黄姜提取皂素技术方案(1)
不同水分条件对黄姜产量和皂素含量的影响
2006(3) 陕西农业科学 ・15・ 不同水分条件对黄姜产量和皂素含量的影响 徐桂新 ,李向民 ,乔振杰 (1.西北农林科技大学,陕西杨陵712100 ̄2.陕西师范大学生命科学院,陕西西安710061) 提要:研究水分条件时黄姜产量及皂素含量的影响,以期时大田生产起到指导作用。试验方法:采用 盆栽试验方法。时黄姜从旺盛生长期到成熟期进行水分处理。灌水量用称重法控制,使每次灌水后每个 处理分别达到一个预定值。试验结果表明:①黄姜全生育期有2个需水高峰,一个在旺盛生长期,为7 月下旬至8月上旬,另一个在开花结果期,为8月下旬至9月上旬。②土壤含水量低于田问最大持水量 的5O 时或大于7O 时造成根茎减产,大于9O 时导致植株死亡,根茎腐烂。③黄姜根茎产量最高时 的土壤含水量为土壤田间最大持水量的5O ~7O ,皂素含量最高时的土壤含水量为土壤田间最大持 水量的3o ~5o ,综合考虑,最佳土壤含水量应该为土壤田问最大持水量的5o 。 关键词:盾叶薯蓣;称重法;水分利用效率;皂素含量 盾叶薯蓣( 0scD 口zingiberensis C.H. Wright)是薯蓣科多年生藤本根茎类植物,俗名 黄姜[ ,盾叶薯蓣是我国的特有种。其根茎中含 1.1 ~16.5 的薯蓣皂甙元,居世界薯蓣属植物 之冠。薯蓣皂素是合成甾体激素类药物的主要原 料,也是生产盾叶冠心宁、地奥心血康等的重要原 料[2]。近40a来,对盾叶薯蓣的研究比较全面和具 体,从生态环境[ 、化学成分、药理作用[6]、提取工 艺[5]等方面都有详尽的报道。但是关于水分与黄 姜产量及皂素含量的关系还没有发现这方面的报 道,本试验对这方面进行了研究,采用盆栽试验的 方法研究黄姜不同生育期的需水规律,及水分因 素对黄姜产量和皂素含量的影响,为黄姜生产灌 水提供科学性技术依据。 1 材料与方法 l-1供试材料 1.1.1盆栽试验材料栽培容器:塑料盆,直径 30cm,高30cm。 盆栽土壤:采自陕西省安康市旬阳县小河镇 耕层,小黄土。pH7.6,有机质0.42 ,全N 0.053 ,全P 0.107 ,全K 1.36 ,速效P 7.8 mg/kg,速效K 69mg/kg,有效B 0.106mg/kg,有 效Zn 0.234mg/kg,有效Mn 2.246mg/kg,有效 Fe 3.008mg/kg,有效Cu 0.440mg/kg,阳离子代 换量26.18mg/100g,物理粘粒69.1O%,粘粒 26.4 ,装盆土含水量为16.51 ,田间最大持水 量43.50g/lOOg土。 称量仪器:电子台秤,感量5g,最大称量 30kg,上海永杰衡器厂生产; 黄姜品种:安姜3号,由西部植物化学工程研 究中心提供; 试验药品:尿素、过磷酸钙、硫酸钾,化学纯试 剂; 灌溉用水:深井自来水; 盆栽场地:西北农林科技大学植物所校区盆 栽场。 1.1.2试验方法试验水分处理6个水平,灌水 量分别为田间最大持水量的10 (W )、30 (Wz)、50 (W3)、7O (W1)、90 (W5)和 100 (W6)。 试验在透明遮雨棚进行,人工控制土壤水分。 苗期以前保证水供应,所有处理土壤含水量控制 在土壤最大含水量的60 ;苗期以后按处理量控 制灌水。 1.1.3播种和管理为了使肥料和土壤充分混 合,将肥底化肥配为水溶液,尿素浓度120 mg/ml,20ml/盆,过磷酸钙浓度140mg/ml,40 ml/盆,硫酸钾浓度120mg/ml,20ml/盆。 将装盆土粉碎,充分混匀后装盆,装到3/4体 积时,种植黄姜根状茎,将余土与肥料 昆匀后覆 土。 试验6次重复,单盆搭架,随机区组排列,每 3d变换一次位置,以减小光照、风力和边际效应 收稿日期:2006一O3—13 作者简介:徐桂新(1977--).女.内蒙古赤峰人。西北农林科技大学在读硕士.主要从事植物资源开发利用方面的研究。
陕西省黄姜皂素行业存在的问题及对策
农业与技术第32卷第5期2012年5月
陕西省黄姜皂素行业存在的问题及对策
王丽香,张振文,沈炳岗,孙长顺,杜利劳
(陕西省环境科学研究院.陕西西安710061)
摘要:本文从陕西省黄姜皂素行业发展、污染现状出发,提出了现阶段黄姜皂素行业存在的4个问题,并针对这些问题,提出了促 使黄姜产业健康发展的对策 关键词:黄姜皂素;问题;对策 中图分类号:X22
1前言
黄姜,学名盾叶薯蓣,俗名火藤根、粉黄姜,属薯蓣科, 为多年生草质缠绕藤本植物。其有效成份是根状茎内丰富的皂
甙配基(即皂素),以皂素为基础几乎可以合成所有的甾体激
素药物,故有“激素之母”之称。世界黄姜产地主要集中在中
国和墨西哥。黄姜在我国陕西、湖北、河南、湖南、四川、云南、
甘肃、山西、重庆及贵州等地均有生长。陕西省黄姜种植和皂
素生产集中分布在陕南汉、丹江流域,目前该区域黄姜种植量
已占全国的50%左右,面对陕南山多地少、农民致富门路少
的现实,黄姜种植和加工成为当地农民增收的重要产业,该区
域也是举世瞩目的南水北调中线工程取水地。丹江口水库总入
库水量中有70%来自该地区,并已经成为保障“一江清水送
北京”的重要地区,环境极为敏感。然而,随着黄姜皂素加工
企业迅速增加,皂素加工废水已经成为影响汉丹江水质污染的
最大工业污染源,对南水北调中线工程构成了重大威胁 】。因
此,加强黄姜皂素行业的污染防治和管理迫在眉睫。
2黄姜皂素行业发展现状
近年我国薯蓣皂素年产量约5000t,区约占全世界总产量
的60%,其中陕南约占我国年产量的50%。我国对黄姜资源开
发利用始于20世纪50年代,经过多年发展,我国甾体激素药
产业已初具规模,全国皂素、双烯生产企业已达到200家左右,
大中型激素制药厂达100多家,已利用薯蓣皂素合成了100多
种药物,年产值超过60亿元,占医药工业总产值的4%,成为
我国医药工业体系中的重要组成部分 l。
2.1陕西省黄姜种植和皂素企业分布
药用黄金——黄姜
药用黄金——黄姜
黄姜学名叫盾叶薯蓣,俗名叫“火头根”,别名称老虎姜、猴节莲
等,是多年生草质缠绕藤本植物,其根状茎形似生姜,断面内质呈桔
黄色,故称黄姜。
黄姜是医药工业上提取皂素的最好的药用植物之一。现代医学
证明,植物皂素只能从黄姜、川地龙、黄山药等少数植物中提取。其
中从黄姜中提取皂素的占总量的70%以上,而皂素是“激素之母”,激
素类药万变不离皂素。因此,黄姜资源具有不可替代性,具有广阔的
市场。世界上只有我国和墨西哥等少数几个国家拥有黄姜这一资源。
皂素市场前景广阔,目前国内需求量在3000吨左右,而我国历
史最高产量只有1000吨,缺口不小,不愁没有销路。但值得注意的
是,姜农在发展黄姜产业时,要瞄准市场,拓宽销路渠道。因为黄姜
的流通主要靠药厂(包括皂素厂),只有通过药厂粗加工和精加工,
才能带动黄姜产业的发展。目前大部分县市都是粗加工,如果将这些
产品延伸开发成精加工产品,附加值可成倍提高。粗加工产品按斤卖,
精加工产品按克卖,所以,人们也将黄姜称为“药用黄金”。
黄姜宜生长在海拔400~1000米的丘陵山区,海拔较高的山区
昼夜温差大,有利于皂素含量的提高。黄姜可无性繁殖、有性繁殖和
组织培养。一是无性繁殖,即根茎繁殖,每亩播种300公斤,当年产
量可达1500公斤,每公斤按2元计算,收入3000元,减去种子、肥
料、农药等投入1000元,当年可收入2000元左右。如果是两年生黄
姜,平均产量可达2500公斤以上,效益更可观,是粮食收入的10倍
以上。二是有性繁殖(种子繁殖),虽然出苗率低,但成本也低,每
亩投入不足500元,比无性繁殖节省300元以上。三是组织培养,属
高新技术,即采集野生种,从中筛选高产、高抗优良株系,利用组织
快繁技术,培育出试管苗后扩大规模生产,其特点是品种产量高、皂
素含量高,但技术性强。
黄姜怕涝耐旱,抗灾能力很强,适宜丘陵、山地生产,是调整
山区产业结构的好项目。湖北省十堰市截至2002年,种植黄姜面积
黄姜资源化利用的途径和新工艺
西北大学学报(自然科学版) 2006年10月,第36卷第5期,Oct.,2006,Vo1.36,No.5 Journal of Northwest University(Natural Science Edition)
黄姜资源化利用的途径和新工艺
李 冬 ,李稳宏 ,韩 枫 ,黄建新 ,安丽平
(1.西北大学/陕西省资源化工应用工程技术研究中心;2.西北大学生命科学学院,陕西西安710069)
摘要:目的研究黄姜资源化利用的有效方法和途径,解决黄姜生产皂素中废水污染问题。方法
通过文献分析和实地调研,进行实验研究验证。结果提出了几种黄姜资源化利用的新途径以及
新工艺。结论通过一些新的工艺和技术可以提高资源化利用程度,明显减少排污量,产生良好的
经济效益。
关键词:黄姜;皂素;资源化利用;工艺技术
中图分类号:X383 文献标识码:A 文章编号:l0oo・274X(2006)05-0765434
黄姜,学名盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis C.H.
Wright),系薯蓣科薯蓣属植物,为我国特有的野生植
物资源。其根状茎中所含的薯蓣皂甙元(diosgenin),
即皂素是重要的甾体药物原料,将其提供的“骨架”加
以修饰就能合成各种不同的甾体药物。目前,合成的
甾体化合物约2 000多种,其中常用药物200多种,大
规模生产的5O多种。由于薯蓣皂素主要来自于黄
姜,所以黄姜有药用“黄金”之美誉 。
1黄姜生产皂素中存在的环境问题
目前,我国薯蓣皂素年产量约3 000 t,占全世
界总产量的60%左右,其中2/3直接用于出口。近
几年,围绕黄姜种植和加工的产业发展迅猛,传统生
产的“酸水解一溶剂”提取工艺的一些缺点也暴露
出来,其中最为突出的就是环境污染问题 剖。据统
计,平均生产l t皂素将排放1 000 t左右的废水,消
耗98%的浓硫酸6—7 t,或35%(体积分数)的盐酸
黄姜生长特性和栽培技术
经作科技 汉巾科技 2010年第5期
黄姜生长特性和栽培技术 孟杰 (城固县农技中心,陕西城固723000 摘要:黄姜为藤本植物,富含皂素,而被广泛应片j于医药化工 黄姜生长特性是生长期较短,茎蔓 生长旺盛,耐干旱,怕渍水。栽培技术要点包括选地、整地、选种、播种,田管主要有除草、覆盖、搭 架、施肥、清沟培土和病虫害防治。 关键词:黄姜;皂素;生长特性;栽培技术 黄姜,又名盾叶薯蓣,因含有丰富的皂素,被 广泛应用于医药化工行业。近年,皂素市场价格回 升,群众栽培黄姜的积极性有所高涨。现将黄姜栽 培技术介绍如下。 1 黄姜的生长特征和生长特性 1.1生长期较短 黄姜为多年生藤本植物,大多采用当年种,次 年收。最佳播期在2—3月份,4月中下旬出苗,5月 中下旬开花,6月上句块茎开始膨大,8、9月为快 速膨大期,l1月下旬霜后藤叶枯萎,当年l2月份可 收获。为了使姜块生长大,提高产量和皂素含量, 现提倡延长黄姜生长期,可于次年ll—l2月收获。 1.2茎蔓生长旺盛 黄姜茎蔓一般85张叶,蔓长345厘米;最多I卜卜 有140张,蔓长532厘米。因此,必须搭架栽培,若 不搭架将大大减产。次年无需再搭架,只需将原有 架加固修整再用。 1.3耐千旱 黄姜根系发达,最长根达35厘米,所以抗旱能 力强。 1.4 怕水渍 黄姜地下块茎中含有大量淀粉,因此,极怕水 渍,若被水渍较长时间,易造成大片烂姜、死蔓, 生长至第二年尤为关键,湿浸田不宜种植。黄姜生 长喜肥怕瘦,要求土层深厚,土壤疏松,质地肥 沃,应选择沙壤土质较好。 2栽培技术 2.1选地 宜选择ljE}光充足、土壤疏松、地势高燥、排灌 良好的水出或旱地。黄筋泥地,坡度过大的陡地, 深山冷岙刚地,容易渍水的溪滩地以及地势低洼排 水不畅的地块不宜种植。 2.2整地 要求深翻耕,耙细土,然后整地,深根类杂草 要翻尽。对草多的地块在翻耕前7天喷草甘磷扑杀 老草。要求做畦整地栽培,畦宽200厘米一230厘 米,每隔2畦开一条沟,同时开好腰沟.直沟,横 头沟,保证排水通畅。 2.3选种 (1)选择色泽鲜艳新鲜种茎,要求种姜新鲜匀 实,芽眼饱满.2个以上芽头,重1()一15g,log以下 种茎生活力弱,分苗迟,成活率低,产量低,高产 栽培不宜选择。剔除老姜烂种。老姜与新姜的区 别:老姜颜色深暗,无根毛或极少,无头。 (2)适当力U大亩播种量是获得高产的重要途径, 每亩用种量旱地25(I一300公斤,水田20()一250公斤, 肥力好的地块取上限,肥力一般的取下限。 2.4播种 (1)播种期2—3月,最迟N4月2《)日。选晴天,土 壤水份适宜时播种。 (2)基肥,施足底肥,要求666.7mz施3000至 4000公斤优质农家肥翻犁入土,下种时用s0至60公 斤N.P.K总含量不低于35%的复合配方肥或钙镁磷 肥s(}一75公斤撒施于播种沟内,再放种块,避免种 块放置于肥料上。 (下转第4o页) 作吉简ft.:盂杰(1 974一),男,助理农艺师,主要从事农业技术推广工作 一3
XDA-7大孔树脂分离纯化黄姜色素的研究
第39卷第2期 2014年2月 中国调味品 China Condiment 食品添加剂
XDA一7大孔树脂分离纯化黄姜色素的研究
舒国伟,陈世伟,李世玉,陈合
(陕西科技大学生命科学与工程学院,西安710021)
摘要:为减少黄姜黄色素的杂质,提高其色价,就9种大孔树脂纯化黄姜黄色素进行了研究。结果表明: XDA一7吸附黄姜黄色素的能力较强,其纯化工艺为吸附和洗脱流速均为1.5 mL/min,上样浓度为
50 mg/mL(黄姜浓度),洗脱液为6o"A乙醇,pH 5.0,黄姜色素得率为4.48%,色价为114.5。 关键词:黄姜;黄色素;大孔树脂;纯化 中图分类号:TS264.4 文献标志码:A
文章编号:1o0O一9973(2O14)O2一oo84一O4
Research on the lsolation and Purification of Yel low Pigment frOm
Dioscorea zingiberensis C.H.Wright by Macroporous Resin XDA-7
SHU Guo-wei,CHEN Shi-wei,LI Shi-yu,CHEN He (College of Life Science&Engineering.Shaanxi University
of Science&Technology,Xi'an 710021,China) Abstract:In order to reduce the impurities of yellow pigment from Dioscorea zingiberensis and improve its col—
or value,research the purification of yellow pigment from Dioscorea zingiberensis in nine kinds of macro—
磨浆-超声法提取薯蓣皂素工艺过程研究
第35卷第7期 2007年7月 化学工程 CHEMICAL ENGINEERING(CHINA) V01.35 No.7 Ju1.2o07
磨浆一超声法提取薯蓣皂素工艺过程研究
韩枫 ,李稳宏 ,王继武 ,李 冬 ,陈练洪 ,高 蓉 (1.西北大学陕西省资源化工应用工程技术研究中一O/化工学院,陕西西安710069; 2.延安大学化学与化工学院,陕西延安716000)
摘要:针对薯蓣皂素传统生产方法提取效率低、能耗大、污染严重等问题,研究一种高效节能的薯蓣皂素提取新工 艺。采用对黄姜磨浆预处理后再进行超声提取的方法制备薯蓣皂素,探讨了磨浆时间、超声提取时间、乙醇浓度、 料液比和提取次数对皂素收率的影响。该方法与传统的直接酸水解法相比,产品收率提高了18%,盐酸用量降低, 产品纯度提高。该工艺具有提取率高、污染少、节约能源的特点。 关键词:薯蓣皂素;磨浆;超声提取;工艺 中图分类号:TQ 041.8 文献标识码:A 文章编号:1005-9954(2007)07-0071-04
Study on the process of diosgenin extraction by grinding starch and
ultrasonic extracting method
HAN Feng ,LI Wen-hong ,WANG ji.wu。,LI Dong ,CHEN Lian-hong ,GAO Rong
f 1.Shaanxi Research Center of Chemical Engineering&Technology for Resource Utilization College of Chemical Engineering,No ̄hwest University,Xi an 710069,Shaanxi Province,China; 2.School of Chemistry and Chemical Engineering,Yan an University,Yan an 716000,Shaanxi Province,China) Abstract:To resolve the problem of low extracting efficiency and heavy environmental pollution in traditional extracting methods of diosgenin,a high-efficiency and energy-saving diosgenin extracting method was studied.The
黄姜产业现状
黄姜产业现状分析
目 录
------综述
------黄姜现状
------皂素现状
------双烯现状
------其他深度开发产品现状
------环保现状
------科研攻关项目
综述:
前期受市场因素驱动和国家农业结构调整,出现农民盲目种植黄姜热潮,导致双烯价格从90万元/T降至30多万元/T。而在黄姜皂素产业链中, 传统工艺中的酸水解工序产生的大量酸性有机废水对当地生活用水和河流水质造成严重的污染,成为制约该产业发展的主要瓶颈,而该工艺至今还没有找到较好的改善途径。更为严重的是黄姜皂素加工区主要分布于我国南水北调的中线水源地,丹江口水库的上游, 黄姜皂素生产污染物严重威胁着南水北调的水质。根据国务院批准的《南水北调工程总体规划》和当前黄淮海地区水资源短缺的严峻形势,国家强制关闭湖北绝大部份皂素生产厂家;也相继关闭了陕西部份皂素厂家,但相对湖北的监管力度要弱一点,其他少数几家企业也只能在偷偷摸摸地生产皂素。受国家环保政策影响,全国一半以上的皂素提取厂停产导致皂素价格从12 万/吨上涨到30 万/吨左右。另外一方面由于天津药业公司上的年产20吨氢可项目,月用皂素10吨或双烯7吨,天津药业方面采取大量囤积皂素措施,无形中使国内市场对皂素、双烯的需求更加紧张,特别是近期国外对双烯等激素产品需求加大,使原本紧张的皂素、双烯原料采购更是雪上加霜。目前双烯价位在64W/T左右。
1)如何攻关皂素清洁生产工艺显得优为迫切
2)如何提高的黄姜利用率(比如淀粉、纤维素,木炭等),达到节能减排显得非常重要。在这两方面我司可与皂素厂家合作,共同申请国家科研攻关项目,争取科研补助资金,若确实能做到清洁生产皂素,我司将可充分利用湖北黄姜资源,成为皂素生产的龙头企业,从而占领国内外皂素绝大部份市场份额;这样不仅可为我司生产的米非司酮、非那雄胺等产品提供绝对的资源优势,同时也可为后续黄姜深度开发合作项目尊定坚实的基础。
利用黄姜废渣制备微生物有机肥的研究
第26卷第1期 2007年3月 武汉工业学院学报 Journal of Wuhan Polytechnic University Vo1.26No.1 Mar.20o7
文章编号:1009—4881(2007)01—0001—03
利用黄姜废渣制备微生物有机肥的研究
缪礼鸿,韩忠进
(武汉工业学院生物与制药工程系,湖北武汉430023)
摘要:通过三亲本杂交和抗药性平板筛选方法,分别获得了带有发光基因和抗药性标记的
大豆根瘤菌和巨大芽孢杆菌,并分别接种到黄姜废渣有机肥料中,检测了它们在室温保存条件
下的定植数量及盆栽条件下的肥效。结果表明,接入菌剂4周后,黄姜废渣有机肥中的根瘤菌
和巨大芽孢杆菌的活菌数分别达到5.9×10 cfu/g和3.4×10 cfu/g。大豆施用舍有根瘤菌的
生物有机肥后,比施有机肥植株干重增加了24.9%,植株的干重、结瘤数、根瘤鲜重都达到显
著性差异。黑麦草施用含巨大芽孢杆菌的生物机肥比施有机肥干重增加了6%,但未达到显
著性差异水平。
关键词:根瘤茵;芽孢杆菌;生物有机肥料;盆栽试验
中图分类号:Q 939.97 文献标识码:A
0 引言
有机肥是我国农业生产中的重要肥源,对培肥
地力、提高作物产量与品质等方面具有重要作用。
以黄姜为原料提取皂素过程中有大量的有机废渣和
废水产生,通过高温堆肥发酵可以将它们制成有机 肥料。生物有机肥兼顾传统有机肥与活性生物菌剂
的优势,可减少化肥、农药的用量,改善作物品质,被 认为是我国发展生态农业的有效途径[1 】。
本文以黄姜废渣有机肥料为载体,通过接入携
带有发光基因和抗药性标记的大豆根瘤菌以及具有
解磷作用的巨大芽孢杆菌,分别研究了这两种微生
物菌剂在黄姜废渣有机肥中的定植能力以及盆栽试
验效果。
1材料与方法
1.1菌株和质粒
大肠杆菌(Escherichia coli)HB101(pHN102)和
MM294(pRK2073)由华中农业大学农业微生物国家
黄姜的用途
黄姜产业发展动态和市场状况
一、发展动态
1、基础研究已取得的进展。我国从50年代末开始了对黄姜的研究,并取得了一些进展:一是掌握了黄姜的生物学特性和有效成份的含量(表一);二是对黄姜种质进行了摸底,得出一致结论:位于我国武当山系至秦岭南麓一带的黄姜皂甙含量最高;三是自“七五”以来,郧西县率先开展科技攻关,实现了黄姜“野转家”栽培和有性繁殖技术的突破,且制定的黄姜产业系列标准被定为省级标准(目前尚无国家标准),已向国家专利局申报《黄姜栽培技术》、《黄姜有性繁殖技术》、《黄姜病虫防治技术》等七项技术专利。但是,对黄姜还缺乏系统深入的研究,主要表现在:一是对黄姜进行遗传育种的研究还没有突破;二是提高黄姜皂素含量的配套技术研究还处于起步阶段。
2、黄姜开发已形成产业链。我国对黄姜资源开发利用始于50年代,经过40多年的发展,我国甾体激素药产业已初具规模,大中型激素制药厂达100多家,已利用薯蓣皂甙配基合成了100多种药物,年产值超过60亿元,占医药工业总产值的 4% ,成为我国医药工业体系中的重要组成部分。从产品结构看,我国已能生产皮质激素、性激素和蛋白同化激素三大药物。其中天津药业集团有限公司常年生产17种皮质激素原料药,有 6种为国内独家生产,11种常年出口,产量、出口量占全国总产量的80% 以上,远销世界40多个国家和地区。天津药业公司是我国最大的激素药物生产企业,每年消耗的皂素为全国产量的一半。该公司通过“高科技加规模经济”战略,企业主导产品地塞米松在与法国罗素公司长达15年三个回合的较量中最终迫使罗素公司退出中国,占领了90%以上的国内市场,将国外产品挤出中国市场,而且占领了除中国以外50%的亚洲市场以及40%的全球市场,企业连续九年保持高速度发展。目前国内开发成功的强的松、倍他来松、米非司酮等高效激素产品正在扩大规模,祛炎舒松、布地奈德已在申报临床试验,即将审批投产。郧西灭螺药的开发应用处于国际领先水平。目前十堰地区已加工产品有:皂素、双烯、澳氏氧化物、雄烯二酮、雄烯二醇、去氢表雄酮、单脂脱溴等。
