一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法

2023-05-04 01:46:51 1

專利名稱：一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法
一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法技術領域
本發明屬於生物工程和生物化工領域，具體涉及一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，該方法以分泌纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶、木聚糖酶活力高且澱粉酶活力低的微生物預處理黃姜原料，然後利用雙酶法高溫水解澱粉得到水解糖並同時滅活預處理用的微生物；再結合膜分離清潔生產水解糖和黃姜皂素，或者利用產胞內產物的微生物發酵直接利用掉水解糖，在得到胞內產物的同時，實現黃姜皂苷與水解糖分離。
背景技術：
黃姜，學名盾葉薯蕷，多年生草本植物，是我國特有的藥材，含2 3%的黃姜皂素 (薯蕷皂苷元)。黃姜皂素是留體激素藥物合成的初級原料，可加工成180多種藥物，被稱為藥物中的黃金。黃姜還含有30 40%的澱粉，40 50%的纖維素，用途廣泛。黃姜皂素是薯蕷屬植物中黃姜皂苷的配基，以黃姜皂苷的形式存在，其中水溶性皂苷佔90%左右，脂溶性皂苷佔10%左右。自然狀態下，黃姜皂苷被黃姜細胞壁中大量的纖維素、半纖維素和果膠質等物質所包裹，並伴有木質素存在，其結構緊密，機械強度大，難以破壞。
傳統的黃姜皂素生產採用直接酸解法，這一工藝不僅酸用量大，導致廢水廢渣排放量大，每生產I噸黃姜皂素會產生至少500噸廢水和8 9噸廢渣，廢水中COD濃度高達 30000 50000mg/L，汙染極其嚴重，而且澱粉也難以再利用，此法黃姜皂素收率較低，大量使用溶劑汽油，易燃易爆，十分危險。我國湖北省十堰市是黃姜的主要種植和黃姜皂素生產加工地區，位於南水北調的源頭，大量未經處理高糖高酸廢水的排放將嚴重威脅到南水北調的水質安全，引起社會各界的廣泛關注。
為減少黃姜皂素生產帶來的汙染，人們試圖將黃姜皂苷同澱粉、纖維素以及果膠等分開，以減少酸的用量和廢水廢渣的排放量，我國每年黃姜皂素的產量約1500噸，同時能生產至少75000噸澱粉副產品，因此，對於黃姜澱粉的綜合利用，逐漸引起人們的關注， 如黃進和張聲華從黃姜中提取葡萄糖副產品(申請號00131274.X)，餘盛樹利用黃姜原料同時生產出皂素和酒精兩個產品(申請號02138773. 7)，劉慧、王焰新和鮑建國利用黃姜酶解糖液製備保健糖漿(黃姜生產皂素副產酶解糖液生產保健糖漿的方法(申請號 200510018758. 9)等。這些研究都綜合利用了黃姜澱粉，但尚存在黃姜皂素收率較低、汙染依然較嚴重等問題，黃姜皂素的清潔生產工藝研究顯得尤為迫切。
國內圍繞黃姜皂素清潔生產技術研究取得的一些進展，主要有十堰秦嶺中地科技公司的「直接分離法」清潔生產技術，該工藝是通過物理方法對黃姜進行粉碎後壓濾衝洗先分離纖維素，再從澱粉與黃姜皂苷混合物中分離出澱粉，再酸解提取皂素，因此，用酸量減少85%,每生產I噸阜素可回收澱粉12噸、纖維素15噸,但此方法酸水解之前需要先濃縮含黃姜皂苷的溶液，耗費電量較大，而且還需增加黃姜洗皮去須預處理步驟，用水量很大，皂素收率較低，且在澱粉和纖維素中殘留的皂苷含量仍然較高，澱粉和纖維素需要進一步純化才能被綜合利用，因此，生產成本依然很高。中國地質大學、竹溪創藝公司發明的「糖化膜分離水解」清潔 生產工藝，即通過對黃姜漿料進行液化糖化，使黃姜中澱粉轉化為糖，再通過膜分離技術將糖溶液與渣料分離，澱粉糖得到回收利用，渣料酸解提取皂素。該技術皂素回收率較高，每生產I噸黃姜皂素酸用量減少60%以上，且廢水排放量小於70噸， 但也存在一些突出問題需要進一步解決，如流失了大量水溶性黃姜皂苷、工藝路線較長、膜分離需要進行三級分離操作難度大、運行成本高等。黃姜皂苷被黃姜細胞壁中大量的纖維素、半纖維素和果膠質等物質所包裹，並伴有木質素存在，其結構緊密，機械強度大，難以破壞。因此，提取它的步驟通常需要採用一些方法使植物細胞壁的結構變得鬆散，促進黃姜皂苷釋放出來。在本發明的申請人2010年已公布的專利(申請號201010152619. 6)技術中，公布了先使用蒸汽爆破和多種酶協同處理黃姜原料，得到含黃姜皂苷的澱粉水解糖液， 然後採用微生物發酵利用水解糖生產胞外有機酸，並將發酵過程與多級膜分離耦合，實現菌體濃縮回流到發酵罐高效利用水解糖大量生產有機酸，同時膜分離進一步將有機酸和黃姜皂苷分開，使黃姜皂苷得到濃縮富集，再使用少量的薯蕷皂苷酶或酸將黃姜皂苷水解為黃姜皂素。這一技術可以大幅減少酸和有機溶劑的用量，實現了利用黃姜原料清潔生產黃姜皂素聯產有機酸，但也還存在預處理時間偏長(20 30小時)，乳酸、琥珀酸等胞外發酵產物與水溶性黃姜皂苷混合存在於發酵液中增加了膜分離難度等問題。
綜上所述，黃姜皂素清潔生產工藝要實現大規模生產應用，還需要進一步解決上述發明存在的各種問題。發明內容
本發明針對上述問題，提供了一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，整個生產工藝避免了大量使用強酸長時間高溫處理以及大量使用有機溶劑，生產過程十分安全、操作工藝簡單，且用時較短、用水量少、能耗低，同時黃姜皂素易於提取、收率高，並實現了黃姜澱粉高值化利用。總生產成本較低，工業化應用效益顯著。
本發明提供的一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，其特徵在於，包括以下步驟
第I步微生物處理釋放黃姜皂苷步驟
按照黃姜乾重與水的質量比為1: 5 1: 10混合均勻製成漿液，在漿液中接種微生物進行發酵處理，該微生物能分泌包括纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶和木聚糖酶中的任二種或二種以上，但分泌澱粉酶能力小於或者等於O.1U每毫升發酵液，得到含大量黃姜皂苷和澱粉的微生物發酵液；
第2步雙酶法處理上述微生物發酵液中澱粉得到水解糖，並從發酵液的固體顆粒中進一步釋放黃姜皂苷步驟
向上述發酵液中按黃姜乾重每千克加入6萬 10萬單位(U) α-澱粉酶，在pH值 4. O 7. O、溫度90 92°C條件下液化5min 30min，發酵液中微生物此時已被高溫滅活， 不會利用水解糖；將高溫發酵液冷卻至60°C以下後，再按黃姜乾重每千克加入6萬 10萬單位(U)糖化酶，在pH4. O 7. O、溫度40 60°C條件下糖化6h 24h，得到含有大量黃姜皂苷和水解糖的黃薑糖化醪；
第3步固液分離黃薑糖化醪步驟`
通過固液分離去除上述黃薑糖化醪中未被酶解的固體殘渣和滅活的微生物，得到經第2步處理後形成的含有大量黃姜皂苷和水解糖的混合液，即糖化液；
第4步糖化液中黃姜皂苷和水解糖的分離步驟
通過以下兩種方式分離上述糖化液中含有的黃姜皂苷和水解糖
第一種方式通過微濾得到清液，再通過納濾裝置，截留分子量較大的黃姜皂苷， 濾過分子量較小的水解糖，分別得到濃縮的黃姜皂苷溶液和水解糖溶液兩種粗產品；
第二種方式以上述糖化液為碳源，配製培養基，滅菌後接種耐黃姜皂苷且產大量胞內產物的菌株，發酵後固液分離，將菌體及黃姜皂苷溶液分開，分別得到富含胞內發酵產物的菌體和黃姜皂苷溶液兩種粗產品；
第5步水解含黃姜皂苷的溶液獲得黃姜皂素粗品；
第6步所述黃姜皂素粗品再經混合有活性炭的有機溶劑提取即得到黃姜皂素，所述活性炭的質量百分比濃度為O. 3 O. 8%。
上述技術方案可以採用下述一種或幾種方式進行改進(一)第I步中的發酵處理時間為3h IOh ; (二)第4步的第二種方式中，接種的微生物為耐黃姜皂苷且產胞內產物的菌株，如產Y-亞油酸的小克銀漢黴，或者為將菌體本身作為高蛋白飼料的產朊假絲酵母，或者產多殺菌素的刺糖多胞菌等；(三)第4步的第一種方式中，微濾裝置的孔徑為O. 10 O. 45 μ m,納濾裝置孔徑為I 2nm，納濾膜是截留分子量為200 500道爾頓的有機膜。(四)第5步中，對於第4步中第一種方式得到濃縮的黃姜皂苷溶液，可直接水解含黃姜皂苷溶液，黃姜皂素不溶於水而沉澱，固液分離後獲得黃姜皂素粗品；對於第4步中第二種方式得到的黃姜皂苷溶液，先採用減壓濃縮(減壓濃縮條件為60 90°C，真空度-O.1 O. 08Mpa)後，得到濃縮的黃姜皂苷溶液，再對其進行水解成為黃姜皂素，黃姜皂素不溶於水而沉澱，固液分離後獲得黃姜皂素粗品。
上述技術方案可以採用下述方式進行進一步改進所述黃姜原料為鮮黃姜或黃姜乾粉，鮮黃姜經洗淨去雜後，在溫度120 130°C、壓力O.1 O. 2MPa條件下，蒸汽爆破15 20min，冷卻至室溫後使用；黃姜乾粉由黃姜塊根乾燥後粉碎至30目 100目得到，或進一步採用與鮮黃姜相同條件的爆破處理後得到。對於原料為鮮黃姜時，上述第2步中，按每千克鮮黃姜加入2萬 3. 3萬單位⑶液態α -澱粉酶，按每千克鮮黃姜加入2萬 3. 3萬單位(U)液態糖化酶。
本發明方法第5步中水解可優選下述二種方式(一)在黃姜皂苷溶液中，按照 10 15U/L加入薯蕷糖苷酶，在30 40°C條件下攪拌30 40min，黃姜皂素不溶於水而沉澱，固液分離後得到黃姜皂素粗品；(二)向濃縮黃姜皂苷溶液中加入硫酸，使硫酸終濃度為O. 75 1. 50mol/L，在100 104°C條件下酸解2 4h，黃姜皂素不溶於水而沉澱，固液分離後得黃姜皂素粗品。
以上所有步驟中用到固液分離均採用板框過濾或離心分離。
第6步中的有機溶劑可採用石油醚、汽油、乙酸乙酯中的任何一種。
本發明突破現有工藝瓶頸，使用微生物發酵方法替代處理時間長且成本高的複合酶方法，處理黃姜原料的微生物是分泌纖維素酶、果膠酶、半 纖維素酶、木聚糖酶活力高且澱粉酶活力很低的細菌或真菌高效預處理黃姜原料，使存在於植物組織中被纖維素、果膠質、澱粉等包裹的黃姜皂苷充分釋放到溶液中。在雙酶法後固液分離所得的糖化液中，再先後採用微濾和納濾膜分離分別得到含水解糖或黃姜皂苷的溶液；或接種耐黃姜皂苷且產胞內產物的菌株如產Y-亞油酸的小克銀漢黴、將菌體本身作為高蛋白飼料的產朊假絲酵母等，通過發酵後固液分離，即可將菌體及黃姜皂苷溶液分開，分別得到富含胞內產物的菌體和富含黃姜皂苷的溶液兩種粗產品，這種方法可減少膜分離設備投資及生產成本；本發明還可通過在黃姜原料製成漿液前利用蒸汽爆破處理，進一步提高黃姜皂素的收率、降低生產成本，同時縮短生產時間。本發明方法完全克服了以往專利存在的諸多不足，真正實現了黃姜皂素的清潔生產和高值化綜合利用，並易於實現工業化應用，為黃姜產業健康持續發展提供了有力的技術支撐。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式
作進一步說明。在此需要說明的是，對於這些實施方式的說明用於幫助理解本發明，但並不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互組口 ο
首先說明以下各實施例所用的測量方法
(I)有機酸的定量測定方法採用高效液相色譜法，單位g/L，參考0h，H.，Wee, Y. J. , Yun, J. S. , Han, S. H. , Jung, S. ff. , Ryu, H. ff. , 2005. Lactic acid production from agricultural resources as cheap raw materials. Bioresour. Technol. 96 1492-1498.及 Meynial-Salles,1., Dorotyn, S. , Soucaille, P.A. new process for thecontinuous production of succinic acid from glucose at high yield,titer,and productivity[J]. Biotechnology and Bioengineering. 208,99(1) 12.
(2)還原糖的定量測定方法採用3，5-二硝基水楊酸法(DNS法)，單位g/L，參考 Miller,G. L. ,1959. Use of dinitros alicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Anal. Chem 31 :426-429.
(3)黃姜皂素的定量測定方法高效液相色譜法，色譜條件為=C18反相柱 (syncronis C18 250X4. 6mm),檢測波長204nm,流動相為純甲醇，流速lml/min,進樣量 10 μ L0
實施例1包括下列步驟
1.黃姜原料預處理步驟
500克黃姜塊根乾燥後粉碎至100目，在溫度120 130°C、壓力0.1 0. 2MPa條件下，蒸汽爆破15min,冷卻至室溫；
2.微生物處理釋放黃姜皂苷步驟
上述黃姜乾粉按照黃姜乾粉水=I 5(w/v)加水攪拌均勻；然後接入10%種子液，於PH值6. O、溫度37°C條件下，攪拌轉速150rpm，發酵處理IOh後結束。
所述種子液是普通的LB培養基，即每升水加入蛋白腖10g，酵母粉5g，氯化鈉10g， 調節PH值至7. 0，混合成種子培養基並滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將產纖維素酶、果膠酶酶系的菌種接種於無菌種子培養基，在PH值7、溫度37°C條件下攪拌，攪拌速度120rpm，時間10h，得到種子液；所述能產纖維素酶、果膠酶組成的酶系的菌種是地衣芽孢桿菌Hg-1 ；
3.雙酶法處理上述發酵液中澱粉得到水解糖，並從發酵液的固體顆粒中進一步釋放黃姜皂苷步驟
上述發酵液置於高溫下滅活菌種，適當冷卻後向其中加入3萬單位α -澱粉酶，在 pH值7. O、溫度90°C條件下液化5minmin,冷卻至60°C以下；再加入3萬液態糖化酶,在pH 值4. O、溫度60°C條件下糖化6h，得到黃薑糖化醪。
4.固液分離獲得含黃姜皂苷和水解糖的混合液步驟。
步驟三中糖化醪再通過固液分離(5000rpm離心8min)去除其中未被酶解的固體殘渣，得到經微生物及雙酶法處理形成的含有大量黃姜皂苷和糖分的混合液，經SBA-生物傳感儀測定得到其葡萄糖濃度為59g/L。
5.糖化液中黃姜皂苷和水解糖的分離步驟。
上述含有大量水溶性黃姜皂苷和糖分的混合液進一步通過微濾得到清液，再通過孔徑為Inm的納濾裝置，截留分子量較大(M = 869. 05)的黃姜皂苷，濾過分子量較小的水解糖，分別得到水解糖溶液和濃縮的黃姜皂苷溶液兩種粗產品。
6.水解含黃姜皂苷的濃縮液獲得黃姜皂素粗品步驟。
本實例中，上述濃縮的黃姜皂苷溶液中，加入一定濃度硫酸，使硫酸終濃度為1.5mol/L，在100°C條件下酸解2h，水洗除去液體部分即得黃姜皂素粗品。
所述黃姜皂素粗品再以石油醚混合O. 3%活性炭為提取劑，在85°C溫度下回流提取4h，趁熱除去活性炭，在壓力O. 01 O. 05Mpa、溫度60°C條件下旋轉蒸發，回收有機溶劑石油醚循環利用，並得到白色黃姜皂素固體。
7.利用黃姜澱粉糖化液發酵生產酒精
將上述黃姜澱粉糖化液糖濃度調整為含糖量150g/L加(15%左右澱粉漿)入發酵罐進行高壓蒸汽滅菌，冷卻到室溫後，向發酵罐中接入體積比17%的種子液，於pH值4. 5、 溫度28. 5 °C條件下，靜置發酵84h。
所述種子液按如下方法製備取一定量的活性乾酵母置於10倍重量的5%滅菌待用的糖水中，38°C水浴中活化50min,即可用來接種。
生產結果每100克幹黃姜生產出皂素2. 17克，酒精25. 97g。
實施例2包括下列步驟
1.黃姜原料 預處理步驟
1000克黃姜塊根乾燥後，粉碎至60目。
2.微生物處理釋放黃姜皂苷步驟
按照黃姜乾粉水=I 10(w/v)加水混合均勻；冷卻後接種10%種子液，於pH 值6. O、溫度37°C條件下,攪拌轉速150rpm,發酵處理6h後結束。
所述種子液是普通的LB培養基，即每升水加入蛋白腖10g，酵母粉5g，氯化鈉10g， 調節PH值至7. 0，混合成種子培養基並滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將能產纖維素酶、半纖維素、果膠酶組成的酶系的兩種菌種分別接種於無菌種子培養基，在PH值7、 溫度37°C條件下攪拌，攪拌速度120rpm，時間10h，得到兩種種子液；所述能產纖維素酶、半纖維素、果膠酶酶系的菌種是地衣芽孢桿菌Hg-1和Hg-6，兩種菌株種子液同時添加5%複合處理；
3.雙酶法處理上述發酵液中澱粉得到水解糖，並進一步釋放黃姜皂苷步驟
上述發酵液置於高溫下滅活菌種，適當冷卻後加入8萬單位α -澱粉酶，在pH值 4. O、溫度91°C條件下液化20min，冷卻至60°C以下；再按每千克黃姜乾粉加入8萬單位糖化酶，在pH值7. O、溫度60°C條件下糖化16h，得到黃薑糖化醪。
4.固液分離獲得含黃姜皂苷和水解糖的混合液步驟
上述糖化醪再通過固液分離(5000rpm離心8min)去除其中未被酶解的固體殘渣， 得到經微生物及雙酶法處理形成的含有大量黃姜皂苷和糖分的混合液，經SBA-生物傳感儀測定得到混合液中葡萄糖濃度為62g/L。
5.糖化液中黃姜皂苷和水解糖的分離步驟。
步驟4中混合液進一步通過微濾得到清液，再通過孔徑為1. 5nm的納濾裝置，截留分子量較大(M = 869. 05)的黃姜皂苷，濾過分子量較小的水解糖，分別得到水解糖溶液和濃縮的黃姜皂苷溶液兩種粗產品。
6.酶法或酸法水解含黃姜皂苷的溶液獲得黃姜皂素粗品步驟
上述濃縮的黃姜皂苷溶液中，加入一定濃度硫酸，使硫酸終濃度為l.Omol/L，在 102°C條件下酸解3h，水洗除去液體部分即得黃姜皂素粗品。
所述黃姜皂素粗品再以石油醚混合O. 5%的活性炭為提取劑，在85°C溫度下回流提取4h,趁熱除去活性炭,在壓力O. 01 O. 05Mpa、溫度60°C條件下旋轉蒸發，回收有機溶劑石油醚循環利用，並得到白色黃姜皂素固體。
7.利用黃姜澱粉糖化液發酵生產酒精
通過添加葡萄糖將上述黃姜澱粉糖化液糖濃度調整為150g/L(15%左右澱粉漿)，加入發酵罐進行高壓蒸汽滅菌，冷卻到室溫後，向發酵罐中接入體積比15%的種子液，於PH值4. 5、溫度28. 5 °C條件下，靜置發酵84h。
所述種子液按如下方法製備取一定量的活性乾酵母置於10倍重量的5%滅菌待用的糖水中，38°C水浴中活化50min,即可用來接種。
生產結果每100克幹黃姜生產出皂素2. 20克，酒精26. 84g。
實施例3包括下列步驟
1.黃姜原料預處理步驟
鮮黃姜洗淨去雜後，取20千克在溫度120 130°C、壓力O.1 O. 2MPa條件下，蒸汽爆破20min，冷卻至室溫。
2.微生物處理釋放黃姜皂苷步驟
將經過預處理後的黃姜塊莖粉碎至漿液，按照鮮黃姜水=I 2(w/v)加水攪拌均勻；然後接入10%種子液，於pH值6.0、溫度37°C條件下，攪拌轉速150rpm，發酵處理IOh後結束。
所述種子液是普通的LB培養基，即每升水加入蛋白腖10g，酵母粉5g，氯化鈉10g， 調節PH值至7. 0，混合成種子培養基並滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將產纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶或木聚糖酶的菌種接種於無菌種子培養基，在PH值7、溫度37`°C 條件下攪拌，攪拌速度120rpm，時間10h，得到種子液；所述能產纖維素酶、果膠酶等組成的酶系的菌種是地衣芽孢桿菌Hg-5 ；
3.雙酶法處理上述發酵液中澱粉得到水解糖，並進一步釋放黃姜皂苷步驟。
上述發酵液置於高溫下滅活菌種，適當冷卻後加入40萬單位α -澱粉酶，在pH值 6. 2、溫度92°C條件下液化15min 20min,冷卻至60°C以下；再加入66萬單位糖化酶,在 pH值4. 2、溫度60°C條件下糖化24h，得到黃薑糖化醪。
4.固液分離獲得含黃姜皂苷和水解糖的混合液步驟
上述糖化醪再通過固液分離(板框過濾)去除其中未被酶解的固體殘渣，得到經微生物及雙酶法發酵處理形成的含有大量黃姜皂苷和糖分的混合液，經SBA-生物傳感儀測定得到混合液葡萄糖濃度為60g/L。
5.糖化液中黃姜皂苷和水解糖的分離步驟。
步驟4混合液進一步通過微濾得到清液，清夜再通過孔徑為2nm的納濾裝置，截留分子量較大(M = 869. 05)的黃姜皂苷，濾過分子量較小的水解糖，分別得到水解糖溶液和濃縮的黃姜皂苷溶液兩種粗產品。
6.酶法或酸法水解含黃姜皂苷的溶液獲得黃姜皂素粗品
上述納濾截留的黃姜皂苷濃縮液中，每升加入15U薯蕷皂苷酶，在pH值為6. O、溫度40°C條件下攪拌40min，除去上清即得黃姜皂素粗品。
所述皂素粗液再以汽油混合O. 8%活性炭為提取劑，在60°C溫度下回流提取4h， 趁熱過濾活性炭，在壓力O. 01 O. 05Mpa、溫度60°C條件下旋轉蒸發，回收有機溶劑汽油循環利用，並得到白色黃姜皂素固體。
7.利用黃姜澱粉糖化液發酵生產酒精
通過添加葡萄糖將上述黃姜澱粉糖化液糖濃度調整為含糖量150g/L(15%左右澱粉漿)入發酵罐進行高壓蒸汽滅菌，冷卻到室溫後，向發酵罐中接入體積比17%的種子液， 於pH值4. 5、溫度28. 5 °C條件下，靜置發酵84h。
所述種子液按如下方法製備取一定量的活性乾酵母置於10倍重量的5%滅菌待用的糖水中，38°C水浴中活化50min,即可用來接種。
生產結果每100克鮮黃姜生產出皂素O. 75克，酒精25. 97g。
實施例4包括下列步驟
1.黃姜原料預處理步驟
7. 5千克黃姜塊根乾燥後，粉碎至30目，在溫度120 130°C、壓力O.1 O. 2MPa 條件下，蒸汽爆破20min,冷卻至室溫。
2.微生物處理釋放黃姜皂苷步驟
經過預處理的黃姜原料按照黃姜乾粉水=1: 7(w/v)加水攪拌均勻；然後接入 10%種子液，於pH值6. O、溫度37°C條件下，攪拌轉速150rpm，發酵處理4h後結束。
所述種子液是普通的LB培養基，即每升水加入蛋白腖10g，酵母粉5g，氯化鈉10g， 調節PH值至7. 0，混合成種子培養基並滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將能產纖維素酶、果膠酶組成的酶系的兩種菌種分別接種於無菌種子培養基，在PH值7、溫度37°C條件下攪拌，攪拌速度120rpm，時間10h，得到兩種種子液；所述產纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶或木聚糖酶的菌種分別是地衣芽孢桿菌Hg-1和Hg-5，兩種菌株種子液同時添加5%複合處理；
3.雙酶法處理上 述發酵液中澱粉得到水解糖，並進一步釋放黃姜皂苷步驟
上述發酵液置於高溫下滅活菌種，適當冷卻後，加入75萬單位α -澱粉酶，在pH 值6. 2、溫度92°C條件下液化30min，冷卻至60°C以下；再加入75萬單位糖化酶，在pH值 4. O、溫度60°C條件下糖化6h，得到黃薑糖化醪。
4.固液分離獲得含黃姜皂苷和水解糖的混合液步驟
上述糖化醪再通過固液分離(板框過濾)去除其中未被酶解的固體殘渣，得到經微生物及雙酶法預處理形成的含有大量黃姜皂苷和糖分的混合液，經SBA-生物傳感儀測定得到混合液葡萄糖濃度62g/L。
5.糖化液中黃姜皂苷和水解糖的分離步驟
步驟4混合液進一步通過微濾得到清液，再通過孔徑為Inm納濾裝置，截留分子量較大(M = 869.05)的黃姜皂苷，濾過分子量較小的水解糖，分別得到水解糖溶液和濃縮的黃姜皂苷溶液兩種粗產品。
6.酶法或酸法水解含黃姜皂苷溶液獲得黃姜皂素粗品步驟
上述濃縮的黃姜皂苷溶液中，每升加入IOU薯蕷皂苷酶，在pH值為5. O、溫度37°C 條件下攪拌30min，除去上清即得黃姜皂素粗品。
所述皂素粗品再以乙酸乙酯混合O. 5%活性炭為提取劑，在80°C溫度下回流提取 4h，趁熱除去活性炭，在壓力O. 01 O. 05Mpa、溫度60°C條件下旋轉蒸發，回收有機溶劑乙酸乙酯循環利用，並得到白色黃姜皂素固體。
7.利用黃姜澱粉糖化液發酵生產酒精
將上述黃姜澱粉糖化液糖濃度調整為含糖量150g/L(15%左右澱粉漿)加入發酵罐進行高壓蒸汽滅菌，冷卻到室溫後，向發酵罐中接入體積比15%的種子液，於pH值4. 5、 溫度28. 5 °C條件下，靜置發酵84h。
所述種子液按如下方法製備取一定量的活性乾酵母置於10倍重量的5%滅菌待用的糖水中，38°C水浴中活化50min,即可用來接種。
生產結果每100克幹 黃姜生產出皂素2. 10克，酒精26. 84g。
實施例5包括下列步驟
1.黃姜原料預處理步驟
鮮黃姜洗淨去雜後，取1500克在溫度120 130°C、壓力O.1 O. 2MPa條件下，蒸汽爆破15min,冷卻至室溫。
2.微生物處理釋放皂苷步驟
將上述經過預處理的黃姜塊莖粉碎至漿液，按照鮮黃姜水=I 2(w/v)加水攪拌均勻；然後接種10%種子液,於pH值6. O、溫度37°C條件下,攪拌轉速150rpm,預處理4h後結束。
所述種子液是普通的LB培養基，即每升水加入蛋白腖10g，酵母粉5g，氯化鈉10g， 調節PH值至7. 0，混合成種子培養基並滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將能產纖維素酶、果膠酶組成酶系的菌種接種於無菌種子培養基，在PH值7、溫度37°C條件下攪拌， 攪拌速度120rpm，時間10h，得到種子液；所述能產纖維素酶、果膠酶組成酶系的菌種是地衣芽孢桿菌Hg-1 ；
3.雙酶法處理上述發酵液中澱粉得到水解糖，並進一步釋放黃姜皂苷步驟。
上述發酵液置於高溫下滅活菌種，適當冷卻後加入3萬單位α -澱粉酶，在pH值 6. 2、溫度90°C條件下液化15min，冷卻至60°C以下；再加入4. 5萬單位糖化酶，在pH值4. 2、 溫度60°C條件下糖化20h，得到黃薑糖化醪。
4.固液分離獲得含黃姜皂苷和水解糖的混合液步驟
上述糖化醪再通過固液分離(5000rpm離心8min)去除其中未被酶解的固體殘渣，得到經微生物及雙酶法預處理形成的含有大量水溶性黃姜皂苷和糖分的混合液，經 SBA-生物傳感儀測定得到混合液葡萄糖濃度為60g/L。
5.糖化液中黃姜皂苷和水解糖的分離步驟。
配製生產Y-亞油酸的發酵培養基，送入發酵罐進行高壓蒸汽滅菌，冷卻到室溫後，向發酵罐中接入體積比10%的種子液，於自然pH值、溫度28°C、攪拌速度ISOrpm條件下培養3天，然後在溫度20°C攪拌速度ISOrpm條件下繼續培養3天。
所述種子液按如下方法製備取PDA固體培養上生長至對數期的小克銀漢黴與帶玻璃珠的無菌水在無菌條件下混合,在溫度28 °C條件下攪拌，攪拌速度150rpm,時間 20min,得到孢子懸液即為生產Y -亞油酸的種子液。
生產Y -亞油酸的發酵培養基組成為將上述黃姜澱粉糖化液糖濃度調整為還原糖 100g/L ;每升黃姜酶解糖液中添加 O. 3g MgSO4 ·7Η20，2gKH2P04，Ig酵母膏，3g NH4NO3, 20mg Fe2+, 20mg Ca2+, 20mg Cu2+, 20mgZn2+, pH5. 0 6. 0。
發酵完畢後，離心或者抽濾發酵液，即可得到小克銀漢黴菌體及含黃姜皂苷的發酵液兩種粗廣品；
Y-亞油酸提取將小克銀漢黴菌體烘乾後磨碎，按照小克銀漢黴菌體質量石油醚體積=1:1萃取40min,在5000rpm條件下離心IOmin,上清石油醚相 即為Y -亞油酸粗提液，在壓力O. 01 O. 05Mpa、溫度60°C條件下旋轉蒸發，回收有機溶劑石油醚循環利用，並得到Y-亞油酸粗油。
6.酶法或酸法水解含黃姜皂苷溶液獲得黃姜皂素粗品步驟
上述含黃姜皂苷的發酵液中，每升加入15U薯蕷皂苷酶，在pH值為5. 5、溫度37°C 條件下攪拌30min，除去上清即得黃姜皂素粗品。
所述皂素粗液再以石油醚混合O. 5%活性炭為提取劑，在85°C溫度下回流提取 4h,趁熱過濾活性炭,在壓力O. 01 O. 05Mpa、溫度60°C條件下旋轉蒸發，回收有機溶劑石油醚循環利用，並得到白色黃姜皂素固體。
生產結果每100克幹黃姜生產出皂素2. 23g，Y -亞油酸1. 62g。
實施例6包括下列步驟
1.黃姜原料預處理步驟
500克黃姜塊根乾燥後，粉碎至30目。
2.微生物處理釋放步驟
上述經過預處理的黃姜乾粉按照黃姜乾粉水=1: 7(w/v)加水攪拌均勻；然後接入10%種子液，於pH值6. O、溫度37°C條件下，攪拌轉速150rpm，發酵處理4h後結束。
所述種子液是普通的LB培養基，即每升水加入蛋白腖10g，酵母粉5g，氯化鈉10g， 調節PH值至7. 0，混合成種子培養基並滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將產木聚糖酶、果膠酶組成酶系的兩種菌種分別接種於無菌種子培養基，在PH值7、溫度37°C條件下攪拌，攪拌速度120rpm，時間10h，得到兩種種子液；所述產木聚糖酶、果膠酶組成的酶系的菌種分別是地衣芽孢桿菌Hg-2和Hg-3，兩種菌株種子液同時添加5%複合處理；
3.雙酶法處理釋放水解糖和黃姜皂苷步驟
上述發酵液置於高溫下滅活菌種，然後加入6萬單位α -澱粉酶，在pH值6. 2、溫度90 92°C條件下液化30min，冷卻至60°C以下；再加入10萬單位糖化酶，在pH值4. 2、溫度60°C條件下糖化12h，得到黃薑糖化醪。
4.固液分離獲得含黃姜皂苷和水解糖的混合液步驟
上述糖化醪再通過固液分離(5000rpm離心8min)去除其中未被酶解的固體殘渣，得到經微生物及雙酶法預處理形成的含有大量水溶性黃姜皂苷和糖分的混合液，經 SBA-生物傳感儀測定得到混合液葡萄糖濃度為62g/L。
5.糖化液中黃姜皂苷和水解糖的分離步驟
步驟4混合液進一步通過微濾得到清液，再通過孔徑為2nm的納濾裝置，截留分子量較大(M = 869.05)的黃姜皂苷，濾過分子量較小的水解糖，分別得到水解糖溶液和濃縮的黃姜皂苷溶液兩種粗產品。
6.酶法或酸法水解含黃姜皂苷溶液獲得黃姜皂素粗品步驟
上述納濾截留的黃姜皂苷濃縮液中，每升加入IOU薯蕷皂苷酶，在pH值為6. O、溫度40°C條件下攪拌40min，除去上清即得黃姜皂素粗品。
所述皂素粗液再以石油醚混合活性炭為提取劑，在85°C溫度下回流提取4h，趁熱過濾活性炭，在壓力O. 01 O. 05Mpa、溫度60°C條件下旋轉蒸發，回收有機溶劑石油醚循環利用，並得到白色黃姜皂素固體。
7.利用黃姜澱粉糖化液發酵生產琥珀酸
配製生產琥珀酸的發酵培養基，送入發酵罐進行高壓蒸汽滅菌，冷卻到室溫後，向發酵罐中接入體積比10%的種子液，於pH值7. O、溫度33°C條件下，按照速度lL/min通入 CO2並攪拌,攪拌轉速200rpm,當發酵液中還原糖濃度小於2g/L時發酵結束。
所述種子液按如下方法製備每升水加入葡萄糖15g、蛋白腖15g、酵母粉7. 5g,混合成種子培養基並滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將產琥珀酸菌種接種於無菌種子培養基，在PH值7、溫度50°C條件下攪拌，攪拌速度200rpm，時間18h，得到種子液；所述產琥珀酸菌種是產琥珀酸放線桿菌FZ53。
生產琥珀酸的發酵培養基組成為將上述黃姜澱粉糖化液糖濃度調整為還原糖 150g/L ;每升黃姜酶解糖液中添加酵母粉5g、蛋白腖10g、K2HP042g，調節pH值至7. O ;
生產結果每100克鮮黃姜生產出皂素O. 76克，琥珀酸24. 26g。
實施例7包括下列步驟
1.黃姜原料預處理步驟
1000克黃姜塊根乾燥後，粉碎至100目，在溫度120 130°C、壓力O.1 O. 2MPa 條件下，蒸汽爆破20min,冷卻至室溫。
2.微生物處理釋放皂苷步驟
上述經過預處理的 黃姜乾粉按照黃姜乾粉水=1: 6(w/v)加水攪拌均勻；然後接種10%種子液，於自然pH值、溫度25°C條件下，攪拌轉速150rpm，預處理IOh後結束。
所述種子液是富含孢子的懸液，先稱取200g馬鈴薯，洗淨去皮切碎，加水IOOOml 煮沸半個小時，紗布過濾，再加10 20g葡萄糖和17 20g瓊脂，充分溶解後滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將產纖維素酶、果膠酶和木聚糖酶組成的酶系的菌種接種於無菌種子培養基，在溫度25°C條件下靜置培養時間24 48h，形成大量菌絲體後加入無菌水振蕩得到種子液；所述產纖維素酶、果膠酶組成酶系的菌種是白腐真菌Hg-4 ；
3.雙酶法處理上述發酵液中澱粉得到水解糖，並進一步釋放黃姜皂苷步驟
上述發酵液置於高溫下滅活菌種，適當冷卻後加入10萬單位α-澱粉酶，在pH值6.2、溫度90 92°C條件下液化15min 20min,冷卻至60°C以下；再加入8萬單位糖化酶， 在pH值4. 2、溫度60°C條件下糖化20h，得到黃薑糖化醪。
4.固液分離獲得含黃姜皂苷和水解糖的混合液步驟
上述糖化醪再通過固液分離(5000rpm離心8min)去除其中未被酶解的固體殘渣， 得到經微生物及雙酶法預處理形成的含有大量黃姜皂苷和糖分的混合液，經SBA-生物傳感儀測定得到混合液葡萄糖濃度為65g/L。
5.糖化液中黃姜皂苷和水解糖的分離步驟
步驟4混合液進一步通過微濾得到清液，再通過孔徑為Inm的納濾裝置，截留分子量較大(M = 869.05)的黃姜皂苷，濾過分子量較小的水解糖，分別得到水解糖溶液和濃縮的黃姜皂苷溶液兩種粗產品。
6.酶法或酸法水解含黃姜皂苷溶液獲得黃姜皂素粗品步驟
上述納濾截留的黃姜皂苷濃縮液中，每升加入15U薯蕷皂苷酶，在pH值為5. O、溫度37°C條件下攪拌30min，除去上清即得黃姜皂素粗品。
所述皂素粗液再以石油醚混合O. 3%活性炭為提取劑，在85°C溫度下回流提取 4h,趁熱過濾活性炭,在壓力O. 01 O. 05Mpa、溫度60°C條件下旋轉蒸發，回收有機溶劑石油醚循環利用，並得到白色黃姜皂素固體。
7.利用黃姜澱粉糖化液發酵生產乳酸
配製生產乳酸的發酵培養基，送入發酵罐進行高壓蒸汽滅菌，冷卻到室溫後，向發酵罐中接入體積比8%的種子液，於pH值5. 5、溫度30°C條件下，攪拌轉速50rpm，當發酵液中還原糖濃度小於3g/L時，發酵結束。
所述種子液按如下方法製備每升水加入葡萄糖10g、蛋白腖10g、酵母粉5g,混合成種子培養基並滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將產乳酸菌種接種於無菌種子培養基，在pH值5. 5、溫度30°C條件下攪拌，攪拌速度50rpm，時間10h，得到種子液；所述產乳酸菌種是鼠李糖乳桿菌L. rhamnosus HG09F-27。
生產乳酸的發酵培養基組成為將上述黃姜澱粉糖化液糖濃度調整為還原糖 160g/L ;每升黃姜酶解糖液中添加酵母粉5g、蛋白腖10g、K2HP042g,調節pH值至5. 5 ;
生產結果每100克幹黃姜生產出皂素2. 13克，乳酸34. 56g。
實施例8包括下列步驟
1.黃姜原料預處理 步驟
鮮黃姜洗淨去雜後，取2000克在溫度120 130°C、壓力0.1 0. 2MPa條件下， 蒸汽爆破18min,冷卻至室溫,粉碎至眾。
2.微生物處理釋放步驟
上述經過預處理的黃姜塊莖按照鮮黃姜水=1:1 (w/v)加水攪拌均勻；然後接種10%種子液，於pH值6. O、溫度37°C條件下，攪拌轉速150rpm，發酵處理4h後結束。
所述種子液是普通的LB培養基，即每升水加入蛋白腖10g，酵母粉5g，氯化鈉10g， 調節PH值至7. 0，混合成種子培養基並滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將產纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶組成的酶系的兩種菌種分別接種於無菌種子培養基，在pH值7、 溫度37°C條件下攪拌，攪拌速度120rpm，時間10h，得到兩種種子液；所述產纖維素酶、果膠酶的組成的酶系的菌種分別是地衣芽孢桿菌Hg-1和Hg-6，兩種菌株種子液同時添加5%複合處理；
3.雙酶法處理上述發酵液中澱粉得到水解糖，並進一步釋放黃姜皂苷步驟
上述發酵液置於高溫下滅活菌種，然後加入5萬單位α -澱粉酶，在pH值6. 2、溫度92°C條件下液化5min，冷卻至60°C以下；再加入5萬單位糖化酶，在pH值4. 2、溫度60°C 條件下糖化24h，得到黃薑糖化醪。
4.固液分離獲得含黃姜皂苷和水解糖的混合液步驟
上述糖化醪再通過固液分離(5000rpm離心8min)去除其中未被酶解的固體殘渣， 得到經微生物及雙酶法預處理形成的含有大量黃姜皂苷和糖分的混合液，經SBA-生物傳感儀測定得到混合液葡萄糖濃度為65g/L。
5.糖化液中黃姜皂苷和水解糖的分離步驟
步驟4混合液進一步通過微濾得到清液，再通過孔徑為1. 5nm的納濾裝置，截留分子量較大(M = 869.05)的黃姜皂苷，濾過分子量較小的水解糖，分別得到水解糖溶液和濃縮的黃姜皂苷溶液兩種粗產品。
6.酶法或酸法水解含黃姜皂苷溶液獲得黃姜皂素粗品步驟
上述納濾截留的黃姜皂苷濃縮液中，每升加入15U薯蕷皂苷酶，在pH值為5. O、溫度37°C條件下攪拌30min，除去上清即得黃姜皂素粗品。
所述皂素粗液再以石油醚混合O. 5%活性炭為提取劑，在85°C溫度下回流提取 4h,趁熱過濾活性炭,在壓力O. 01 O. 05Mpa、溫度60°C條件下旋轉蒸發，回收有機溶劑石油醚循環利用，並得到白色黃姜皂素固體。
7.利用黃姜澱粉糖化液發酵生產乳酸
配製產朊假絲酵母生長發酵培養基，送入發酵罐進行高壓蒸汽滅菌，冷卻到室溫後，向發酵罐中接入體積比10 %的種子液，於pH值6. O、溫度37°C條件下，攪拌轉速 ISOrpm,當發酵液中還原糖濃度為2g/L時，發酵結束。
所述種子液按如下方法製備每升水加入葡萄糖20g、蛋白腖20g、酵母粉IOgJg 合成種子培養基並滅菌，冷卻至室溫，得到無菌種子培養基；將產朊假絲酵母接種於無菌種子培養基，在PH值6. O、溫度30°C條件下攪拌，攪拌速度180rpm，時間12h，得到種子液。
生長菌體的發酵培養基組成為在上述黃姜澱粉糖化液糖中按每添加酵母粉 10g、蛋白腖21.3g，調節pH值至6.0 ；
生產結果每100克鮮黃姜生產出皂素O. 77克，產軟假絲酵母菌體乾重1. 2克。
以上所述為本發明的較佳實施例而已，但本發明不應該局限於該實施例所公開的內容。所以凡是不脫離本發明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發明保護的範圍。
權利要求
1.一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，其特徵在於，包括以下步驟第I步微生物處理釋放黃姜皂苷步驟按照黃姜乾重與水的質量比為1: 5 1: 10混合均勻製成漿液，在漿液中接種微生物，微生物能夠分泌纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶和木聚糖酶中的任二種或二種以上，但分泌澱粉酶能力小於或者等於O.1U每毫升發酵液，再進行發酵處理，得到含黃姜皂苷和澱粉的微生物發酵液；第2步雙酶法處理上述微生物發酵液中澱粉得到水解糖，並從發酵液的固體顆粒中進一步釋放黃姜阜苷步驟向上述發酵液中按黃姜乾重每千克加入6萬 10萬單位⑶α-澱粉酶，在pH值 4. O 7. O、溫度90 92°C條件下液化5min 30min，發酵液中微生物此時已被高溫滅活， 不會利用水解糖；將高溫發酵液冷卻至60°C以下後，再按黃姜乾重每千克加入6萬 10萬單位(U)糖化酶，在pH4.0 7.0、溫度40 601條件下糖化611 2411，得到含有大量黃姜皂苷和水解糖的黃薑糖化醪；第3步固液分離黃薑糖化醪步驟通過固液分離去除上述黃薑糖化醪中未被酶解的固體殘渣和滅活的微生物，得到經第 2步處理後形成的含有水溶性黃姜皂苷和水解糖的混合液，即糖化液；第4步糖化液中黃姜皂苷和水解糖的分離步驟通過以下兩種方式分離上述糖化液中含有的黃姜皂苷和水解糖第一種方式通過微濾得到清液，再通過納濾裝置，截留分子量較大的黃姜皂苷，濾過分子量較小的水解糖，分別得到濃縮的黃姜皂苷溶液和水解糖溶液兩種粗產品；第二種方式以上述糖化液為碳源，配製培養基，滅菌後接種耐黃姜皂苷且產胞內產物的菌株，發酵處理後，離心發酵液，即將菌體及黃姜皂苷溶液分開，分別得到富含胞內發酵產物的菌體和黃姜皂苷溶液兩種粗產品；第5步水解含黃姜皂苷溶液獲得黃姜皂素粗品；第6步所述黃姜皂素粗品再經混合有活性炭的有機溶劑提取即得到黃姜皂素，所述活性炭的質量百分比濃度為O. 3 O. 8%。以上所有步驟中用到固液分離均採用板框過濾或離心分離。第6步中的有機溶劑可採用石油醚、汽油、乙酸乙酯中的任何一種。
2.如權利要求1所述的利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，其特徵在於，第I步中的發酵處理時間為3h IOh。
3.如權利要求1或2所述的一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，其特徵在於，第4步的第二種方式中，為產Y-亞油酸的小克銀漢黴、或者為將菌體本身作為高蛋白飼料的產朊假絲酵母、或者產多殺菌素的刺糖多胞菌等。
4.如權利要求1至3中任一所述的一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，其特徵在於，第4步中，微濾裝置的孔徑為O. 10 O. 45 μ m,納濾裝置孔徑為O. 5 Inm,納濾膜是截留分子量為100 500道爾頓的有機膜。
5.如權利要求1至4中任一所述的一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，其特徵在於，第5步包括二種方式，第一種方式對於第4步中的第一種方式得到濃縮的黃姜皂苷溶液，直接水解含黃姜皂苷溶液，黃姜皂素不溶於水而沉澱，固液分離後獲得黃姜皂素粗品；第二種方式對於第4步中第二種方式得到的黃姜皂苷溶液，先採用減壓濃縮後，得到濃縮的黃姜皂苷溶液，再水解含黃姜皂苷溶液，黃姜皂素不溶於水而沉澱，固液分離後獲得黃姜皂素粗品。
6.如權利要求5所述的利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，其特徵在於，所述黃姜原料為鮮黃姜或黃姜乾粉，鮮黃姜經洗淨去雜後，在溫度120 130°C、壓力O.1 .0.2MPa條件下，蒸汽爆破15 20min，冷卻至室溫後使用；黃姜乾粉由黃姜塊根乾燥後粉碎至30目 100目得到，或進一步採用與鮮黃姜相同條件的爆破處理後得到。
7.如權利要求6所述的利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，其特徵在於，對於原料為鮮黃姜時，第2步中，按每千克鮮黃姜加入2萬 3. 3萬單位α -澱粉酶，按每千克鮮黃姜加入2萬 3. 3萬單位糖化酶。
8.如權利要求5所述的一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，其特徵在於， 第5步的第一種方式中，在黃姜皂苷溶液中，按照10 15U/L加入薯蕷糖苷酶，在30 40°C 條件下攪拌30 40min，得到黃姜皂素粗品。
9.如權利要求5所述的一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，其特徵在於，第5步的第二種方式中，向濃縮黃姜皂苷溶液中加入硫酸，使硫酸終濃度為O. 75 .1.50mol/L，在100 104°C條件下酸解2 4h，即得黃姜皂素粗品。
全文摘要
一種利用微生物技術清潔生產黃姜皂素的方法，屬於生物工程領域，解決現有黃姜產業廢水廢渣排放量大、不能有效利用黃姜澱粉的問題。本發明先微生物處理釋放黃姜皂苷，得到含黃姜皂苷和澱粉的發酵液；然後雙酶法處理上述發酵液中澱粉得到水解糖，進一步釋放黃姜皂苷；固液分離黃薑糖化醪；再先後採用微濾和納濾膜分離分別富集水解糖和黃姜皂苷，或者通過特定微生物發酵分離得到胞內產物和黃姜皂苷，濃縮的黃姜皂苷溶液經糖苷酶或少量酸水解及少量有機溶劑提取即可得到黃姜皂素。該方法黃姜皂素收率高(90～95％)，生產過程廢水量少且汙染程度低，且微生物處理成本低、用時短、黃姜澱粉回收充分，在黃姜產業中具有極大的工業應用推廣價值。
文檔編號C12P33/20GK103060416SQ201210559060
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者餘龍江, 魏蜜, 餘潘潘, 敖明章, 金文聞 申請人:華中科技大學