[发明专利]秸秆组分的多层分离与组分精炼的方法

说明书

技术领域

本发明涉及秸秆综合利用技术领域，特别涉及一种秸秆组分的多层分离与组分精炼的方法。

背景技术

据统计，我国每年可收获秸秆9亿多吨。这里所述秸秆，包括小麦、玉米、水稻、棉花、高粱、麻类、大豆、花生、薯类、瓜类等农作物及苜蓿、沙打旺等牧草收获籽实后剩余的茎、叶、皮（壳）、蔓藤（秧）等以及甘蔗（渣）、玉米芯、棉短绒、芦苇、竹子等。

国内外对秸秆综合利用的技术研究以及生产实践已有很多报导。如中国专利（CN 104404803 A）公开了一种秸秆组分分离及秸秆组分全利用的方法。该发明利用二次汽爆技术成功将秸秆中的半纤维素、纤维素及木质素高效率地分离了出来，工艺中废水经处理后全部回用，废渣全部用于生产有机肥。而实际上，秸秆中除含有纤维素、半纤维素、木质素外，还含有种类丰富的色素类以及蛋白类、淀粉类等组分，而且有的秸秆中这些组分的含量（相对于秸秆干基质量）比较丰富；如：一种玉米杂交新品种，秸秆淀粉含量40%左右、粗蛋白含量11%左右；又如豆科秸秆，粗蛋白含量10%以上。

黄酮是一大类天然色素家族，其最本质的生理功能为抗氧化作用。黄酮类化合物作为功能性成分的作用越来越重要，其对人类的主要作用有：抗肿瘤、抗过敏、抗病毒、增强免疫力、改善心脑血管、调节内分泌、延缓衰老等。黄酮中最为人知的是大豆异黄酮。作物在成熟期时黄酮含量最高，因而作物秸秆是制备黄酮的优良原材料。

而淀粉和蛋白质更是日常必需营养品。然而现有技术中并未发现将秸秆中的黄酮类物质以及淀粉和蛋白质有效提取的方法。

秸秆组分众多，而且各组分的生理功能、经济价值越来越被人们所认识。秸秆单一组分的分离、炼制、利用是没有价值或者价值比较低的，因为只有坚持“多层级分离、多层次利用、多组分保护”的理念，才能真正发挥农业秸秆这一丰富资源的价值所在。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种可有效提取秸秆中黄酮类物质以及淀粉、蛋白质、纤维成分等的秸秆组分的多层分离与组分精炼的方法。

本发明的技术方案为：

一种秸秆组分的多层分离与组分精炼的方法，包括步骤：

A黄酮的提取与精炼

A1）秸秆粉碎后置于汽爆罐中，向所述汽爆罐中通入惰性气体将罐内空气排净后封口；然后加压至1-5 MPa，保压20-120分钟后喷放，得秸秆汽爆粉末；

A2）将所述秸秆汽爆粉末置于汽爆罐中，并加入秸秆汽爆粉末1-20倍体积的乙醇，通入惰性气体，排净罐内空气后封口；继续间歇性地向罐内通入惰性气体，以维持罐内压力为1-5 MPa，16-20℃下保压20-180分钟后喷放；

A3）将步骤A2）喷放后的浆状物移至研磨磨中磨浆；

A4）固液分离，得滤渣一和滤液一；采用乙醇洗涤滤渣一，洗涤后的乙醇液与滤液一合并，得合并液一；

A5）脱除合并液一中的固相颗粒，脱除固相颗粒后的合并液依次经过超滤、反渗透膜分离去除分子量大于1000道尔顿以及小于300道尔顿的杂质成分，得到黄酮澄清液；

A6）蒸发除去所述黄酮澄清液中的溶媒乙醇，剩余物经冷冻干燥，得黄酮成品。

B淀粉的提取与精炼

B1）向洗涤后的滤渣一中加入水，至固形物含量为20%-50%；

B2）将步骤B1）所得混合物转移至研磨磨中磨浆；

B3）离心分离步骤B2）所得浆状物，得淀粉乳与滤渣二；水洗滤渣二，水洗液与淀粉乳合并，得合并液二；

B4）分选出合并液二中比重不同的淀粉粗品和蛋白液；

B5）采用旋液分离器进一步清洗淀粉粗品，去除杂质，得纯净淀粉液；

B6）纯净淀粉液离心脱水、干燥，得淀粉成品。

C蛋白质的提取与精炼

C1）将步骤B4）所得蛋白液置于酶解罐中，加入常温型α-淀粉酶，酶解10-80分钟；然后通入蒸汽升温至55-75℃，保温2-20分钟，灭活酶的活性；所述常温型α-淀粉酶由微波诱导所得变异地衣芽孢杆菌分泌所得α-淀粉酶，所述常温型α-淀粉酶的适宜温度为22-35℃；

C2）灭酶后，将酶解罐中的物质转移至沉淀罐，并加入饱和硫酸铵溶液，搅拌均匀后，静置至出沉淀完全；固液分离，得滤渣三和滤液三，滤渣三即为蛋白质，干燥，得蛋白质成品。

D半纤维素的提取与精炼