一种姜叶的综合利用方法与流程

文档序号:13109842阅读:1285来源:国知局
技术领域本发明涉及植物综合利用领域,尤其涉及一种姜叶的综合利用方法。

背景技术:
姜,姜科姜属多年生草本植物,开有黄绿色花并有刺激性香味的根茎,是一种有较高开发利用价值的经济作物。姜除含有姜油酮、姜酚等生理活性物质外,还含有蛋白质、多糖、维生素和多种微量元素,集营养、调味、保健于一身,自古被医学家视为药食同源的保健品,具有祛寒、祛湿、暖胃、加速血液循环等多种保健功能。在中国,姜的食用及药用的历史很长,其开发利用也比较早,主要产品有姜片、甜姜、姜酱、姜汁等,均集中于对姜根茎的利用。姜叶为姜的叶,辛、温、无毒。中医认为姜叶具有治打伤瘀血,温肺,心脏疾病,益肝,健脾,和胃,强筋,养颜护肤,通血,调经的功效。如《金匮要略》中记载:“食脍多不消,结为症病,以姜叶汁饮之一升”;《本草汇言》中记载:“散水结,杀鱼脍生冷诸积,捣汁和酒饮”。然而,目前在收购和生产中,姜叶往往当作废弃物丢弃,未对其进行进一步的开发利用,造成了资源的浪费。而事实证明,姜叶具有很大的开发应用价值。研究表明,姜叶中含有丰富的蛋白质、糖、多糖、膳食纤维、维生素、微量元素等营养成分。同时,姜叶精油具有抗菌和抗氧化等多种生物活性,在食品防腐保鲜、化妆品、医药等领域具有广阔的应用前景。因此,急需对姜叶进行深度开发利用,挖掘其潜在利用价值,变废为宝,实现其经济价值,促进我国姜产业深入发展。

技术实现要素:
本发明的目的是解决现有技术的不足,提供一种高效、绿色环保的姜叶综合利用方法,对姜叶中姜叶精油、水溶性成分、非挥发性成分及提取残渣等成份进行综合开发利用。本发明采用的技术方案是:一种姜叶的综合利用方法,包括如下步骤:(1)采用超临界CO2萃取法萃取姜叶得到姜叶毛油,超临界CO2萃取压力为15~35MPa,萃取温度为35~60℃,分离I压力为7~10MPa,分离II压力为4.5~6.5MPa,分离I温度为30~60℃,分离II温度为30~60℃,CO2流量为25~45L/h,萃取时间为2~4h;(2)将姜叶毛油通过分子蒸馏得到姜叶精油,分子蒸馏进料温度40~50℃,冷却温度10~40℃,系统真空度0.1~50Pa、蒸馏柱温度110~200℃、刮膜机转速150~350r/min、蒸馏速度0.1~1mL/min;(3)将经超临界CO2萃取法萃取得到姜叶原料中加入5~40倍质量的酒精,萃取温度50~80℃,萃取时间2~4h,然后经过过滤,将滤液真空浓缩体积至原有体积的1/10,得到姜叶总黄酮;(4)将姜叶总黄酮通过柱层析分离,得到姜叶酚酸和姜叶黄酮;(5)将经酒精萃取后的滤渣加入5~40倍质量的超纯水,萃取温度50~100℃,萃取时间2~4h,然后过滤,将所得的滤液经过真空浓缩和干燥得到姜叶多糖;(6)将水萃取后的滤渣制作成压块燃料,代替煤炭等做为燃料;(7)将燃烧剩余的灰回收做为肥料。作为本发明的进一步改进,将步骤(5)经过水萃取后的滤渣做为饲料添加剂。作为本发明的更进一步改进,所述步骤(4)中柱层析采用离子交换树脂分离。作为本发明的更进一步改进,所述离子交换树脂选用D918、D923、D952、D290、D296、D284、201×4、201×7。作为本发明的更进一步改进,所述步骤(4)将姜叶总黄酮浓缩液经层析柱上柱、洗脱、收集洗脱液、浓缩、干燥,得到姜叶酚酸和姜叶黄酮。作为本发明的更进一步改进,洗脱剂为低碳醇,其中洗脱剂浓度为20~50%得到姜叶酚酸,洗脱剂浓度为70~90%得到姜叶黄酮。作为本发明的更进一步改进,将剩余的姜叶残渣晾干,在饲料生产过程中作为饲料添加剂加入,同玉米、豆粕、米糠、麦麸中的至少一种混合后,生产家畜饲料。作为本发明的进一步改进,所述步骤(6)中将剩余的姜叶残渣晾干,利用秸秆压块机将其压成固体燃料,压成的压块燃料密度:700~1400千克/立方米;灰分:1~20%;水分≤10%,热值为2000~5000大卡。作为本发明的更进一步改进,步骤(4)和步骤(5)所制得的产品进行真空冷冻干燥。本发明采用的有益效果是:本发明方法能同时实现对姜叶中多种成分(姜叶精油、姜叶酚酸、姜叶黄酮、姜叶多糖等)进行提取,显著提高姜叶的综合利用率,变废为宝,实现经济价值。并可实现生产过程无废弃物产生,绿色环保。附图说明图1为本发明的工艺路线图。具体实施方式下面具体实施方式,对本发明做进一步的说明。一种姜叶的综合利用方法,包括如下步骤:(1)采用超临界CO2萃取法萃取姜叶得到姜叶毛油,超临界CO2萃取压力为15~35MPa,萃取温度为35~60℃,分离I压力为7~10MPa,分离II压力为4.5~6.5MPa,分离I温度为30~60℃,分离II温度为30~60℃,CO2流量为25~45L/h,萃取时间为2~4h;(2)将姜叶毛油通过分子蒸馏得到姜叶精油,分子蒸馏进料温度40~50℃,冷却温度10~40℃,系统真空度0.1~50Pa、蒸馏柱温度110~200℃、刮膜机转速150~350r/min、蒸馏速度0.1~1mL/min;(3)将经超临界CO2萃取法萃取得到姜叶原料中加入5~40倍质量的酒精,萃取温度50~80℃,萃取时间2~4h,然后经过过滤,将滤液真空浓缩体积至原有体积的1/10,得到姜叶总黄酮;(4)将姜叶总黄酮通过柱层析分离,得到姜叶酚酸和姜叶黄酮;(5)将经酒精萃取后的滤渣加入5~40倍质量的超纯水,萃取温度50~100℃,萃取时间2~4h,然后过滤,将所得的滤液经过真空浓缩和干燥得到姜叶多糖;(6)将水萃取后的滤渣制作成压块燃料,代替煤炭等做为燃料;(7)将燃烧剩余的灰回收做为肥料。其中步骤(4)将姜叶总黄酮浓缩液经层析柱上柱、洗脱、收集洗脱液、浓缩、干燥,得到姜叶酚酸和姜叶黄酮,其中洗脱剂为低碳醇,其中洗脱剂浓度为20~50%得到姜叶酚酸,洗脱剂浓度为70~90%得到姜叶黄酮。步骤(4)中柱层析采用离子交换树脂分离,同时步骤(4)中离子交换树脂可以选用D918、D923、D952、D290、D296、D284、201×4、201×7。其中将经过步骤(5)后得到的剩余姜叶残渣晾干,在饲料生产过程中作为饲料添加剂加入,同玉米、豆粕、米糠、麦麸中的至少一种混合后,生产家畜饲料。其中步骤(6)具体为将剩余的姜叶残渣晾干,利用秸秆压块机将其压成固体燃料,压成的压块燃料密度:700~1400千克/立方米;灰分:1~20%;水分≤10%,热值为2000~5000大卡。以下实施例所用姜叶为铜陵白姜姜叶,铜陵白姜以“块大皮薄,汁多渣少,肉质脆嫩,香味浓郁”等特色而久负盛名,其姜叶中有效成分含量均很高。实施例1,(1)超临界CO2萃取姜叶,萃取压力为35MPa,萃取温度为40℃,分离I压力为10MPa,分离II压力为4.5MPa,分离I温度为35℃,分离II温度为30℃,CO2流量为45L/h,萃取时间为4h,分离收集即得姜叶毛油;(2)将姜叶毛油连续进入分子蒸馏器,进料温度40℃,冷却温度20℃,系统真空度1Pa、蒸馏柱温度110℃、刮膜机转速160r/min、蒸馏速度0.1mL/min,收集馏出液即为姜叶精油;(3)在经超临界CO2萃取的姜叶原料中加入10倍质量的酒精,萃取温度78℃,萃取时间2h,过滤,滤液真空浓缩,浓缩体积至原有体积的1/10,即得姜叶总黄酮;(4)将姜叶总黄酮经D918离子交换色谱柱上柱,分别通过20~50%乙醇洗脱、收集洗脱液、浓缩、干燥,得到姜叶酚酸;70~90%乙醇洗脱、收集洗脱液、浓缩、干燥,得到姜叶黄酮;(5)在经酒精萃取后的滤渣中加入5倍质量的超纯水,萃取温度100℃,萃取时间2h,过滤,滤液真空浓缩至干,得到姜叶多糖;(6)将剩余的姜叶残渣晾干,在饲料生产过程中作为饲料添加剂加入,同玉米、豆粕、米糠、麦麸中的至少一种混合后,生产家畜饲料。生产流程如下:原料接收-粉碎-配料和搅拌-流程设计-制粒-出料。实施例2,(1)超临界CO2萃取姜叶,萃取压力为15MPa,萃取温度为60℃,分离I压力为7MPa,分离II压力为6.5MPa,分离I温度为60℃,分离II温度为40℃,CO2流量为25L/h,萃取时间为2h,分离收集即得姜叶毛油;(2)将姜叶毛油连续进入分子蒸馏器,进料温度50℃,冷却温度25℃,系统真空度10Pa、蒸馏柱温度200℃、刮膜机转速310r/min、蒸馏速度1ml/min,收集馏出液即为姜叶精油;(3)在经超临界CO2萃取的姜叶原料中加入40倍质量的酒精,萃取温度50℃,萃取时间4h,过滤,滤液真空浓缩,浓缩体积至原有体积的1/10,即得姜叶总黄酮;(4)将姜叶总黄酮经D918离子交换色谱柱上柱,通过20~50%乙醇洗脱、收集洗脱液、浓缩、干燥,得到姜叶酚酸;(5)在经酒精萃取后的滤渣中加入20倍质量的超纯水,萃取温度60℃,萃取时间4h,过滤,滤液真空浓缩至干,得到姜叶多糖;(6)将剩余的姜叶残渣晾干,利用秸秆压块机将其压成固体燃料,压成的压块燃料密度:700~1400千克/立方米;灰分:1~20%;水分≤10%,热值为2000~5000大卡。实施例3,一种姜叶的综合利用方法,包括如下步骤:(1)采用超临界CO2萃取法萃取姜叶得到姜叶毛油,超临界CO2萃取压力为30MPa,萃取温度为45℃,分离I压力为8MPa,分离II压力为5.5MPa,分离I温度为45℃,分离II温度为45℃,CO2流量为30L/h,萃取时间为3h;(2)将姜叶毛油通过分子蒸馏得到姜叶精油,分子蒸馏进料温度45℃,冷却温度30℃,系统真空度30Pa、蒸馏柱温度160℃、刮膜机转速240r/min、蒸馏速度0.7mL/min;(3)将经超临界CO2萃取法萃取得到姜叶原料中加入20倍质量的酒精,萃取温度65℃,萃取时间3h,然后经过过滤,将滤液真空浓缩体积至原有体积的1/10,得到姜叶总黄酮;(4)将姜叶总黄酮浓缩液经层析柱上柱、洗脱、收集洗脱液、浓缩、干燥,得到姜叶酚酸和姜叶黄酮,洗脱剂量为低碳醇,其中洗脱剂浓度为20~50%得到姜叶酚酸,洗脱剂浓度为70~90%得到姜叶黄酮;(5)将经酒精萃取后的滤渣加入20倍质量的超纯水,萃取温度75℃,萃取时间3h,然后过滤,将所得的滤液经过真空浓缩和干燥得到姜叶多糖;(6)剩余的姜叶残渣晾干,利用秸秆压块机将其压成固体燃料,压成的压块燃料密度:1100千克/立方米;灰分:10%;水分:8%,热值为3500大卡;(7)将燃烧剩余的灰回收做为肥料。本发明方法能同时实现对姜叶中多种成分(姜叶精油、姜叶酚酸、姜叶黄酮、姜叶多糖等)进行提取,显著提高姜叶的综合利用率,变废为宝,实现经济价值。并可实现生产过程无废弃物产生,绿色环保。本领域技术人员应当知晓,本发明的保护方案不仅限于上述的实施例,还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换,在不违背本发明精神的前提下,对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。
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