得滤液冷却后，进行分离处理，之后进行干燥，得到果胶，1g苦瓜残渣制得果胶0.20g，即果胶的产率为20%；
（6）对步骤（4）所得物进行干燥，得到纤维，1g苦瓜残渣制得纤维0.63g，即纤维的产率为63%。
实施例2
（1）向苦瓜残渣中加水，再加入重量占物料总重的5 %的纤维素酶，调节pH=6.0，于65℃下反应12小时，进行固液分离，得到滤液和滤渣；
（2）向步骤（1）所得滤液中加入酒曲或酵母，接种量为8 %，调节pH=8.0，于45 ℃下反应48小时，得到乙醇，1g苦瓜残渣可发酵制乙醇0.18g，即乙醇的产率为18%；
（3）利用碱溶液对步骤（1）所得滤渣进行处理，所述碱溶液的pH=8.5；处理时，处理温度为60℃，处理时间为12小时，然后进行固液分离，得滤液和滤渣；
（4）利用浓度为6.0%的双氧水对步骤（3）所得滤渣进行处理，控制pH=10.0，之后利用水进行洗涤；
（5）待步骤（3）所得滤液冷却后，进行分离处理，之后进行干燥，得到果胶，1g苦瓜残渣制得果胶0.19g，即果胶的产率为19%；
（6）对步骤（4）所得物进行干燥，得到纤维，1g苦瓜残渣制得纤维0.61g，即纤维的产率为61%。
实施例3
（1）向苦瓜残渣中加水，再加入重量占物料总重的4 %的纤维素酶，调节pH=5.0，于55℃下反应24小时，进行固液分离，得到滤液和滤渣；
（2）向步骤（1）所得滤液中加入酒曲或酵母，接种量为5%，调节pH=6.0，于40 ℃下反应36小时，得到乙醇，1g苦瓜残渣可发酵制乙醇0.14g，即乙醇的产率为14%；
（3）利用酶溶液对步骤（1）所得滤渣进行处理，利用所述酶溶液进行酶解时，pH=6.0；处理时，处理温度为50℃，处理时间为24小时，然后进行固液分离，得滤液和滤渣；
（4）利用浓度为4.0%的双氧水对步骤（3）所得滤渣进行处理，控制pH=9.0，之后利用水进行洗涤；
（5）待步骤（3）所得滤液冷却后，进行分离处理，之后进行干燥，得到果胶，1g苦瓜残渣制得果胶0.22g，即果胶的产率为22%；
（6）对步骤（4）所得物进行干燥，得到纤维，1g苦瓜残渣制得纤维0.62g，即纤维的产率为62%。
实施例4
除步骤（3）中，酸溶液的pH=5.5之外，其余与实施例1一致。所得乙醇产率为16 %，所得果胶产率为21 %，所得纤维的产率为61.2 %。
实施例5
除步骤（3）中，酸溶液的pH=4.0之外，其余与实施例1一致。所得乙醇产率为15.3 %，所得果胶产率为21.2 %，所得纤维的产率为61.5 %。
实施例6
除步骤（3）中，碱溶液的pH=11.5之外，其余与实施例2一致。所得乙醇产率为15.6 %，所得果胶产率为21.2 %，所得纤维的产率为61.5 %。
实施例7
除步骤（3）中，碱溶液的pH=10.0之外，其余与实施例2一致。所得乙醇产率为17 %，所得果胶产率为23 %，所得纤维的产率为62 %。
实施例8
除步骤（3）中，利用所述酶溶液进行酶解时，pH=9.0之外，其余与实施例3一致。所得乙醇产率为16 %，所得果胶产率为22 %，所得纤维的产率为61%。
实施例9
除步骤（3）中，利用所述酶溶液进行酶解时，pH=8.0之外，其余与实施例3一致。所得乙醇产率为15 %，所得果胶产率为20 %，所得纤维的产率为62 %。

Claims (7)

1.一种苦瓜残渣综合利用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）向提取苦瓜皂苷后的苦瓜残渣中加水，再加入重量占物料总重的2-5 %的纤维素酶，调节pH=4.0-6.0，于45-65 ℃下反应12-36小时，进行固液分离，得到滤液和滤渣；
（2）向步骤（1）所得滤液中加入酒曲或酵母，接种量为3-8 %，调节pH=5.0-8.0，于30-45℃下反应24-48小时，得到乙醇；
（3）利用酸溶液、碱溶液、果胶酶溶液中的一种对步骤（1）所得滤渣进行处理，所述酸溶液的pH=2.0-5.5，所述碱溶液的pH=8.5-11.5，利用所述酶溶液进行酶解时，pH=6.0-9.0；处理时，处理温度为40~60℃，处理时间为12-35小时，然后进行固液分离，得滤液和滤渣；
（4）利用浓度为2.0%-6.0%的双氧水对步骤（3）所得滤渣进行处理，控制pH=8.0-10.0，之后利用水进行洗涤；
（5）待步骤（3）所得滤液冷却后，进行真空抽滤分离处理，之后进行干燥，得到果胶；
（6）对步骤（4）所得物进行干燥，得到纤维。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，固液质量比为1:10-30。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，调节pH时，所用的试剂包括柠檬酸、盐酸、硫酸、冰乙酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，固液质量比为1:10-30。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，利用水洗涤时，洗涤次数为2-4次。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（5）中，所述干燥为真空干燥。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（6）中，所述干燥为鼓风干燥。
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