[发明专利]一种黄姜皂苷中提取色素及皂素的工艺

说明书

一种黄姜皂苷中提取色素及皂素的工艺，属于生物化工技术领域。其特征在于，制备步骤为：黄姜微粉加热条件下加入甲醇后固液分离，得到含有色素的黄姜皂苷；含有色素的黄姜皂苷中搅拌条件下同时加酸和石油醚溶剂在进行水解的同时提取皂素，物料分离得到石油醚溶液利用甲醇重复洗涤；含有色素的甲醇进行浓缩结晶得到黄姜色素；溶解有皂素的石油醚溶剂进行浓缩结晶得到皂素。本发明在提取工艺中同步得到黄姜中的色素和皂素，色素和皂素先同时利用甲醇进行提取从而与固体分离，不但提高色素的提取率，而且不会对皂苷提取引进杂质。

技术领域

一种黄姜皂苷中提取色素及皂素的工艺，属于生物化工技术领域。

背景技术

皂素又名皂甙元、皂草甙，为白色晶体或粉末， 熔点 195℃～205℃，难溶于水，易溶于苯、氯仿等有机溶剂，是生产甾体激素类药物的基础原料。植物皂素主要有三大类，即薯蓣皂素、剑麻皂素、番麻皂素，其中薯蓣皂素是生产甾体激素药物最理想的基础原料，世界上三分之二以上的甾体激素药物是以薯蓣皂素作基础原料生产的，所以薯蓣皂素在甾体激素药物生产中具有十分重要的地位。世界上薯蓣皂素含量较高的植物资源不多，主要分布在我国和墨西哥，所以我国和墨西哥是薯蓣皂素生产大国。在墨西哥，含薯蓣皂素较高的植物主要是小穗花薯蓣。在我国，含薯蓣皂素的植物有十七种，但含量较高、具有工业开发价值的主要是黄姜、穿地龙、葫芦芭。穿地龙皂素含量只有黄姜的一半(干黄姜皂素含量约2.5%，穿地龙含量为 1.2%)，且生长周期比黄姜长(黄姜为 2 年，穿地龙为 4~5 年)，葫芦芭籽皂素含量也较低（0.8%~1.2%），因此，黄姜成为我国生产皂素最主要的药源植物。

传统的从黄姜、穿地龙中提取皂素的一般工艺步骤为：黄姜粉碎、加溶剂提取得到皂苷、加酸水解、水洗、烘干得到水解物、加溶剂后进行固液分离，所得液体即皂素。这种传统工艺中存在的污染以水污染为主，对重点水源保护构成了严重威胁，传统工艺中南按人工种植的黄姜生产统计，每生产 1 吨皂素，需鲜黄姜 130~180 吨，工业盐酸（35%）15~20吨，平均排放废水 500 吨。此外，每生产 1 吨皂素，还排放黄姜废渣约 10 吨。黄姜皂素综合废水中 COD 平均含量为 25000 mg/L，以皂素为原料的医药化工行业的废水、COD 排放量占到全国总量的 8%左右，国际市场皂素的需求量每年以不低于 6%的速度递增，我国年均增幅高于 10%，因此，皂素工业及其下游产品的水污染对水环境的威胁不容忽视。特别是湖北、陕西、河南等省皂素高产区正位于我国重点保护的水资源——南水北调中线水源汉江上游，近年湖北、陕西两省黄姜皂素废水 COD 排放量占到全省工业 COD 排放量的 10%左右，更加重了对皂素工业水污染控制的分量和紧迫性。皂素生产废水属于含酸高浓度有机废水，其特点如下：1）可生化性差：BOD：8000mg/L；BOD/COD 约 0.27；糖份含量高：综合废水总糖含量约 2%，其中大部分为单糖；污染负荷重：COD：2 万~3 万 mg/L（综合废水）；其中头道液（约占废水量 20%，COD110000mg/L）；酸度高：PH：1.0~2.5；盐份高：在 PH 1.0 的废水中；Cl^- ：9600 mg/L （HCL 水解工艺）；SO₄^2-：9300 mg/L （H2SO4 水解工艺）。中和以后这些盐份仍然存留（Cl^-）或大部分存留（SO₄^2-）。存在氨氮的污染，其浓度为 500 mg/L 左右。存在色度的污染，其浓度为 3500 倍左右。

目前利用黄姜制备皂素的过程中，为了保证皂素的质量，需要在制备过程中利用活性炭等吸附物料吸附其中色素，或者用其它的溶剂重复的洗涤物料中的色素，这不但需要较高的物耗、能耗，还造成了较高的色素资源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够避免水污染的黄姜皂苷中提取色素及皂素的工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该黄姜皂苷中提取色素及皂素的工艺，其特征在于，制备步骤为：