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
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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