盾葉薯蕷資源化綜合利用的研究.pdf

1、我國(guó)是盾葉薯蕷種植及相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)的主要國(guó)家，原料來源十分豐富。盾葉薯蕷的主要有效成分是薯蕷皂苷元，它是合成甾體激素和避孕類藥物的主要原料。由于化學(xué)合成的薯蕷皂苷元在經(jīng)濟(jì)性和品質(zhì)上有較大的缺陷，天然提取的薯蕷皂苷元在工業(yè)上就得到了非常廣泛的應(yīng)用。目前，工業(yè)上生產(chǎn)薯蕷皂苷元仍采取傳統(tǒng)的直接酸水解工藝，此工藝不但得率較低，同時(shí)也帶來了大量的廢渣和廢水污染。因此，本文探索了一種清潔生產(chǎn)薯蕷皂苷元的工藝，本工藝既能提高薯蕷皂苷元的得率，又能使盾葉

2、薯蕷的資源得到綜合利用，從而達(dá)到提高產(chǎn)品產(chǎn)量，減少污染，最終獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益的目的。
　　 本研究以乙醇為萃取劑，采用表面活性劑和超聲波兩種輔助手段對(duì)盾葉薯蕷總皂苷進(jìn)行提取，然后采用硫酸對(duì)得到的總皂苷進(jìn)行水解，經(jīng)過索氏提取和重結(jié)晶的處理后，最終得到主要產(chǎn)品薯蕷皂苷元。同時(shí)對(duì)提取皂苷后留下的廢渣，采用雙酶法酶解其中40-50％的淀粉資源，經(jīng)過液化和糖化作用使淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖，再利用酵母對(duì)葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵，蒸餾濃縮后可以得到副產(chǎn)

3、品工業(yè)酒精。最后對(duì)硫酸水解后的廢水進(jìn)行處理，解決廢水污染問題的同時(shí)，經(jīng)過糖鏈中葡萄糖的分離，最終得到了副產(chǎn)品鼠李糖。
　　 通過一系列單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，本研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 (1)從盾葉薯蕷中提取總皂苷的最佳工藝為：乙醇體積分?jǐn)?shù)30％，超聲波頻率為25.8kHz，超聲時(shí)間為40min，黃姜與乙醇的質(zhì)量比為1:10，十二烷基硫酸鈉(SDS)用量為17.408×10-3mo1/L?？傇碥盏寐蕿?.839％。<

4、br>　　 (2)硫酸水解生產(chǎn)皂苷元的最佳工藝為：硫酸水解時(shí)間為4h，硫酸用量為20mL，索氏提取時(shí)間為6h，硫酸濃度為1.5mol/L。皂苷元得率可達(dá)到3.762％。經(jīng)高效液相色譜鑒定，三次重結(jié)晶的皂苷元純度為95.3％。
　　 (3)對(duì)盾葉薯蕷及其廢渣的成分進(jìn)行了測(cè)定，水分含量11.9705％，淀粉含量48.11％，糊化溫度范圍80-89℃。發(fā)酵的最優(yōu)條件為：糖化時(shí)間40min，酵母接種量5％，發(fā)酵時(shí)間為60h，發(fā)酵溫度3

5、4℃，淀粉利用率達(dá)到90.9％，得到酒精的酒精度為10.5度。
　　 (4)廢液的脫色工藝為：活性炭加入量為1.5％，脫色時(shí)間為40min，脫色溫度為70℃，酸解液pH值為2，脫色率達(dá)到99.28％。脫色后廢液中的葡萄糖，能夠在酵母加入量2％，溫度為36℃的條件下，進(jìn)行5h發(fā)酵除去，最終獲得鼠李糖，得率為1.5％。
　　 本研究對(duì)盾葉薯蕷資源的綜合利用進(jìn)行了比較系統(tǒng)的探索，能顯著提高主要活性成分薯蕷皂苷元的得率，同時(shí)解決