盾叶薯蓣清洁生产工艺及资源综合利用研究进展.pdf

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1、安徽农业科学。JournalofAnhuiAgri．Sci．2014。42(26)：9176—9179责任编辑李菲菲责任校对李岩盾叶薯蓣清洁生产工艺及资源综合利用研究进展黄毅，彭萍，袁小红(1．西南科技大学生命科学与工程学院，四川绵阳621010；2．西南科技大学医院，171lJllglt$621010)摘要传统盾叶薯蓣皂素生产工艺产生大量高浓度含酸有机废水，严重污染水源，制约了皂素产业的健康发展。对皂素的清洁生产工艺及资源综合利用进展进行了系统介绍，并对清洁生产工艺未来发展趋势及面临问题进行讨论。关键词盾叶薯蓣；清洁生产工艺；资源综合利用中图分类号$632文献标识码A文

2、章编号0517—6611(2014)26—09176—04TheResearchProgressofCleanProductionProcessandComprehensiveUtilizationofDioscoreazingiberensisHUANGYietaI(SchoolofLifeScienceandEngineering，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Siehuan，Mianyang621010)AbstractTraditionaldisogeninproductionprocessproducedla

3、rgeamountsofhighconcentrationorganicandacidicwastewaterwhichseriouslycontaminatedwatersourceandrestrictedthehealthydevelopmentofsaponinindustry．Inthispaper．thecleanproductionprocessandtllecom-prehensiveutilizationoftheDioscoreazingiberensiswereintroduced，andthefuturedevelopmenttrendandpro

4、blemswerediscussed．KeywordsDioscoreazingiberensis；Cleanerproductionprocess；Comprehensiveutilization盾叶薯蓣(DioscoreazingiberensisC．H．Wright)别名黄姜，生产工艺包括直接水解法、预发酵法和预分离法3种，现分是薯蓣科(Dioscoreaceae)薯蓣属(Dioscorea)植物，为我国特别讨论。．有，分布于四川、湖北、陕西、甘肃、河南和湖南等地，是世界1．1直接水解法作为最早的生产方法，直接水解法也是上薯蓣皂苷元(disogenin，俗称皂素)含

5、量最高的种，最高可目前普遍采用的工艺(特别是中小企业)。该法利用强酸水达16．15％。薯蓣皂素是合成甾体激素类药物和甾体避孕药解断开皂苷元与糖基之间的苷键，再利用亲脂性溶剂(如汽的重要原料药，可用于合成可的松、强的松、地塞米松、强的油)提取皂素。由于盾叶薯蓣中除所含薯蓣皂苷元外，还含松龙、炔雌醇和尼尔雌醇等药物。该化合物最早从墨西哥小有45％左右的淀粉，40％的纤维素以及其他物质。直接酸水花穗薯蓣中开发提取，20世纪50年代后期我国发现盾叶薯解方式将同时对淀粉及纤维素进行水解，且淀粉水解速率快蓣中皂素含量更高并加以开发，摆脱了西方国家对该原料药于皂苷。虽然该法工艺简单，操

6、作简便，但淀粉、纤维素等副的垄断。近年来，由于黄姜药材市场的无序以及技术手段的产物不能得到充分利用，水解生产的废水有机物含量高，污进步，许多新资源和替代品逐步出现，比如南美以及我国云染非常严重。虽然目前已有的原位水解和高压水解新南剑麻中的剑麻皂素J，中东阿拉伯国家传统蔬菜葫芦巴中工艺能减少酸用量，但废水杂质多，综合利用率低的问题并提取的薯蓣皂素，湖南和东北的穿龙薯蓣皂素，甚至水未彻底解决，应该逐步放弃。果加工副产品(如石榴皮)中提取的薯蓣皂素。1．2预发酵法为了减少酸用量或彻底放弃酸水解处理方由于甾体类化合物全合成工业化路线目前并不成熟，较式，国内不少厂商开始采用预发酵法

7、处理盾叶薯蓣，该法包长一段时间内全球对皂素原料药的需求会维持稳定提升，但括自然发酵法、酶解法和添加微生物发酵法3种类型。现行企业的传统生产工艺能耗高，废水排放严重且处理成本自然发酵法主要是通过将药材浸润后，利用药材本高，在民众环保意识大幅提升的今天，企业的环保压力及成身具有的微生物群落自然发酵数夫，待淀粉和纤维素部分分本逐年上升，加之全球可替代资源的逐步开发，黄姜皂素企解，植物体疏松后再进行酸水解，从中提取皂素。该法可降业竞争压力越来越大。因此，皂素清洁生产工艺并结合资源低酸用量并缩短水解时间，提高皂素收率。但发酵后产品中综合