薯蓣皂素技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

盾叶薯蓣皂素提取的方法有直接酸水解法、预发酵法、分离法、酶解法和微生物发酵法提取薯蓣皂素。而其薯蓣皂素的检测也有多种不同的方法，有重量法、红外光谱法、薄层扫描法、旋光法、分光光度法、气相色谱法、反向高效液相色谱法（RP-PHLC）等，在具体的工作可以选择不同的检测方法。

传统的薯蓣皂素生产，普遍采用罐煮式生产工艺，存在产品皂素含量低，溶剂油消耗高，劳动强度大，生产安全系数低，生产成本高的缺点。传统酸水解法，水解、提取等过程均存在很多问题。所以，长期以来 研究 人员一直致力于对常规酸水解法的生产工艺进行改进或寻找新的工艺方法。

第二节 产品工艺特点或流程

在薯蓣皂素的工业生产中，提取薯蓣皂素的方法可以分为两类，一类是先用甲醇、乙醇或异丙醇等中等极性的有机溶剂自植物材料中提取总皂苷，然后将其进行酸水解得到皂素。早年Marker和Wall等人主要采用这种方法。另一类是Rothrok提出的直接酸水解法，该方法先将植物材料加酸水解，水解物用石油醚、有机汽油或苯提取皂素，这种方法比较简便，目前工业上多采用此法生产皂素。

现在经常使用的盾叶薯蓣皂素的提取方法有直接酸水解法和预发酵法等方法，预发酵法是将植物材料先进行堆放发酵然后进行酸水解，这些方法在提取过程中均采用了酸水解，因此，黄姜中含有的约40%的淀粉成分水解后会导致滤液中的生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）增高，颜色深，严重污染环境。现在广泛使用的盾叶薯蓣皂素的提取工艺大多是在直接酸水解法或预发酵法的基础上进行一些工艺改进。盾叶薯蓣皂素提取工艺中的水解方式主要有以下几种：直接酸水解，预发酵后再进行酸水解，分离后再进行酸水解，酶解后再进行酸水解，微生物发酵后再进行酸水解。

直接酸水解法提取薯蓣皂素

提取薯蓣皂素的最传统的方法是直接酸水解法，即先用硫酸或盐酸将盾叶薯蓣根茎进行酸水解，水解物用饱和碳酸钠水溶液洗涤至中性，于80℃左右烘干后，再用溶剂汽油提取薯蓣皂素。此法费时很多，薯蓣皂素

收率较低，且使用溶剂汽油，易发生危险；另外，盾叶薯蓣中的淀粉和纤维素等其它成分也在酸水解过程中被破坏而不能利用，因此该工艺不够理想。

预发酵法提取薯蓣皂素

据报道将植物材料酸水解前进行预发酵（国内称自然发酵）可以提高薯蓣皂素产率，该工艺采用自然发酵处理原料。

现在我国多数厂家都采用这种工艺生产薯蓣皂素，方法是将薯蓣原料浸润，任其自然发酵数天至十多天，使材料中的淀粉分解，植物体疏松后再进行酸水解，然后从植物材料中提取薯蓣皂素，可使皂素收率提高，但是杂质含量增加，熔点降低。其原因是植物材料经过长时间自然发酵后，生成了菝葜皂苷元酮（Smilagenin）和表菝葜皂苷元（Epismilagenin）。由于自然发酵过程中多种微生物参与发酵，发酵条件难以控制，杂质增多使薯蓣皂素质量下降，因此该工艺也不够理想。

分离法提取薯蓣皂素

我国最早采用分离法提取薯蓣皂素的是陕西省凤翔县卫东化工厂周振起等报道的工艺 研究 ，该 研究 是将盾叶薯蓣加水磨碎过筛，先分离出纤维渣，用于制羧甲基纤维素，过滤液经过沉淀排水后，上清液浓缩后用乙醇提取乙醚沉淀得到水溶性皂苷。往分离得到的皂苷淀粉浆加入淀粉酶进行酶解，酶解后的糖渣再进行酸水解，水解干燥物用汽油提取得到薯蓣皂素，酶解得到的葡萄糖可以用来制作干酵母粉。该方法在提取薯蓣皂素的同时综合利用了纤维素和淀粉，但工艺流程长。由于目前多数皂素生产厂家一般只注重属于皂素的生产，而忽视了薯蓣淀粉和纤维素等其它有用物质的利用，因此该工艺并未得到广泛地推广应用。

现有的盾叶薯蓣皂素的提取工艺改进都是在酸水解提取薯蓣皂素工艺的基础上进行改进，故这些工艺都存在其本身所具有的缺陷，那就是酸水解带来的对环境的污染。工艺改进所达到的目的就是在充分提取薯蓣皂素的同时，充分利用盾叶薯蓣中所含有的淀粉和纤维素，以及减少酸液的排放量，减少对环境的危害。因此改进的新工艺只有应用到生产实践中去才能对社会带来益处，真正做到有益于社会。

第三节 国内外技术未来发展趋势 分析

目前市场上的薯蓣皂素绝大部分还是采用酸水解、汽油提取的方法生产的。用选择性强的酶制剂去水解薯蓣皂甙的糖基，将是一个可以尝试的方法。

因为酶反应的条件相对温和，专一性强，操作简单，可为后续工序的分离减少杂质。

超临界CO2萃取薯蓣皂素虽然还未实现工业化生产，但这种方法与有机溶剂法相比更经济、更安全，在实现工业化生产方面具有很大的潜力。在薯蓣皂素的提取、分离技术上，超临界CO2萃取技术将是今后 研究 的一个重要方面。国外已开始了这方面的 研究 ，结果显示其萃取的收率在82%以上。

由于分离技术的发展和薯蓣皂素新的活性的发现，国外近来采用大孔树脂吸附法分离、精制薯蓣皂甙。将植物中的甲醇提取物溶于水，直接进行反相大孔树脂柱层析，先用水洗去糖分，后用甲醇洗脱粗甙，粗甙再进行反复硅胶柱层析（溶剂多用CHCCl3-CH3OH-H2O），结合反相大孔树脂柱层析来纯化。郭氏等 研究 证实了先萃取后水解比先水解后萃取的效果要好，所以尝试先将吸附分离法将薯蓣皂甙分离出来，再进行水解的工艺也值得 研究 。该方法可以从根本上解决大量有机溶剂的使用以及环境污染等所带来的问题。

当前主要利用生物技术协同提取薯蓣皂素技术、超临界流体萃取法从薯蓣属植物中提取薯蓣皂素技术等。


免责申明：本文仅为中经纵横 市场 研究 观点，不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题，敬请来电垂询：4008099707。特此说明。