專利名稱：由黃姜、穿山龍?zhí)崛∈硎氃硭氐姆椒坝闷鋸U渣生產(chǎn)生物有機(jī)肥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由黃姜、穿山龍?zhí)崛∈硎氃硭氐姆椒坝闷鋸U渣生產(chǎn)生物有機(jī)肥。
傳統(tǒng)的薯蕷皂素提取工藝有酸水解法和水磨酶解法，每生產(chǎn)1噸皂素，大約用鹽酸15-18噸，用水260-500噸，皂素得率僅在2％左右。生產(chǎn)過程中發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，容易造成霉變，發(fā)酵不徹底，使產(chǎn)品熔點(diǎn)降低，得率下降；采用強(qiáng)酸催化裂解，或用液化酶和糖化酶酶解，使薯蕷皂甙的葡萄糖基與薯蕷皂素的分子鍵斷開，葡萄糖基、淀粉以及其他化學(xué)物質(zhì)留在裂解液中，在水洗過程中這些物質(zhì)隨鹽酸一起被排放掉，對(duì)環(huán)境和水源造成嚴(yán)重污染。
近年來，由于黃姜種植的持續(xù)升溫，黃姜加工已成為地方經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，而廢水處理系統(tǒng)的投資建設(shè)卻不能與之配套，亂排廢水的現(xiàn)象仍很嚴(yán)重，改變傳統(tǒng)的黃姜提取工藝勢(shì)在必行，刻不容緩，這一問題已引起地方政府的高度關(guān)注。目前，已有采用超臨界二氧化碳提取薯蕷皂素的工藝，其前序部分仍然采用強(qiáng)酸催化裂解，只是將汽油提取改為超臨界二氧化碳提取，縮短了提取時(shí)間，皂素得率有所提高，同時(shí)消除了使用汽油帶來的不安全隱患，但是強(qiáng)酸催化裂解過程排放的廢液仍然對(duì)環(huán)境和水源造成嚴(yán)重污染。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是黃姜、穿山龍經(jīng)水洗、粉碎后置于容器內(nèi)，按照1∶0.5～3加入清水?dāng)嚢杈鶆?；采用超聲波處?.5～3h，使植物細(xì)胞破壁，有利于有效成分溶出將超聲波處理過的黃姜、穿山龍，投入到裂解罐中，加入濃鹽酸或硫酸，濃度在1mol～5mol，在0.5Kg～5Kg/cm2的壓力下，裂解1～6小時(shí)；裂解物分流到蒸餾釜之前或之后采用液氨、氫氧化氨、氫氧化鈣、碳酸鈣、氧化鈣、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸氫銨對(duì)裂解物進(jìn)行中和反應(yīng)至中性，進(jìn)行蒸餾，當(dāng)裂解混合物含水量達(dá)到15～40％時(shí)出料，進(jìn)行烘干，水分控制在3～8％；烘干后的裂解混合物通過CO2超臨界萃取薯蕷皂素，萃取后的廢渣用于生產(chǎn)生物有機(jī)肥。
上述中和反應(yīng)的加入量按照參與反應(yīng)的物料計(jì)算，這一工藝省去了傳統(tǒng)工藝中水洗至中性的過程和廢液的排放。
上述裂解混合物分流到蒸餾釜內(nèi)，通過冷凝器蒸餾出來的混合液體，用超聲波或臭氧進(jìn)行處理，處理后的液體可做冷卻水循環(huán)使用。
上述裂解混合物分流到蒸餾釜內(nèi)，不通過冷凝器，通過提高蒸餾釜的溫度，也可使含水量達(dá)到15～40％時(shí)出料，出料后進(jìn)行烘干。
提取薯蕷皂素后的廢渣生產(chǎn)生物有機(jī)肥的制備工藝為提取薯蕷皂素后的廢渣與雞糞、棉籽餅或豆餅，按照廢渣15～35％、雞糞35～48％、棉籽餅或豆餅20～30％、過磷酸鈣5％的比例混合均勻，加入微生物菌種2％發(fā)酵10天左右，混合均勻、冷風(fēng)造粒即可制成生物有機(jī)肥。
本發(fā)明所采用的微生物菌種為嗜熱性側(cè)孢霉(SporotrichumThermophile)，菌種保藏于CGMCC。
采用本發(fā)明提供的薯蕷皂素提取工藝原料不經(jīng)過發(fā)酵處理，工藝過程可縮短48小時(shí)以上，提高了薯蕷皂素的熔點(diǎn)和得率；采用強(qiáng)酸催化裂解后的廢液不排放，消除了環(huán)境污染，并且把傳統(tǒng)工藝中排放的水溶性皂素也進(jìn)行了回收，顯著降低了生產(chǎn)成本；提取薯蕷皂素后的廢渣可綜合利用，生產(chǎn)綠色生物有機(jī)肥，有利于改善土壤結(jié)構(gòu)，消除板結(jié)，增加肥效。
(四)實(shí)施方式實(shí)施例1取原料鮮黃姜1000公斤，水洗、粉碎后置于容器內(nèi)，按照1∶2加入清水?dāng)嚢杈鶆虿捎贸暡ㄌ幚?h，使植物細(xì)胞破壁；將處理過的黃姜投入到裂解罐中，加入鹽酸300公斤，在2Kg/cm2的壓力下，裂解2小時(shí)；加入氫氧化鈉396公斤，使裂解物進(jìn)行中和反應(yīng)至中性；將裂解混合物分流到蒸餾釜內(nèi)，進(jìn)行蒸餾，通過冷凝器冷凝出來的混合液體進(jìn)入回收裝置，當(dāng)裂解混合物含水量達(dá)到30％時(shí)出料，進(jìn)行烘干，水分控制在3～8％烘干后的裂解混合物通過CO2超臨界萃取薯蕷皂素，可得薯蕷皂素10公斤，皂素得率為4％。
實(shí)施例2取原料鮮穿山龍1000公斤，水洗、粉碎后置于容器內(nèi)，按照1∶3加入清水?dāng)嚢杈鶆虿捎贸暡ㄌ幚?.5h，使植物細(xì)胞破壁將處理過的穿山龍投入到裂解罐中，加入硫酸100公斤，在3Kg/cm2的壓力下，裂解4小時(shí)；將裂解混合物分流到蒸餾釜內(nèi)，加入碳酸鈉110公斤，使裂解物進(jìn)行中和反應(yīng)至中性，不通過冷凝器，通過提高蒸餾釜的溫度，使裂解混合物含水量達(dá)到25％時(shí)出料，進(jìn)行烘干，水分控制在3～8％；烘干后的裂解混合物通過CO2超臨界萃取薯蕷皂素，可得薯蕷皂素8公斤，皂素得率為3.7％。
上述兩個(gè)實(shí)施例中的細(xì)胞破壁工藝還可采用發(fā)酵和膨化工藝處理。
實(shí)施例31000公斤鮮黃姜提取薯蕷皂素后的廢渣為120公斤，按照本發(fā)明提供的制備工藝生產(chǎn)生物有機(jī)肥提取薯蕷皂素后的廢渣與雞糞、棉籽餅或豆餅，按照廢渣30％、雞糞43％、棉籽餅或豆餅20％、過磷酸鈣5％的比例混合均勻，加入微生物菌種嗜熱性側(cè)孢霉2％發(fā)酵10天左右，混合均勻、冷風(fēng)造粒即可生產(chǎn)生物有機(jī)肥400公斤。
權(quán)利要求
1.一種由黃姜、穿山龍?zhí)崛∈硎氃硭氐姆椒ǎ涮卣髟谟邳S姜、穿山龍經(jīng)水洗、粉碎后置于容器內(nèi)，按照1∶0.5～3加入清水?dāng)嚢杈鶆?；采用超聲波處?.5～3h，使植物細(xì)胞破壁；將超聲波處理過的黃姜、穿山龍，投入到裂解罐中，加入濃鹽酸或硫酸，濃度在1mol～5mol，在0.5Kg～5Kg/cm2的壓力下，裂解1～6小時(shí)；裂解物分流到蒸餾釜之前或之后采用液氨、氫氧化氨、氫氧化鈣、碳酸鈣、氧化鈣、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸氫銨對(duì)裂解物進(jìn)行中和反應(yīng)至中性，進(jìn)行蒸餾，當(dāng)裂解混合物含水量達(dá)到15～40％時(shí)出料，進(jìn)行烘干，水分控制在3～8％；烘干后的裂解混合物通過CO2超臨界萃取薯蕷皂素，萃取后的廢渣用于生產(chǎn)生物有機(jī)肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由黃姜、穿山龍?zhí)崛∈硎氃硭氐姆椒?，其特征在于上述裂解混合物分流到蒸餾釜內(nèi)，通過冷凝器蒸餾出來的混合液體，用超聲波或臭氧進(jìn)行處理，處理后的液體可做冷卻水循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由黃姜、穿山龍?zhí)崛∈硎氃硭氐姆椒?，其特征在于上述裂解混合物分流到蒸餾釜內(nèi)，不通過冷凝器，通過提高蒸餾釜的溫度，也可使含水量達(dá)到15～40％時(shí)出料，出料后進(jìn)行烘干。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由黃姜、穿山龍?zhí)崛∈硎氃硭氐姆椒ǎ涮卣髟谟邳S姜、穿山龍經(jīng)水洗、粉碎后，植物細(xì)胞破壁還可采用膨化工藝、發(fā)酵工藝處理。
5.一種提取薯蕷皂素后的廢渣生產(chǎn)生物有機(jī)肥的制備工藝，其特征在于提取薯蕷皂素后的廢渣與雞糞、棉籽餅或豆餅，按照廢渣15～35％、雞糞35～48％、棉籽餅或豆餅20～30％、過磷酸鈣5％的比例混合均勻，加入微生物菌種2％發(fā)酵10天左右，混合均勻、冷風(fēng)造粒即可制成生物有機(jī)肥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取薯蕷皂素后的廢渣生產(chǎn)生物有機(jī)肥的制備工藝，其特征在于所采用的微生物菌種為嗜熱性側(cè)孢霉。
全文摘要
一種由黃姜、穿山龍?zhí)崛∈硎氃硭氐姆椒?，黃姜、穿山龍水洗、粉碎后加入清水?dāng)嚢杈鶆虿捎贸暡ㄌ幚砗笸度肓呀夤拗校尤霛恹}酸或硫酸，在一定濃度和壓力下裂解；裂解物分流到蒸餾釜之前或之后采用氫氧化鈉、氫氧化鉀等對(duì)裂解物進(jìn)行中和反應(yīng)至中性，將裂解混合物進(jìn)行蒸餾，當(dāng)含水量達(dá)15～40％時(shí)出料，進(jìn)行烘干，水分控制在3～8％；烘干后的裂解混合物通過CO
文檔編號(hào)C07J71/00GK1450082SQ0312794
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2003年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者郭長(zhǎng)合 申請(qǐng)人:郭長(zhǎng)合