薯蕷皂素清潔生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)及盾葉薯蕷資源化利用研究.pdf

1、薯蕷皂素是合成皮質(zhì)激素、腎上腺激素、蛋白質(zhì)同化激素的基礎(chǔ)原料，被譽(yù)為“20世紀(jì)醫(yī)藥工業(yè)的第二大發(fā)現(xiàn)”。Rothrok法以其工藝簡單，設(shè)備投資少，成本低而備受生產(chǎn)企業(yè)的青睞。近年來，隨著環(huán)境的不斷惡化，Rothrok法造成的污染問題引起人們的極大關(guān)注，其工藝受到挑戰(zhàn)。本論文以盾葉薯蕷為研究對(duì)象，圍繞薯蕷皂素生產(chǎn)過程中的污染及薯蕷皂素生產(chǎn)成本，就薯蕷皂素清潔生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)及盾葉薯蕷資源化利用進(jìn)行研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1、采用各類

2、分析方法，測定了盾葉薯蕷中的淀粉、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、薯蕷皂苷、薯蕷皂素的含量，為資源化利用盾葉薯蕷奠定了基礎(chǔ)。
　　2、以盾葉薯蕷為原料，以乙醇為萃取劑，以薯蕷皂苷、薯蕷皂素得率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用單因素實(shí)驗(yàn)法、正交試驗(yàn)法優(yōu)化了超聲波輔助乙醇萃取薯蕷皂苷的條件。結(jié)果表明，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為75v/v，料（盾葉薯蕷）液（萃取劑）比為1:5，超聲波頻率為35.74KHz，超聲時(shí)間為30min，盾葉薯蕷被連續(xù)萃取3次時(shí)，薯蕷皂苷、薯蕷

3、皂素的得率為14.49％及3.29%，分別為傳統(tǒng)常溫浸提法的1.36倍及1.13倍，萃取效率為傳統(tǒng)常溫浸提法的48倍。
　　3、在超聲條件（頻率、時(shí)間）一定的情況下，研究了表面活性劑類型、結(jié)構(gòu)、親水親油平衡值（HLB）、臨界膠團(tuán)濃度（cmc）等對(duì)薯蕷皂苷得率的影響。在此基礎(chǔ)上，研究了以表面活性劑對(duì)薯蕷皂苷摩爾增溶率（MSR）作為薯蕷皂苷萃取時(shí)表面活性劑選擇標(biāo)準(zhǔn)的可行性，為其它天然產(chǎn)物有效成分萃取時(shí)表面活性劑的選擇提供理論依據(jù)。

4、r>　　4、研究了絮凝劑種類、加量、絮凝溫度、絮凝時(shí)間等對(duì)薯蕷皂苷分離因數(shù)的影響，確定了薯蕷皂苷最佳絮凝條件，為以絮凝薯蕷皂苷法替代傳統(tǒng)熱富集薯蕷皂苷法提供理論依據(jù)。研究了硫酸加量、硫酸濃度、硫酸回用次數(shù)，薯蕷皂苷水解溫度、水解時(shí)間、薯蕷皂素萃取時(shí)間等對(duì)薯蕷皂素得率的影響。
　　5、在實(shí)驗(yàn)室小試的基礎(chǔ)上，以50Kg盾葉薯蕷為原料，進(jìn)行5次放大實(shí)驗(yàn)，對(duì)薯蕷皂素生產(chǎn)的原料成本、廢水排放量、廢水性質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，該方法能夠達(dá)到

5、控制污染，降低成本的目標(biāo)。
　　6、采用現(xiàn)代生物技術(shù)，優(yōu)化了以萃取薯蕷皂苷后的盾葉薯蕷廢渣為原料發(fā)酵乙醇的條件。在此基礎(chǔ)上，以30Kg萃取薯蕷皂苷后的盾葉薯蕷廢渣為原料，進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)，此發(fā)酵醪的酒精度為10.5v/v，淀粉利用率為90.6%。該技術(shù)可資源化地利用盾葉薯蕷中的淀粉資源，進(jìn)一步地降低了薯蕷皂素的生產(chǎn)成本，符合低碳、環(huán)保的發(fā)展要求。
　　本論文的創(chuàng)新之處：
　　1、系統(tǒng)研究了以表面活性劑增溶方法、薯蕷皂苷絮凝

6、方法為核心的薯蕷皂素清潔生產(chǎn)工藝。在實(shí)驗(yàn)室小試的基礎(chǔ)上，研究了該工藝生產(chǎn)過程中廢水排放及廢水性質(zhì)，比較了采用該工藝與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)薯蕷皂素時(shí)的原料成本，進(jìn)一步證實(shí)該工藝能夠達(dá)到控制污染，降低成本，實(shí)現(xiàn)薯蕷皂素清潔生產(chǎn)的目的。
　　2、采用多種方法研究了表面活性劑結(jié)構(gòu)對(duì)薯蕷皂苷萃取的影響，為薯蕷皂苷萃取時(shí)科學(xué)選擇表面活性劑奠定了基礎(chǔ)。測試了各表面活性劑對(duì)薯蕷皂苷摩爾增溶率（MSR）的大小，在此基礎(chǔ)上，分析了超聲條件下，以 MSR值作為