利用黄姜生产薯蓣皂素和保健酒的方法技术

本发明专利技术提供利用黄姜生产薯蓣皂素和保健酒的方法，黄姜根茎经洗净干燥、粉碎过筛、醇提、过滤、浓缩、酸解、结晶获得黄姜皂素成品；废渣经酸化处理后与高粱荞麦混合物、再加入糖化酶和酒曲后密封发酵，再按常规制蒸馏酒方式进行，经开耙、坛发酵、煎酒、包装即可得保健酒产品。蒸馏后发酵废渣进行烘干，在200～300℃进行炭化处理30～60min，得炭化物。本发明专利技术方法操作简单，仅使用萃取、结晶再结晶技术，充分利用黄姜，生产多种产品，极大地降低了黄姜皂素的生产成本，简化了生产过程，确保高效地规模化生产黄姜皂素。另外黄姜废弃物充分利用，不直接排出，极大地降低了向环境排放废弃物的风险。

Method for producing diosgenin and health wine by using yellow ginger

The present invention provides a method of turmeric production of diosgenin and utilization of health wine, ginger rhizome through washing drying, crushing and sieving, alcohol extraction, filtration, concentration, acid hydrolysis and crystallization of diosgenin product obtained by the process of acidification; waste residue and sorghum mixture, add buckwheat glucoamylase and yeast fermentation after sealing, again according to the routine preparation of distilled liquor to the rake, altar fermentation, fried wine, health wine products can be packaged. After the distillation, the fermentation waste residue was dried and carbonized at 200~300 C for 30 ~ 60min, and the carbonized material was obtained. The method has the advantages of simple operation, using the extraction, crystallization and recrystallization technology, making full use of the yellow ginger, producing a variety of products, greatly reducing the production cost of diosgenin, simplifying the production process, and ensuring the efficient large-scale production of diosgenin. In addition, the waste of yellow ginger is fully utilized and is not discharged directly, which greatly reduces the risk of waste discharge to the environment.

【技术实现步骤摘要】
利用黄姜生产薯蓣皂素和保健酒的方法
本专利技术属于天然产物加工领域，涉及了一种利用黄姜资源综合利用的方法，更具体地说是涉及了一种黄姜生产薯蓣皂素和保健酒等产品。
技术介绍
黄姜又名盾叶薯蓣，是薯蓣科薯蓣属多年生草本植物，是世界上薯蓣皂苷元含量最高的种。被《中华人民共和国药典》(2000版)收载，其根茎中薯蓣皂苷元(俗称皂素)的含量为1.1﹪～16.15﹪，是合成甾体激素类药物和甾体避孕药的重要医药化工原料。草质藤本。中国是盾叶薯蓣的原产地，两千多年前的《山海经》中就有“景山、北望少泽，其草多薯蓣”的记载。盾叶薯蓣是世界上薯蓣皂苷元含量最高的种。以根状茎入药，中医学认为其性味甘﹑苦﹑凉，具有清肺止咳，利湿通淋，通络止痛，解毒消肿的功能，可治肺热咳嗽，湿热淋痛，风湿腰痛，痈肿恶疮，跌打扭伤，蜂蜇虫咬，同时具有治疗皮肤急性化脓性感染、软组织损伤、降血脂等功效，也有降低胆固醇、抗炎、抗肿瘤等药理作用。盾叶薯蓣的根状茎另含有35﹪左右的淀粉、40﹪的纤维素以及一些水溶性苷类、生物碱类、黄酮苷类、强心苷类、生物碱、单宁、色素等化学成分。刘建本等进行了盾叶薯蓣根茎中色素的提取和性质研究，结果表明薯蓣色素具有对紫外线有较强的吸收作用，耐热、耐光性能良好，Fe3+、Cu2+、Hg2+3种金属离子对色素均具有一定的增色作用，酸碱对色素的影响较大等性质，为综合利用提供了一条新途。刘承来，陈延庸等用薄层层析法(不同展开剂)、纸层析法对盾叶薯蓣进行了分离提取，结果在根状茎中分离出两种水不溶性三糖皂苷和两种水溶性四糖皂苷，用乙酰化、酸水解、酶解、克分子旋光差计算以及红外光谱、质谱、氢谱、碳谱等方法进行分析鉴定，分别为①表-拔葜皂苷元、②延龄草次苷,结构为3-O-(β-D-葡萄吡喃糖)-薯蓣皂苷元、③薯蓣皂苷元-双葡萄糖苷,结构为3-0-[β-D-葡萄吡喃糖(1→4)-β-D-葡萄吡喃糖]-薯蓣皂苷元、④纤细皂苷，结构为3-O-{β-D-葡萄吡喃糖(1→3)-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖}-薯蓣皂苷元4个甾体化合物，据其化学结构推测为次级皂甙。盾叶薯蓣标本为了研究盾叶薯蓣的原始皂甙，探索其活性，1985年他们又对鲜根茎的甲醇提取物经干柱法分离得到薯蓣皂苷元棕榈酸酯、β-谷甾醇、纤细皂苷、原纤细皂苷和原盾叶皂苷5种甾体类物质，其中原盾叶皂苷为一新发现的化合物，鉴定2种原皂苷的结构分别为⑦3-O-{β-D-葡萄吡喃糖(1→3)-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖}-26-O-{β-D-葡萄吡喃糖}-薯蓣皂苷元与3-O-{a-L-鼠李吡喃糖(1→3)-[β-D-葡萄吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖}-26-O-{β-D-葡萄吡喃糖}-薯蓣皂苷元。唐世蓉，吴余芬等从盾叶薯蓣根中分得两种水不溶性三糖皂苷(A和B)以及两种水溶性四糖皂苷(C和D)。A为新皂苷，暂定名盾叶皂苷A，结构为薯蓣皂苷元-3-O-[β-D-葡萄吡喃糖(1→2)]-O-[a-L-鼠李吡喃糖(1→3)]-O-β-D-葡萄吡喃糖苷、B为纤细皂苷异构物、⑾C为原盾叶皂苷A、⑿D为原盾叶皂苷B。唐世蓉，姜志东用盾叶薯蓣地上部分经提取、脱色、硅胶柱层析及反向柱层析分离得到盾叶皂苷A1、A2、A3和叉蕊皂苷IV4种主要含雅姆皂苷元的皂苷，前三种为新化合物，分别为⒀雅姆皂苷元-3-O-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖苷、⒁羟基雅姆皂苷元-3-O-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖苷、⒂雅姆皂苷元-3-O-{a-L-鼠李吡喃糖(1→2)-[β-D-葡萄吡喃糖(1→4)]}-β-D-葡萄吡喃糖苷，其中盾叶皂苷A2的苷元为一新甾体皂苷元，命名为盾叶皂苷元。第四种为⒃雅姆皂苷元-3-O-{a-L-鼠李吡喃糖(1→2)-[β-D-葡萄吡喃糖(1→3)]}-β-D-葡萄吡喃糖苷。这与地下部分主要含有薯蓣皂苷元的皂苷情况不同。目前从黄姜中获取薯蓣皂苷元有三种方法。直接酸水解法：酸水解是使苷键断裂生成苷元和糖。预发酵法：一般认为预发酵法可提高薯蓣皂苷元的收率。预发酵法有自然发酵法、酶解法、微生物发酵法。分离法加工薯蓣植物：从盾叶薯蓣中首先分离出植物纤维和淀粉，剩余部分再经自然发酵提取薯蓣皂苷元。我国自上世纪50年代开始建立薯蓣皂素生产工厂，采用Rothrod专利技术的直接酸水解法生产薯蓣皂素的工艺，即原料浸泡、粉碎后，加酸加热水解，再用有机溶剂提取。该工艺的缺点是：由于薯蓣根茎质地坚硬和大量淀粉的存在，不易水解彻底，皂素收率低；由于在浓酸和高温等强烈条件下进行水解，薯蓣中其它成分如淀粉等遭到破坏，不利于资源的综合利用。后来，国内外都报道了在植物材料酸水解前进行预发酵(又称自然发酵)。目前我国大多数薯蓣皂素厂都采用此生产工艺，即将薯蓣原料粉碎浸泡后任其自然发酵数天，植物体疏松后，加入强酸加热水解、水洗至中性，滤渣烘干后瑞溶剂汽油提取皂素。该方法使皂素收率提高，但杂质增加，熔点降低。此外，该工艺同最早的皂素生产工艺一样，公利用了黄姜中含量仅占2％的皂素，而占98％的淀粉等干物质成分不仅完全没有被有效利用，而且产生大量的含BOD、COD和酸性极高的有机废水，为后续的水处理造成极大困难。按此工艺，每加工一吨鲜姜产生2.5吨以上的废水。另外也有相关专利报道皂素的提取纯化工艺，如公开号为CN101191136的中国专利公开了一种黄姜提取皂素联产燃料乙醇的清洁生产工艺，其工艺过程是鲜黄姜或用水浸泡过的干黄姜洗涤除杂、粉碎、液化、糖化后，糖化醪(或糖化醪过滤所得滤液)经发酵、蒸发蒸馏、脱水制得燃料乙醇；蒸发所得浓醪液(或蒸发所得浓醪液和糖化醪过滤所得滤渣)进行酸水解，再经过滤(滤液返回酸水解配液使用)、滤渣烘干、汽油提取、浓缩结晶、甩干、烘干制得皂素。公开号为CN101575358的中国专利公开了一种从高皂素含量水解物中提取皂素方法，其特征在于：将120#汽油与高皂素含量的水解物按照体积/重量比8-15ml/g混合，直接加热至70-80℃，搅拌20-40分钟，然后趁热过滤，收集提素含量的水解取液，提取渣再重复如上提取1-2次，合并以上提取液并浓缩回收汽油，余下的皂素浓缩液，在室温下结晶2小时，过滤烘干得皂素产品，纯度为96-98％。公开号为CN1570131的中国专利公开了一种多酶法黄姜提取皂素与制取酵母精联产工艺，其特征在于：(1)清洗：将鲜黄姜用水洗除泥沙；(2)粉碎、打浆：将洗净的鲜黄姜打成粒度为≤2mm的生料浆，加水为鲜黄姜重50％(对于干黄姜打成粉，加3倍的水)，混合成流态生料浆；(3)糊化、液化：将加水混合好的生料浆泵入液化罐糊化，通蒸汽加热到85～90℃，用石灰或盐酸调至pH＝6±0.2，加耐高温α-淀粉酶，加酶量按液化力2000μ/g，每吨鲜黄姜(或0.3吨干黄姜)生料浆加1Kg即可，搅拌均匀，保温液化100min，碘液测试良好为宜；(4)糖化：将液化毕的料浆加无菌水，使糖化后含糖5.5±0.5％为宜，控制加水量，用凉无菌水加入降温到60±2℃，控制pH＝4～5，加糖化酶，按每克干粉加150～200μ酶量计，加糖化力50000μ/g之糖化酶1Kg为每吨鲜黄姜(或0.3吨干黄姜)料加入量，糖化3h；(5)皂甙本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提供利用黄姜生产薯蓣皂素和保健酒的方法，其具体步骤如下：(1)将黄姜进行洗净、干燥后粉碎并过10目筛，称重；(2)加入80‑90％甲醇或乙醇溶液，室温浸提1.5～3h，陶瓷膜过滤一次，获得滤渣Ⅰ和滤液Ⅰ；(3)将滤液Ⅰ在50℃减压浓缩回收乙醇至无醇味，得浓缩液；(4)向浓缩液中加入盐酸溶液使其终浓度为2.5mol/L，在30℃下进行酸水解1.5～3h；(5)将酸解液陶瓷膜过滤一次，得滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ，其中滤渣Ⅱ即为粗皂素；(6)向粗皂素加入石油醚后搅拌15～60min，再静置8‑12h，经陶瓷膜过滤一次，得滤渣Ⅲ，再加入石油醚后搅拌15～60min，再静置8‑12h，经陶瓷膜过滤一次，得滤渣Ⅳ经真空干燥得黄姜皂素成品；(7)向滤渣Ⅰ中加入滤液Ⅱ进行室温酸化处理6～12h，其中滤渣Ⅰ的重量kg与滤液Ⅱ体积L比为5～10：1；(8)酸化处理结束后加入粉碎后高粱荞麦混合物，再用氢氧化钠溶液调节pH4.5～5.5，得发酵基质，向发酵基质中加入糖化酶和酒曲后密封发酵，高粱荞麦混合物的重量kg与滤渣Ⅰ的重量kg比为1：3～5；(9)发酵结束后按常规制蒸馏酒方式进行，经开耙、坛发酵、煎酒、包装即可得保健酒产品；(10)蒸馏后发酵废渣进行烘干，在200～300℃进行炭化处理30～60min，得炭化物。...

【技术特征摘要】
1.本发明提供利用黄姜生产薯蓣皂素和保健酒的方法，其具体步骤如下：(1)将黄姜进行洗净、干燥后粉碎并过10目筛，称重；(2)加入80-90％甲醇或乙醇溶液，室温浸提1.5～3h，陶瓷膜过滤一次，获得滤渣Ⅰ和滤液Ⅰ；(3)将滤液Ⅰ在50℃减压浓缩回收乙醇至无醇味，得浓缩液；(4)向浓缩液中加入盐酸溶液使其终浓度为2.5mol/L，在30℃下进行酸水解1.5～3h；(5)将酸解液陶瓷膜过滤一次，得滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ，其中滤渣Ⅱ即为粗皂素；(6)向粗皂素加入石油醚后搅拌15～60min，再静置8-12h，经陶瓷膜过滤一次，得滤渣Ⅲ，再加入石油醚后搅拌15～60min，再静置8-12h，经陶瓷膜过滤一次，得滤渣Ⅳ经真空干燥得黄姜皂素成品；(7)向滤渣Ⅰ中加入滤液Ⅱ进行室温酸化处理6～12h，其中滤渣Ⅰ的重量kg与滤液Ⅱ体积L比为5～10：1；(8)酸化处理结束后加入粉碎后高粱荞麦混合物，再用氢氧化钠溶液调节pH...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗婵，
申请(专利权)人：长沙爱扬医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43