一种黄姜皂素清洁生产方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种黄姜皂素清洁生产方法，高效环保，无需酸水解就能提取皂素，同时实现对皂素中纤维质和淀粉的分离。本发明先将黄姜中的淀粉、纤维渣及薯蓣皂苷分开，再通过纳滤截留薯蓣皂苷，利用嗜酸乳杆菌生物转化将70-80%薯蓣皂苷生物转化为皂素，而且能够将未转化的薯蓣皂苷纳再次纳滤回收再次用于下一次生产过程中的生物转化，整个提取皂素的工艺中避免了酸水解，废水处理简单，抽滤后的残渣能够用作肥料，整体污染小，清洁安全，对环境友好；同时大幅的提高了黄姜中薯蓣皂苷的转化率，将淀粉和纤维渣的分离，也避免了废水BOD和COD过高的问题。
【专利说明】一种黄姜皂素清洁生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及黄姜皂素的生产领域，具体为一种黄姜皂素清洁生产方法。【背景技术】
[0002]黄姜学名盾叶薯菌(Dioscorea zingiberensis.C.H.Wright),又名火头根，以根状茎入药，是我国传统常用中药材，有“药用黄金”之称。黄姜根状茎中含有丰富的薯蓣皂苷，其水解产物为薯蓣皂甙元即黄姜皂素，世界上皂素含量较高的植物不多，主要分布在我国和墨西哥。目前，我国的皂素出口量仅次于墨西哥，居世界第二。
[0003]目前工业上主要将黄姜用于生产皂素，但黄姜皂素提取工艺产生了大量的废水，污染了环境，主要问题在于将薯蓣皂苷转化为皂素时进行酸水解，产生大量的酸性废水，废水难处理，同时皂素中的纤维素、淀粉等资源没能得到很好的利用，导致废水BOD和COD非常闻。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种黄姜皂素清洁生产方法，高效环保，无需酸水解就能提取皂素，同时实现对皂素中纤维质和淀粉的分离。
[0005]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0006]一种黄姜皂素清洁生产方法，包括如下步骤:`[0007]I)将黄姜粉碎，然后过滤获得纤维渣和滤出物；将滤出物静置分为三层，上层为上清液，中层为悬浊液，下层为淀粉；倒出上清液备用；分离出下层淀粉并洗涤，将淀粉洗涤后的洗液并入悬浊液中得到悬浮液；
[0008]2)将悬浮液离心后得到悬浮液沉淀和悬浮液清液，将悬浮液清液用截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含薯蓣皂苷的保留液；将保留液与悬浮液沉淀混合，并调整得到固形物含量为4-6%的混合液，按比例在每100ml混合液中加入6-8ml蒺藜提取液、0.2-0.3g乙酸钠、0.3-0.5g柠檬酸氢二铵和0.008-0.012ml吐温80及0.4-0.6g酪蛋白水解物得到发酵培养基，将发酵培养基的pH值调至5.0-6.0，灭菌冷却后按发酵培养基体积的5-8%接种量接入嗜酸乳杆菌，在34-38°C下发酵培养2-3d进行生物转化将薯蓣皂苷为皂素；
[0009]3)将发酵结束后得到的发酵液的pH值调至6.5-7.5，然后离心分离得到发酵液清液和发酵液沉淀；将发酵液沉淀在50-60°C烘干，加入乙醇进行提取皂素后抽滤得到抽滤液和残渣；
[0010]4)用石油醚反复萃取抽滤液，静置分层，合并石油醚层，再浓缩结晶后得到黄姜皂素。
[0011]进一步，步骤I)中采用80-100目的滤布进行过滤，滤出物静置5_6h后分成三层。
[0012]进一步，步骤2)中悬浮液离心时的转速为3000-4000r/min，离心时间为10-15min ;灭菌时的温度为121 °C，灭菌时间20_30min。
[0013]进一步，步骤3)中发酵结束后用0.75-1.25mol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH值。[0014]进一步，步骤3)中发酵液离心分离时的转速为5000-700017^11，离心时间为10_15mino
[0015]进一步，步骤3)中对发酵液沉淀提取时，加入沉淀量2-4倍的乙醇提取3_4h完成阜素提取。
[0016]进一步，步骤3)中将发酵液清液经截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含未转化的薯蓣皂苷的保留液，回收保留液用于下一次黄姜皂素生产时，步骤2)中的生物转化。
[0017]进一步，步骤4)中用抽滤液体积1/3-1/2的石油醚反复萃取抽滤液至少3次。
[0018]再进一步，其还包括对将步骤I)中得到的纤维渣和洗涤后的黄姜淀粉的加工处理，处理包括如下步骤:
[0019]a.在纤维渣中加入质量分数分别为15-25%的麦麸、0.5-1.5%的硫酸铵和体积质量分数为0.08-0.12%的吐温80，并搅拌均匀，然后灭菌冷却到30-40°C再按体积质量分数为8-12%的接种量接入绿色木霉，恒温培养后，得到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣；
[0020]b.将黄姜淀粉用步骤I)中得到的上清液进行调浆，经液化、糖化获得黄姜淀粉的酶解液，将酶解液降温后，按比例在每升酶解液中加入8-12g的(NH4) 2S04、3-7g的蛋白胨、
2.0-4.0g的无水乙酸钠、4-8g的柠檬酸氢二铵、0.8-1.2mL的吐温80、0.2-0.4g的硫酸镁、0.05-0.08g的硫酸锰和3.0-5.0g的磷酸氢二钾，搅拌均匀并调节pH值至5.5-6.5后得到酶解培养液，灭菌冷却后按比例在每100ml酶解培养液中接入3-5ml保拉迪酵母和5_7ml嗜酸乳杆菌，发酵后通过固液分离得到益生菌菌泥；
[0021]c.将益生菌菌泥添加`到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣中，混合均匀并低温烘干后得到黄姜活性饲料。
[0022]进一步，步骤a中灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20_30min ;恒温培养时的温度为27-33°C，时间为3-5d ;步骤b中灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20_25min ;发酵时的温度为33-39°C，发酵时间为48-60h。
[0023]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0024]本发明一种黄姜皂素清洁生产方法，先将黄姜中的淀粉、纤维渣及薯蓣皂苷分开，再通过纳滤截留薯蓣皂苷，利用嗜酸乳杆菌生物转化将70-80%薯蓣皂苷生物转化为皂素，而且能够将未转化的薯蓣皂苷纳再次纳滤回收再次用于下一次皂素生产中的生物转化，整个提取皂素的工艺中避免了酸水解，废水处理简单，抽滤后的残渣能够用作肥料，整体污染小，清洁安全，对环境友好；同时大幅的提高了黄姜中薯蓣皂苷的转化率，将淀粉和纤维渣的分离，也避免了废水BOD和COD过高的问题。
[0025]进一步的，通过对黄姜中纤维质和淀粉的分离利用，将淀粉经液化糖化后用于培养益生菌，黄姜纤维渣用于生产纤维素酶，同时可获得菌体蛋白，再将益生菌与纤维素酶菌体蛋白的黄姜渣混合制备得到黄姜活性饲料；高效的利用了黄姜资源，避免了废弃物带来的污染；在得到皂素的同时，还得到了富含保拉迪酵母、嗜酸乳杆菌、绿色木霉和纤维素酶的黄姜活性饲料，不仅能够为牲畜补充益生菌有益牲畜健康，饲料中的纤维素酶还能促进对营养物质的吸收和提高饲料利用率，产品的附加价值高，生产效益好。
【具体实施方式】[0026]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0027]实例I
[0028]一种黄姜皂素清洁生产方法，包括如下步骤:
[0029]I)将黄姜粉碎，然后过滤获得纤维渣和滤出物；将滤出物静置分为三层，上层为上清液，中层为悬浊液，下层为淀粉；倒出上清液备用；分离出下层淀粉并洗涤，将淀粉洗涤后的洗液并入悬浊液中得到悬浮液；具体的，采用100目的滤布进行过滤，滤出物静置6h后分成三层。
[0030]2)将悬浮液离心后得到悬浮液沉淀和悬浮液清液，将悬浮液清液用截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含薯蓣皂苷的保留液；将保留液与悬浮液沉淀混合，并调整得到固形物含量为6%的混合液，按比例在每100ml混合液中加入8ml蒺藜提取液、0.3g乙酸钠、0.5g柠檬酸氢二铵和0.012ml吐温80及0.6g酪蛋白水解物得到发酵培养基，将发酵培养基的PH值调至6.0，灭菌冷却后按发酵培养基体积的8%接种量接入嗜酸乳杆菌，在37°C下发酵培养3d进行生物转化将薯蓣皂苷为皂素；具体的悬浮液离心时的转速为4000r/min，离心时间为15min ;灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20min。
[0031]3)将发酵结束后得到的发酵液的pH值调至7.0，然后离心分离得到发酵液清液和发酵液沉淀；将发酵液沉淀在60°C烘干，加入乙醇进行提取皂素后抽滤得到抽滤液和残渣；具体的发酵结束后用lmol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH值；发酵液离心分离时的转速为6000r/min，离心时间为15min ;对发酵液沉淀提取时，加入沉淀量3倍的乙醇提取4h完成皂素提取；将发酵液清液经截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含未转化的薯蓣皂苷的保留液，回收保留液用于下一次黄`姜皂素生产时，步骤2)中的生物转化。
[0032]4)用石油醚反复萃取抽滤液，静置分层，合并石油醚层，再浓缩结晶后得到黄姜皂素；具体的，用抽滤液体积1/2的石油醚反复萃取抽滤液3次。
[0033]优选的，能够对步骤I)中得到的纤维渣和洗涤后的黄姜淀粉的加工处理，处理包括如下步骤:
[0034]a.在纤维渣中加入质量分数分别为20%的麦麸、1.0%的硫酸铵和体积质量分数为0.08%的吐温80，即吐温80的体积与纤维渣的质量之比，并搅拌均匀；然后灭菌冷却到35°C再按体积质量分数为10%的接种量接入绿色木霉，即绿色木霉液体菌种的体积与灭菌冷却后纤维渣与加入物混合后的总质量之比；恒温培养后，得到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣；具体的，灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20min ;恒温培养时的温度为30°C，时间为3d。
[0035]b.将黄姜淀粉用步骤I)中得到的上清液进行调浆，经液化、糖化获得黄姜淀粉的酶解液，将酶解液降温后，按比例在每升酶解液中加入IOg的(NH4)2S04、5g的蛋白胨、3g的无水乙酸钠、6g的柠檬酸氢二铵、1.0mL的吐温80、0.3g的硫酸镁、0.06g的硫酸锰和4.0g的磷酸氢二钾，搅拌均匀并调节PH值至6.0后得到酶解培养液，灭菌冷却后按比例在每100ml酶解培养液中接入4ml保拉迪酵母和6ml嗜酸乳杆菌，发酵后通过固液分离得到益生菌菌泥；具体的，灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20min ;发酵时的温度为37°C，发酵时间为 60h。
[0036]c.将益生菌菌泥添加到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣中，混合均匀并低温烘干后得到黄姜活性饲料。
[0037]实例2
[0038]一种黄姜皂素清洁生产方法，包括如下步骤:
[0039]I)将黄姜粉碎，然后过滤获得纤维渣和滤出物；将滤出物静置分为三层，上层为上清液，中层为悬浊液，下层为淀粉；倒出上清液备用；分离出下层淀粉并洗涤，将淀粉洗涤后的洗液并入悬浊液中得到悬浮液；具体的，采用80目的滤布进行过滤，滤出物静置5h后分成三层。
[0040]2)将悬浮液离心后得到悬浮液沉淀和悬浮液清液，将悬浮液清液用截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含薯蓣皂苷的保留液；将保留液与悬浮液沉淀混合，并调整得到固形物含量为5%的混合液，按比例在每100ml混合液中加入6ml蒺藜提取液、0.2g乙酸钠、0.4g柠檬酸氢二铵和0.01ml吐温80及0.4g酪蛋白水解物得到发酵培养基，将发酵培养基的PH值调至5.5，灭菌冷却后按发酵培养基体积的7%接种量接入嗜酸乳杆菌，在37°C下发酵培养2.5d进行生物转化将薯蓣皂苷为皂素；具体的悬浮液离心时的转速为3000r/min，离心时间为IOmin ;灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20min。
[0041]3)将发酵结束后得到的发酵液的pH值调至7.0，然后离心分离得到发酵液清液和发酵液沉淀；将发酵液沉淀在60°C烘干，加入乙醇进行提取皂素后抽滤得到抽滤液和残渣；具体的发酵结束后用lmol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH值；发酵液离心分离时的转速为6000r/min，离心时间为14min ;对发酵液沉淀提取时，加入沉淀量3倍的乙醇提取
3.5h完成皂素提取；将发酵液清液经截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含未转化的薯蓣皂苷的保留液，回收保留液用于下一次黄姜皂素生产时，步骤2)中的生物转化。`
[0042]4)用石油醚反复萃取抽滤液，静置分层，合并石油醚层，再浓缩结晶后得到黄姜皂素；具体的，用抽滤液体积1/2的石油醚反复萃取抽滤液3次。
[0043]优选的，能够对步骤I)中得到的纤维渣和洗涤后的黄姜淀粉的加工处理，处理包括如下步骤:
[0044]a.在纤维渣中加入质量分数分别为20%的麦麸、1.0%的硫酸铵和体积质量分数为0.08%的吐温80，并搅拌均匀，然后灭菌冷却到35°C再按体积质量分数为10%的接种量接入绿色木霉，恒温培养后，得到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣；具体的，灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20min ;恒温培养时的温度为30°C，时间为3d。
[0045]b.将黄姜淀粉用步骤I)中得到的上清液进行调浆，经液化、糖化获得黄姜淀粉的酶解液，将酶解液降温后，按比例在每升酶解液中加入IOg的(NH4)2S04、5g的蛋白胨、3g的无水乙酸钠、6g的柠檬酸氢二铵、1.0mL的吐温80、0.3g的硫酸镁、0.06g的硫酸锰和4.0g的磷酸氢二钾，搅拌均匀并调节PH值至6.0后得到酶解培养液，灭菌冷却后按比例在每100ml酶解培养液中接入4ml保拉迪酵母和6ml嗜酸乳杆菌，发酵后通过固液分离得到益生菌菌泥；具体的，灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20min ;发酵时的温度为37°C，发酵时间为 60h。
[0046]c.将益生菌菌泥添加到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣中，混合均匀并低温烘干后得到黄姜活性饲料。
[0047]实例3[0048]一种黄姜皂素清洁生产方法，包括如下步骤:
[0049]I)将黄姜粉碎，然后过滤获得纤维渣和滤出物；将滤出物静置分为三层，上层为上清液，中层为悬浊液，下层为淀粉；倒出上清液备用；分离出下层淀粉并洗涤，将淀粉洗涤后的洗液并入悬浊液中得到悬浮液；具体的，采用85目的滤布进行过滤，滤出物静置5h后分成三层。
[0050]2)将悬浮液离心后得到悬浮液沉淀和悬浮液清液，将悬浮液清液用截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含薯蓣皂苷的保留液；将保留液与悬浮液沉淀混合，并调整得到固形物含量为4%的混合液，按比例在每100ml混合液中加入7ml蒺藜提取液、
0.3g乙酸钠、0.3g柠檬酸氢二铵和0.008ml吐温80及0.5g酪蛋白水解物得到发酵培养基，将发酵培养基的PH值调至5.0，灭菌冷却后按发酵培养基体积的5%接种量接入嗜酸乳杆菌，在34°C下发酵培养2d进行生物转化将薯蓣皂苷为皂素；具体的悬浮液离心时的转速为4000r/min，离心时间为14min ;灭菌时的温度为121°C，灭菌时间30min。
[0051]3)将发酵结束后得到的发酵液的pH值调至6.5，然后离心分离得到发酵液清液和发酵液沉淀；将发酵液沉淀在50°C烘干，加入乙醇进行提取皂素后抽滤得到抽滤液和残渣；具体的发酵结束后用0.75mol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH值；发酵液离心分离时的转速为5000r/min，离心时间为IOmin ;对发酵液沉淀提取时，加入沉淀量2倍的乙醇提取3h完成皂素提取；将发酵液清液经截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含未转化的薯蓣皂苷的保留液，回收保留液用于下一次黄姜皂素生产时，步骤2)中的生物转化。
[0052]4)用石油醚反复萃取抽滤液，静置分层，合并石油醚层，再浓缩结晶后得到黄姜皂素；具体的，用抽滤液体积1/3的石油醚反复萃取抽滤液4次。
[0053]优选的，能够对步骤I)中得到的纤维渣和洗涤后的黄姜淀粉的加工处理，处理包括如下步骤:`
[0054]a.在纤维渣中加入质量分数分别为15%的麦麸、0.5%的硫酸铵和体积质量分数为
0.12%的吐温80，并搅拌均匀，然后灭菌冷却到30°C再按体积质量分数为8%的接种量接入绿色木霉，恒温培养后，得到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣；具体的，灭菌时的温度为121°C，灭菌时间30min ;恒温培养时的温度为27°C，时间为4d。
[0055]b.将黄姜淀粉用步骤I)中得到的上清液进行调浆，经液化、糖化获得黄姜淀粉的酶解液，将酶解液降温后，按比例在每升酶解液中加入8g的(NH4) 2S04、3g的蛋白胨、2g的无水乙酸钠、4g的柠檬酸氢二铵、0.8mL的吐温80、0.2g的硫酸镁、0.05g的硫酸锰和3.0g的磷酸氢二钾，搅拌均匀并调节PH值至5.5后得到酶解培养液，灭菌冷却后按比例在每100ml酶解培养液中接入3ml保拉迪酵母和5ml嗜酸乳杆菌，发酵后通过固液分离得到益生菌菌泥；具体的，灭菌时的温度为121°C，灭菌时间25min ;发酵时的温度为33°C，发酵时间为48h。
[0056]c.将益生菌菌泥添加到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣中，混合均匀并低温烘干后得到黄姜活性饲料。
[0057]实例4
[0058]一种黄姜皂素清洁生产方法，包括如下步骤:
[0059]I)将黄姜粉碎，然后过滤获得纤维渣和滤出物；将滤出物静置分为三层，上层为上清液，中层为悬浊液，下层为淀粉；倒出上清液备用；分离出下层淀粉并洗涤，将淀粉洗涤后的洗液并入悬浊液中得到悬浮液；具体的，采用90目的滤布进行过滤，滤出物静置5.5h后分成三层。
[0060]2)将悬浮液离心后得到悬浮液沉淀和悬浮液清液，将悬浮液清液用截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含薯蓣皂苷的保留液；将保留液与悬浮液沉淀混合，并调整得到固形物含量为6%的混合液，按比例在每100ml混合液中加入6ml蒺藜提取液、
0.2g乙酸钠、0.4g柠檬酸氢二铵和0.009ml吐温80及0.4g酪蛋白水解物得到发酵培养基，将发酵培养基的PH值调至5.2，灭菌冷却后按发酵培养基体积的6%接种量接入嗜酸乳杆菌，在38°C下发酵培养3d进行生物转化将薯蓣皂苷为皂素；具体的悬浮液离心时的转速为3000r/min，离心时间为13min ;灭菌时的温度为121°C，灭菌时间23min。
[0061]3)将发酵结束后得到的发酵液的pH值调至7.5，然后离心分离得到发酵液清液和发酵液沉淀；将发酵液沉淀在55°C烘干，加入乙醇进行提取皂素后抽滤得到抽滤液和残渣；具体的发酵结束后用1.25mol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH值；发酵液离心分离时的转速为7000r/min，离心时间为Ilmin ;对发酵液沉淀提取时，加入沉淀量4倍的乙醇提取4h完成皂素提取；将发酵液清液经截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含未转化的薯蓣皂苷的保留液，回收保留液用于下一次黄姜皂素生产时，步骤2)中的生物转化。
[0062]4)用石油醚反复萃取抽滤液，静置分层，合并石油醚层，再浓缩结晶后得到黄姜皂素；具体的，用抽滤液体积1/2的石油醚反复萃取抽滤液5次。
[0063]优选的，能够对步骤I)中得到的纤维渣和洗涤后的黄姜淀粉的加工处理，处理包括如下步骤:
[0064]a.在纤维渣中加入 质量分数分别为18%的麦麸、1.5%的硫酸铵和体积质量分数为
0.10%的吐温80，并搅拌均匀，然后灭菌冷却到35°C再按体积质量分数为12%的接种量接入绿色木霉，恒温培养后，得到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣；具体的，灭菌时的温度为121°C，灭菌时间25min ;恒温培养时的温度为33°C，时间为5d。
[0065]b.将黄姜淀粉用步骤I)中得到的上清液进行调浆，经液化、糖化获得黄姜淀粉的酶解液，将酶解液降温后，按比例在每升酶解液中加入12g的(NH4)2S04、7g的蛋白胨、4g的无水乙酸钠、8g的柠檬酸氢二铵、1.2mL的吐温80、0.4g的硫酸镁、0.08g的硫酸锰和5.0g的磷酸氢二钾，搅拌均匀并调节PH值至6.5后得到酶解培养液，灭菌冷却后按比例在每100ml酶解培养液中接入5ml保拉迪酵母和7ml嗜酸乳杆菌，发酵后通过固液分离得到益生菌菌泥；具体的，灭菌时的温度为121°C，灭菌时间22min ;发酵时的温度为39°C，发酵时间为 53h。
[0066]c.将益生菌菌泥添加到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣中，混合均匀并低温烘干后得到黄姜活性饲料。
[0067]实例5
[0068]一种黄姜皂素清洁生产方法，包括如下步骤:
[0069]I)将黄姜粉碎，然后过滤获得纤维渣和滤出物；将滤出物静置分为三层，上层为上清液，中层为悬浊液，下层为淀粉；倒出上清液备用；分离出下层淀粉并洗涤，将淀粉洗涤后的洗液并入悬浊液中得到悬浮液；具体的，采用95目的滤布进行过滤，滤出物静置6h后分成三层。
[0070]2)将悬浮液离心后得到悬浮液沉淀和悬浮液清液，将悬浮液清液用截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含薯蓣皂苷的保留液；将保留液与悬浮液沉淀混合，并调整得到固形物含量为5%的混合液，按比例在每100ml混合液中加入8ml蒺藜提取液、
0.3g乙酸钠、0.5g柠檬酸氢二铵和0.01lml吐温80及0.6g酪蛋白水解物得到发酵培养基，将发酵培养基的PH值调至5.7，灭菌冷却后按发酵培养基体积的8%接种量接入嗜酸乳杆菌，在35°C下发酵培养2d进行生物转化将薯蓣皂苷为皂素；具体的悬浮液离心时的转速为3500r/min，离心时间为Ilmin ;灭菌时的温度为121°C，灭菌时间27min。
[0071]3)将发酵结束后得到的发酵液的pH值调至7.0，然后离心分离得到发酵液清液和发酵液沉淀；将发酵液沉淀在50°C烘干，加入乙醇进行提取皂素后抽滤得到抽滤液和残渣；具体的发酵结束后用lmol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH值；发酵液离心分离时的转速为5000r/min，离心时间为13min ;对发酵液沉淀提取时，加入沉淀量3倍的乙醇提取3h完成皂素提取；将发酵液清液经截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含未转化的薯蓣皂苷的保留液，回收保留液用于下一次黄姜皂素生产时，步骤2)中的生物转化。
[0072]4)用石油醚反复萃取抽滤液，静置分层，合并石油醚层，再浓缩结晶后得到黄姜皂素；具体的，用抽滤液体积1/3的石油醚反复萃取抽滤液6次。
[0073]优选的，能够对步骤I)中得到的纤维渣和洗涤后的黄姜淀粉的加工处理，处理包括如下步骤:
[0074]a.在纤维渣中加入质量分数分别为25%的麦麸、1.0%的硫酸铵和体积质量分数为
0.11%的吐温80，并搅拌均匀，然后灭菌冷却到40°C再按体积质量分数为11%的接种量接入绿色木霉，恒温培养后，得到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣；具体的，灭菌时的温度为121°C，灭菌时间30min ;恒温培养时的温度为28°C，时间为5d。
`[0075]b.将黄姜淀粉用步骤I)中得到的上清液进行调浆，经液化、糖化获得黄姜淀粉的酶解液，将酶解液降温后，按比例在每升酶解液中加入9g的(NH4)2S04、6g的蛋白胨、3g的无水乙酸钠、5g的柠檬酸氢二铵、1.0mL的吐温80、0.3g的硫酸镁、0.07g的硫酸锰和4.0g的磷酸氢二钾，搅拌均匀并调节PH值至6.0后得到酶解培养液，灭菌冷却后按比例在每100ml酶解培养液中接入4ml保拉迪酵母和6ml嗜酸乳杆菌，发酵后通过固液分离得到益生菌菌泥；具体的，灭菌时的温度为121°C，灭菌时间23min ；发酵时的温度为35 V，发酵时间为57h。
[0076]c.将益生菌菌泥添加到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣中，混合均匀并低温烘干后得到黄姜活性饲料。
【权利要求】
1.一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)将黄姜粉碎，然后过滤获得纤维渣和滤出物；将滤出物静置分为三层，上层为上清液，中层为悬浊液，下层为淀粉；倒出上清液备用；分离出下层淀粉并洗涤，将淀粉洗涤后的洗液并入悬浊液中得到悬浮液； 2)将悬浮液离心后得到悬浮液沉淀和悬浮液清液，将悬浮液清液用截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含薯蓣皂苷的保留液；将保留液与悬浮液沉淀混合，并调整得到固形物含量为4-6%的混合液，按比例在每100ml混合液中加入6-8ml蒺藜提取液、0.2-0.3g乙酸钠、0.3-0.5g柠檬酸氢二铵和0.008-0.012ml吐温80及0.4-0.6g酪蛋白水解物得到发酵培养基，将发酵培养基的pH值调至5.0-6.0，灭菌冷却后按发酵培养基体积的5-8%接种量接入嗜酸乳杆菌，在34-38°C下发酵培养2-3d进行生物转化将薯蓣皂苷为皂素； 3)将发酵结束后得到的发酵液的pH值调至6.5-7.5，然后离心分离得到发酵液清液和发酵液沉淀；将发酵液沉淀在50-60°C烘干，加入乙醇进行提取皂素后抽滤得到抽滤液和残渣； 4)用石油醚反复萃取抽滤液，静置分层，合并石油醚层，再浓缩结晶后得到黄姜皂素。
2.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤I)中采用80-100目的滤布进行过滤，滤出物静置5-6h后分成三层。
3.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤2)中悬浮液离心时的转速为3000-4000r/min，离心时间为10_15min ;灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20_30mino
4.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤3)中发酵结束后用0.75-1.25mol/L的NaOH溶`液调节发酵液的pH值。
5.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤3)中发酵液离心分离时的转速为5000-7000r/min,离心时间为10_15min。
6.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤3)中对发酵液沉淀提取时，加入沉淀量2-4倍的乙醇提取3-4h完成皂素提取。
7.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤3)中将发酵液清液经截留分子量为700Dalton的纳滤膜进行膜分离得到含未转化的薯蓣皂苷的保留液，回收保留液用于下一次黄姜皂素生产时，步骤2)中的生物转化。
8.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤4)中用抽滤液体积1/3-1/2的石油醚反复萃取抽滤液至少3次。
9.根据权利要求1所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，还包括对将步骤I)中得到的纤维渣和洗涤后的黄姜淀粉的加工处理，处理包括如下步骤: a.在纤维渣中加入质量分数分别为15-25%的麦麸、0.5-1.5%的硫酸铵和体积质量分数为0.08-0.12%的吐温80，并搅拌均匀，然后灭菌冷却到30-40°C再按体积质量分数为8-12%的接种量接入绿色木霉，恒温培养后，得到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣； b.将黄姜淀粉用步骤I)中得到的上清液进行调浆，经液化、糖化获得黄姜淀粉的酶解液，将酶解液降温后，按比例在每升酶解液中加入8-12g的(NH4)2S04、3-7g的蛋白胨、`2.0-4.0g的无水乙酸钠、4-8g的柠檬酸氢二铵、0.8-1.2mL的吐温80、`0.2-0.4g的硫酸镁、.0.05-0.08g的硫酸锰和3.0-5.0g的磷酸氢二钾，搅拌均匀并调节pH值至5.5-6.5后得到酶解培养液，灭菌冷却后按比例在每100ml酶解培养液中接入3-5ml保拉迪酵母和5_7ml嗜酸乳杆菌，发酵后通过固液分离得到益生菌菌泥； c.将益生菌菌泥添加到含纤维素酶和菌体蛋白的黄姜纤维渣中，混合均匀并低温烘干后得到黄姜活性饲料。
10.根据权利要求9所述的一种黄姜皂素清洁生产方法，其特征在于，步骤a中灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20-30min ;恒温培养时的温度为27_33°C，时间为3_5d ;步骤b中灭菌时的温度为121°C，灭菌时间20-25min ;发酵时的温度为33-39°C，发酵时间为48-60h。
【文档编号】A23K1/16GK103497987SQ201310422041
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】舒国伟, 杨辉, 陈合, 王旭, 张璐 申请人:陕西科技大学