CN100415767C - 黄姜加工皂素的无污染生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种黄姜加工皂素的无污染生产方法，按下面方法进行：皂素提取流程：a、用清水清洗薯蓣，用破碎机破碎，破碎后用磨机研磨成浆；b、采用沉淀分离，将比重较轻的皂甙与纤维、淀粉分离，得到皂甙浆，淀粉制成成品回收利用，纤维作为饲料利用；c、皂甙浆酸水解：用硫酸进行酸水解，压力控制在0.1～0.3MPa，得到水解后的皂甙浆；d、中和榨滤：首先用石灰水中和水解后的皂甙浆，然后把水解后的皂甙浆采用板框榨滤，得到半成品的水解物及过滤后的滤液；其中，温度控制在40～80℃，压力控制在0.2～0.8MPa，板框榨滤的滤过粒径控制在650目以上；e、提取皂素：把半成品的水解物用常规烘干、加120号汽油萃取、分离汽油得皂素产品；废水处理方法：把过滤后的滤液和进行流动床生物膜处理，生物膜是一种比表面积在200-1200平方米/立方米范围内可调的微生物基源载体，在生物膜上接入组合菌种，所述组合菌种是黑根霉菌、放线菌、杆菌及杂生菌按6∶1∶3的比例配比而成；处理后的废水是色泽清澈的清水，COD在150ppm以下，色度达标，可以直接排放。

Description

黄姜加工皂素的无污染生产方法
技术领域
本发明涉及一种黄姜加工皂素的无污染生产方法。
背景技术
黄姜为我国特有品种，其根茎中含有一定量的皂甙经水解后可得皂素。皂素是合成甾体激素类药物的重要医药化工原料，可合成孕激素、蛋白同化激素和肾上腺皮质激素三大类200多种药物。因此，从黄姜中提取皂素具有很大的药理和市场价值。从上世纪70年代以来，黄姜加工皂素普遍采用的是，对黄姜先进行清洗、粉碎成浆料，然后对浆料自然发酵，再对发酵产物加酸水解使皂甙水解出皂素，然后清洗掉酸水后烘干，再用120号汽油浸提皂素的工艺。这种工艺沿用多年，其主要存在的问题是生产工艺落后；生产周期长；原料消耗大；污染特别严重；皂素的提取率低，鲜黄姜提取皂素率为0.6-0.8％，干黄姜皂素提取率为1.8-2.0％；产品质量差，产品皂素的熔点一般在193-195℃；工人劳动强度大。据统计，每生产1吨皂素，需黄姜130-180吨，产生废水400-500吨，废水COD高达90000mg/l，BOD18000 mg/l，废水pH值1.0-2.5，由于用水量大，皂素生产企业因原料基地90％集中在南水北调的汉江上游，外排废水给水体环境造成很大的污染并直接影响丹江库区的水质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黄姜加工皂素的无污染生产方法，使所有的污染物都达标排放，能够提高资源利用率，回收黄姜中淀粉、纤维有用物质，使整个加工工艺的综合经济效益大幅提高。
针对上述目的，本发明提出一种黄姜加工皂素的无污染生产方法，其特征在于按下面方法进行：
a、原料预处理：用清水清洗黄姜，用破碎机破碎，破碎后用磨机研磨成浆，使黄姜浆的颗粒达到40-150目，浓度为5-12％；b提取皂甙浆：采用沉淀分离，将比重较轻的皂甙与纤维、淀粉分离，得到皂甙浆，淀粉制成成品回收利用，纤维作为饲料利用；c、皂甙浆酸水解：用硫酸进行酸水解，压力控制在0.1～0.3MPa，得到水解后的皂甙浆；d、中和榨滤：首先用石灰水中和水解后的皂甙浆，然后把水解后的皂甙浆采用板框榨滤，得到半成品的水解物及过滤后的滤液；其中，温度控制在40～80℃，压力控制在0.2～0.8MPa，板框榨滤的滤过粒径控制在650目以上；e、提取皂素：把半成品的水解物用常规烘干、加120号汽油萃取、分离汽油得皂素产品；
废水处理方法：
把过滤后的滤液，进行流动床生物膜处理，生物膜是一种比表面积在200--1200平方米/立方米范围内可调的微生物基源载体，在生物膜上接入组合菌种，所述组合菌种是黑根霉菌、放线菌、杆菌及杂生菌按6∶1∶3的比例配比而成；处理后的废水是色泽清澈的清水，COD在150ppm以下，色度达标，可以直接排放。
本发明相对已经沿用数十年的传统黄姜加工皂素的工艺，同时分离纤维、回收淀粉，皂素含量相比传统工艺提高3倍以上，在水解皂甙前分离了纤维和淀粉，由此降低用酸量80-85％，制造费用节约50-60％，使整个加工工艺的综合经济效益大幅提高；另外，废水处理后的COD化学耗氧量为120ppm以下，色度达标，直接达到国家综合工业废水一级排放标准。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
参考图1，本发明黄姜加工皂素的无污染生产方法，举例如下：
皂素提取流程：a、原料预处理：用清水清洗黄姜，用破碎机破碎，破碎后用胶体磨研磨成浆，使黄姜浆的颗粒达到140-150目，浓度为5-12％；b、分离皂甙浆：先用分离园筛或重力筛分离出纤维，再用沉降分离，将比重较重的淀粉分开得到皂甙浆，淀粉制成成品回收利用，纤维作为饲料利用；c、皂甙浆酸水解：用硫酸进行酸水解，压力控制在0.1～0.3MPa，得到水解后的皂甙浆；d、中和榨滤：首先在出料时趁热用石灰水中和水解后的皂甙浆，然后把水解后的皂甙浆采用板框榨滤，得到半成品的水解物及过滤后的滤液；其中，温度控制在40～80℃，压力控制在0.2～0.8MPa，板框榨滤的滤过粒径控制在650目以上(半成品中皂素含量在45-55％，传统工工艺平均在12％左右)；e、提取皂素：把半成品的水解物用常规烘干、加120号汽油萃取、分离汽油得皂素产品；
废水处理方法：
把过滤后的滤液进行流动床生物膜处理，生物膜是一种比表面积在200--1200平方米/立方米范围内可调的微生物基源载体，在生物膜上接入组合菌种，所述组合菌种是黑根霉菌、放线菌、杆菌及杂生菌按6∶1∶3的比例配比而成；处理后的废水是色泽清澈的清水，COD在120ppm以下且B/C控制在0.2-0.3之间，色度达标，直接达到国家综合工业废水一级排放标准。
黑根霉菌是强酸环境中的适应菌种，放线菌是弱酸环境中的粗放菌株，杆菌及杂生菌是空气中大量存在的细菌族作为生化降解的自接触菌。
流动床生物膜自组合菌种接入后，自行代谢和裂变而循环，只要不停产时就无需补充新的种源。另外，这些菌种是很容易在微生物研究所以商品形式获得。

Claims (1)

1. 一种黄姜加工皂素的无污染生产方法，其特征在于按下面方法进行：
皂素提取流程：
a、原料预处理：用清水清洗黄姜，用破碎机破碎，破碎后用磨机研磨成浆，使黄姜浆的颗粒达到40-150目，浓度为5-12％；b提取皂甙浆：采用沉淀分离，将比重较轻的皂甙与纤维、淀粉分离，得到皂甙浆，淀粉制成成品回收利用，纤维作为饲料利用；c、皂甙浆酸水解：用硫酸进行酸水解，压力控制在0.1～0.3MPa，得到水解后的皂甙浆；d、中和榨滤：首先用石灰水中和水解后的皂甙浆，然后把水解后的皂甙浆采用板框榨滤，得到半成品的水解物及过滤后的滤液；其中，温度控制在40～80℃，压力控制在0.2～0.8MPa，板框榨滤的滤过粒径控制在650目以上；e、提取皂素：把半成品的水解物用常规烘干、加120号汽油萃取、分离汽油得皂素产品；
废水处理方法：
把过滤后的滤液进行流动床生物膜处理，生物膜是一种比表面积在200-1200平方米/立方米范围内可调的微生物基源载体，在生物膜上接入组合菌种，所述组合菌种是黑根霉菌、放线菌、杆菌及杂生菌按6∶1∶3的比例配比而成；处理后的废水是色泽清澈的清水，COD在150ppm以下，色度达标，能直接排放。
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黄姜皂素的清洁生产. 樊福成等.环境科学与技术，第28卷第增刊期. 2005
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