[发明专利]薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，特别是一种薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺。

 

背景技术

薯蓣皂素（也称薯蓣皂甙元），其传统工艺采用：自然发酵——酸解——提取皂素。皂素生产过程是以薯蓣为原料，经浸泡、粉碎、自然发酵、无机酸水解、漂洗过滤、滤出物经烘干后以120#汽油为提取剂提取滤出物中的皂素，蒸发浓缩提取液，皂素结晶析出。

此类传统生产工艺存在诸多问题：

1.                薯蓣除含有薯蓣皂素外，还含有40%的淀粉和50%的纤维素等成分，在薯蓣酸水解过程中，由于淀粉及纤维素的干扰，皂素不能被充分水解释放出，导致皂素提取率降低；

2.                在进行溶剂抽提时，会有较多脂溶性杂质进入产品中，导致皂素产品熔点低且存放过程中容易变黄，而且还会产生较多难以处理的含有皂素的胶质状母液；

3.                更为严重的是，由于生产过程中大量的淀粉和纤维素被水解成糖分而残留于废水中，使废水有机物含量高，色泽深，排除后发黑发臭，一方面对环境造成污染，另一方面使皂素废水的治理难度增加。

 

发明内容

本发明旨在解决传统薯蓣皂素生产方法中存在提取效率低、生产成本高、难于脱水浓缩和对环境污染严重等技术问题，以提供具有提取效率高、生产成本低和无环境污染等优点的薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺，包括如下步骤：

a)        原料预处理：粉碎盾叶薯蓣；

b)        提取薯蓣皂甙：将上述经粉碎的原料用醇水溶剂进行超声波连续逆流提取，提取后经过滤得滤渣和滤液，浓缩滤液后得薯蓣皂甙浸膏；

c)        薯蓣皂甙酶解或酸水解：将上述得到的薯蓣皂甙浸膏进行酶解或酸水解；

d)        有机溶剂萃取：将上述得到的酶解物或酸水解液用120#汽油或6#汽油或石油醚进行逆流萃取，萃取液经浓缩、冷却析晶、抽滤和烘干后得薯蓣皂素纯品。

本发明的薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺，其中所述步骤a中的盾叶薯蓣为新鲜料或干燥料，粉粹后的原料颗粒为30～40目。

本发明的薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺，其中所述步骤b中的醇水溶剂为工业甲醇或乙醇的水溶液，醇的体积浓度为30%～95%，所述超声波连续逆流提取使用功率为20～200kw的超声波发生装置。

本发明的薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺，其中所述超声波发生装置的功率为50～120kw。

本发明的薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺，其中所述步骤c中的酶解使用高温酶制剂。

本发明的薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺，其中所述步骤c中的酸水解为加压酸水解或常压酸水解，水解温度为90℃～150℃，其中加压酸水解使用浓度为1.5～2.5mol/L的稀盐酸或浓度0.75～1.5mol/L的稀硫酸，加压水解压力为0.2MPa～2Mpa，加压水解时间为4～6小时；其中常压水解酸使用浓度为3～5mol/L的稀盐酸或浓度1.5～3mol/L的稀硫酸，水解时间为7～9小时。

本发明的薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺，其中所述步骤d中逆流萃取所使用的120#汽油或6#汽油或石油醚为酶解物或酸水解液体积的5～10倍。

 

本发明薯蓣皂素高效提取及清洁化生产工艺的有益效果：

1.      本发明利用薯蓣皂甙极性大、易溶于醇类物质的特性，采用醇水溶剂进行超声波连续逆流提取—薯蓣皂甙酶解或酸水解—有机溶剂萃取逆流萃取的工艺过程，提取效率高；

2.      无生物发酵、无酸碱使用，不产生废水排放；

3.      萃取产生的少量母液（2吨母液/1吨皂素）与提取的残渣混合、挤压、制粒、干燥，可制成有机花肥；

4.      在生产过程中，所使用的溶媒为有机溶剂，在生产工艺中全密封的条件下，循环使用，从而使整个生产过程中没有废水、废气、废固溶物产生，达到清洁化生产的目的。

 

附图说明

图1 本发明的工艺流程示意图

图2 传统工艺流程示意图

具体实施方式