第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

盾葉薯蕷皂素提取的方法有直接酸水解法、預(yù)發(fā)酵法、分離法、酶解法和微生物發(fā)酵法提取薯蕷皂素。而其薯蕷皂素的檢測也有多種不同的方法，有重量法、紅外光譜法、薄層掃描法、旋光法、分光光度法、氣相色譜法、反向高效液相色譜法（RP-PHLC）等，在具體的工作可以選擇不同的檢測方法。

傳統(tǒng)的薯蕷皂素生產(chǎn)，普遍采用罐煮式生產(chǎn)工藝，存在產(chǎn)品皂素含量低，溶劑油消耗高，勞動強度大，生產(chǎn)安全系數(shù)低，生產(chǎn)成本高的缺點。傳統(tǒng)酸水解法，水解、提取等過程均存在很多問題。所以，長期以來 研究 人員一直致力于對常規(guī)酸水解法的生產(chǎn)工藝進行改進或?qū)ふ倚碌墓に嚪椒ā?/span>

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程

在薯蕷皂素的工業(yè)生產(chǎn)中，提取薯蕷皂素的方法可以分為兩類，一類是先用甲醇、乙醇或異丙醇等中等極性的有機溶劑自植物材料中提取總皂苷，然后將其進行酸水解得到皂素。早年Marker和Wall等人主要采用這種方法。另一類是Rothrok提出的直接酸水解法，該方法先將植物材料加酸水解，水解物用石油醚、有機汽油或苯提取皂素，這種方法比較簡便，目前工業(yè)上多采用此法生產(chǎn)皂素。

現(xiàn)在經(jīng)常使用的盾葉薯蕷皂素的提取方法有直接酸水解法和預(yù)發(fā)酵法等方法，預(yù)發(fā)酵法是將植物材料先進行堆放發(fā)酵然后進行酸水解，這些方法在提取過程中均采用了酸水解，因此，黃姜中含有的約40%的淀粉成分水解后會導(dǎo)致濾液中的生化需氧量（BOD）、化學(xué)需氧量（COD）增高，顏色深，嚴(yán)重污染環(huán)境?，F(xiàn)在廣泛使用的盾葉薯蕷皂素的提取工藝大多是在直接酸水解法或預(yù)發(fā)酵法的基礎(chǔ)上進行一些工藝改進。盾葉薯蕷皂素提取工藝中的水解方式主要有以下幾種：直接酸水解，預(yù)發(fā)酵后再進行酸水解，分離后再進行酸水解，酶解后再進行酸水解，微生物發(fā)酵后再進行酸水解。

直接酸水解法提取薯蕷皂素

提取薯蕷皂素的最傳統(tǒng)的方法是直接酸水解法，即先用硫酸或鹽酸將盾葉薯蕷根莖進行酸水解，水解物用飽和碳酸鈉水溶液洗滌至中性，于80℃左右烘干后，再用溶劑汽油提取薯蕷皂素。此法費時很多，薯蕷皂素

收率較低，且使用溶劑汽油，易發(fā)生危險；另外，盾葉薯蕷中的淀粉和纖維素等其它成分也在酸水解過程中被破壞而不能利用，因此該工藝不夠理想。

預(yù)發(fā)酵法提取薯蕷皂素

據(jù)報道將植物材料酸水解前進行預(yù)發(fā)酵（國內(nèi)稱自然發(fā)酵）可以提高薯蕷皂素產(chǎn)率，該工藝采用自然發(fā)酵處理原料。

現(xiàn)在我國多數(shù)廠家都采用這種工藝生產(chǎn)薯蕷皂素，方法是將薯蕷原料浸潤，任其自然發(fā)酵數(shù)天至十多天，使材料中的淀粉分解，植物體疏松后再進行酸水解，然后從植物材料中提取薯蕷皂素，可使皂素收率提高，但是雜質(zhì)含量增加，熔點降低。其原因是植物材料經(jīng)過長時間自然發(fā)酵后，生成了菝葜皂苷元酮（Smilagenin）和表菝葜皂苷元（Epismilagenin）。由于自然發(fā)酵過程中多種微生物參與發(fā)酵，發(fā)酵條件難以控制，雜質(zhì)增多使薯蕷皂素質(zhì)量下降，因此該工藝也不夠理想。

分離法提取薯蕷皂素

我國最早采用分離法提取薯蕷皂素的是陜西省鳳翔縣衛(wèi)東化工廠周振起等報道的工藝 研究 ，該 研究 是將盾葉薯蕷加水磨碎過篩，先分離出纖維渣，用于制羧甲基纖維素，過濾液經(jīng)過沉淀排水后，上清液濃縮后用乙醇提取乙醚沉淀得到水溶性皂苷。往分離得到的皂苷淀粉漿加入淀粉酶進行酶解，酶解后的糖渣再進行酸水解，水解干燥物用汽油提取得到薯蕷皂素，酶解得到的葡萄糖可以用來制作干酵母粉。該方法在提取薯蕷皂素的同時綜合利用了纖維素和淀粉，但工藝流程長。由于目前多數(shù)皂素生產(chǎn)廠家一般只注重屬于皂素的生產(chǎn)，而忽視了薯蕷淀粉和纖維素等其它有用物質(zhì)的利用，因此該工藝并未得到廣泛地推廣應(yīng)用。

現(xiàn)有的盾葉薯蕷皂素的提取工藝改進都是在酸水解提取薯蕷皂素工藝的基礎(chǔ)上進行改進，故這些工藝都存在其本身所具有的缺陷，那就是酸水解帶來的對環(huán)境的污染。工藝改進所達(dá)到的目的就是在充分提取薯蕷皂素的同時，充分利用盾葉薯蕷中所含有的淀粉和纖維素，以及減少酸液的排放量，減少對環(huán)境的危害。因此改進的新工藝只有應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中去才能對社會帶來益處，真正做到有益于社會。

第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

目前市場上的薯蕷皂素絕大部分還是采用酸水解、汽油提取的方法生產(chǎn)的。用選擇性強的酶制劑去水解薯蕷皂甙的糖基，將是一個可以嘗試的方法。

因為酶反應(yīng)的條件相對溫和，專一性強，操作簡單，可為后續(xù)工序的分離減少雜質(zhì)。

超臨界CO2萃取薯蕷皂素雖然還未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但這種方法與有機溶劑法相比更經(jīng)濟、更安全，在實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)方面具有很大的潛力。在薯蕷皂素的提取、分離技術(shù)上，超臨界CO2萃取技術(shù)將是今后 研究 的一個重要方面。國外已開始了這方面的 研究 ，結(jié)果顯示其萃取的收率在82%以上。

由于分離技術(shù)的發(fā)展和薯蕷皂素新的活性的發(fā)現(xiàn)，國外近來采用大孔樹脂吸附法分離、精制薯蕷皂甙。將植物中的甲醇提取物溶于水，直接進行反相大孔樹脂柱層析，先用水洗去糖分，后用甲醇洗脫粗甙，粗甙再進行反復(fù)硅膠柱層析（溶劑多用CHCCl3-CH3OH-H2O），結(jié)合反相大孔樹脂柱層析來純化。郭氏等 研究 證實了先萃取后水解比先水解后萃取的效果要好，所以嘗試先將吸附分離法將薯蕷皂甙分離出來，再進行水解的工藝也值得 研究 。該方法可以從根本上解決大量有機溶劑的使用以及環(huán)境污染等所帶來的問題。

當(dāng)前主要利用生物技術(shù)協(xié)同提取薯蕷皂素技術(shù)、超臨界流體萃取法從薯蕷屬植物中提取薯蕷皂素技術(shù)等。


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