[发明专利]一种葛粉生产的废水、纤维性废渣的综合利用方法

说明书

技术领域

本发明属于植物有效成分提取回收技术领域，特别涉及一种葛粉生产的废水、纤维性废渣的综合利用方法。

背景技术

葛根在我国分布方泛，资源丰富，含有丰富的淀粉、膳食纤维、黄酮、多糖等。具有滋补营养、养颜护肤、抗氧化、延缓衰老、改善骨质疏松、调节雌激素水平、清除体内垃圾，以及改善循环、降脂减肥、调节血压等多种保健功能，对呵护女性青春，更显得尤为重要。

近年来葛根淀粉、葛根黄酮在国内外市场倍受欢迎，生产葛粉的厂家越来越多。现有的葛粉生产过程包括浆渣分离、精制和干燥等过程，具体包括以下步骤：

（1）浆渣分离：取鲜葛，剔除虫伤霉烂部分，清洗干净，切成2～3厘米小段，用适量（6-12倍重量）的水，边挤压粉碎边加水洗粉，过滤，除去纤维性废渣，实现浆渣分离。

（2）精制：将浆液放入沉降槽中，进行沉降，一段时间（8-16小时）后分离母液，除去砂石，实现粉砂分离得到粗粉；粗粉用适量（2-5倍重量）的水漂洗沉降2-3次，每次漂洗后静置沉降一段时间（2-6小时），分离漂洗液得到湿精粉。

（3）干燥：取出湿精粉控温70～80℃恒温真空烘干燥3-6小时，得干葛粉。

采用上述方法生产葛粉提取率在18～20%左右，葛粉生产过程中产生的废水（步骤（2）中产生的母液及漂洗液）的质量为鲜葛质量的12～13倍；纤维性废渣的质量约为鲜葛质量的20～30%。

发明人在实现本发明的过程时，发现如下问题：

现有技术中，葛粉生产主要是提取葛根中的淀粉，大量的黄酮类物质及具有抗氧化功能的多糖类物质等具有更高价值的物质却保留在了废水和废渣中。现有技术中基本不对其废水和废渣加以利用，而是直接进行了排放或者处理。虽然亦有少量报道对其废水和废渣进行处理，但大都采用了有机溶剂，对环境的污染较大，且处理过程复杂，成本较高。如申请号为01127622.3的专利公开了一种从生产葛粉的废水中提取葛根素及其提高其产量的方法，具体包括：

用NKA-9或LD605大孔吸附树脂对生产葛粉的废水进行吸附催化转化，废水pH值为4-6，用有机溶剂洗脱被树脂吸附和转化的葛根素，回收有机溶剂后得到葛根素。

上述方法中，首先需要对废水进行树脂催化转化；其次，需要调节其pH值，则涉及酸和碱的使用；最后，还需要有机溶剂洗脱及回收（涉及树脂的再生和清洗，且处理量小、生产成本高），有机溶剂回收过程中耗能较高且存在一定的浪费会对环境造成破坏。

发明内容

为了实现对葛粉生产的废水、纤维性废渣中的有用成分进行回收利用。本发明实施例提供了一种葛粉生产的废水、纤维性废渣的综合利用方法，该方法的技术关键是：将生产葛粉所产生的纤维性废渣加到带有搅拌和夹套的玻璃釜中，然后加入含有葛根水溶性多糖，葛根素及其他葛根黄酮的废水作溶媒，在搅拌下，夹套热水升温至釜内达到一定的温度，保温浸提一定的时间，趁热分离，所得滤液或者离心液通过微滤过滤，然后进入反渗透系统进行膜浓缩，浓缩液经喷雾干燥得富含葛根素的固体回收物。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种葛粉生产的废水、纤维性废渣的综合利用方法，该方法包括：

将葛粉生产的全部废水分1-3次浸提葛粉生产的全部纤维性废渣，浸提温度为40～80℃，每次浸提的时间为1～6小时，过滤或者离心分离得到浸提液，浸提液再微滤膜过滤，反渗透膜浓缩至浓缩液的质量为葛粉生产所使用的鲜葛质量的0.9-1.1倍，将浓缩液进行喷雾干燥得到富含葛根素的固体回收物。

其中，前述过程中采用的微滤膜为两级微滤膜，一级微滤膜的孔径为5微米，二级微滤膜的孔径为2微米。前述过程中反渗透膜浓缩的条件为：进膜压力3.0～3.5MPa、出膜压力2.5～3.0MPa、温度为常温。

其中，本发明实施例中的葛粉生产过程为本领域内的常见技术。在葛粉生产过程中：鲜葛破碎后会产生大量纤维性废渣，而在浆液沉降和漂洗过程中会产生大量废水。具体地，葛粉生产过程中产生的纤维性废渣的质量约为鲜葛质量的20～30%，产生的废水的质量为鲜葛质量的12～13倍，废水与纤维性废渣的质量比约为40-50:1。具体地，如图1所示，葛粉的生产过程包括：

（1）浆渣分离：取鲜葛，剔除虫伤霉烂部分，清洗后切成2～3厘米小段，边挤压粉碎边加水（这里可以使用反渗透膜浓缩产生的透析液）洗粉，过滤得浆液和纤维性废渣。

（2）精制：将步骤（1）得到的浆液进行沉降，分离母液，实现粉砂分离得到粗粉，该粗粉用水（这里可以使用反渗透膜浓缩产生的透析液）漂洗沉降2-3次，分离漂洗液得到湿精粉。