竹筍殼高價(jià)值綜合利用的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體廢棄物處理與資源化利用領(lǐng)域，尤其是一種竹筍殼高價(jià)值綜合利用的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國竹林面積約為550萬公頃，是竹筍的生產(chǎn)大國。據(jù)資料顯示，2011年全國僅用于生產(chǎn)筍干的鮮筍年生產(chǎn)量達(dá)598萬噸以上，加上鮮食用的竹筍消耗，全國竹筍年產(chǎn)量遠(yuǎn)超過600萬噸。竹筍在加工過程中，產(chǎn)生大量的筍殼，這些大量的筍殼丟棄后易引起腐爛霉變，不僅造成嚴(yán)重環(huán)境污染，還造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。目前的處理處置方法主要為填埋，僅有少部分進(jìn)行開發(fā)利用。因此，竹筍加工業(yè)的廢棄筍殼沒有得到很好的開發(fā)利用，造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。目前對(duì)于竹筍殼進(jìn)行開發(fā)利用的方法有:
(I)提取色素:孫靜亞等于2004年在《中國食品添加劑》第5期第8-10頁，名稱為“竹筍殼色素的提取及性質(zhì)的研究”；李勇等于2015年在公開號(hào)CN104403354A、名稱為“竹筍殼棕色素的制備方法”。
[0003](2)提取黃酮:許麗旋等于2006年在《農(nóng)產(chǎn)品加工》第7期第63-65頁、名稱為“竹筍殼黃酮提取液抑菌效果初步研究”；江麗等于2009年在《天然產(chǎn)物研究與開發(fā)》第21卷第146-151頁，名稱為“輿殼黃酮提取工藝及對(duì)油脂抗氧化性研究”。
[0004](3)提取低聚木糖和木寡糖:余能富等于2011年在公開號(hào)0附022960974、名稱為“一種用筍殼提取低聚木糖的方法”；張斌等于2014年在公開號(hào)CN103789376A、名稱為“一種從筍殼中提取木寡糖并分離獲得木寡糖單體的方法”。
[0005](4)制備重金屬吸附材料:余學(xué)軍等于2013年在公開號(hào)CN103349966A、名稱為“用于處理重金屬離子廢水的竹筍殼吸附材料及制備方法”。
[0006](5)制備筍殼纖維:李世鵬等于2014年在公開號(hào)CN103526304A、名稱為“竹筍殼纖維的制備方法”。
[0007](6)生產(chǎn)飼料:楊盛彪等于2015年在公開號(hào)CN104509683A、名稱為“一種竹筍殼復(fù)合發(fā)酵制作黃貯飼料的方法”。
[0008](7)生產(chǎn)肥料:陳建國于2006年在公開號(hào)CN1793068A、名稱為“廢筍殼轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料的生產(chǎn)工藝”；周國模等于2008年授權(quán)的專利號(hào)為ZL 200610052652.5、名稱為“輿殼有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥及其生產(chǎn)方法”；馬中文等于2013年在公開號(hào)CN102491799B、名稱為“一種利用廢棄干筍殼制備農(nóng)林有機(jī)基質(zhì)的方法”；唐宏巖于2014年在公開號(hào)CN103724078A、名稱為“一種筍殼為原料的香菇栽培料及其制備方法”；吳志遠(yuǎn)于2014年在公開號(hào)CN104109006A、名稱為“一種含筍殼的香菇培養(yǎng)基及其制備方法”；陳繼云于20 I 5年在公開號(hào)CN104326777A、名稱為“一種利用竹筍殼制備平菇栽培料的方法”；顏笑天于2015年在公開號(hào)CN104418625A、名稱為“一種用筍殼有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥及生產(chǎn)方法”；章建國等于2015年在公開號(hào)CN104529577A、名稱為“一種竹筍殼復(fù)合發(fā)酵制作有機(jī)肥料的方法”。
[0009]但以上的這些技術(shù)方法都僅對(duì)筍殼中的某一成分進(jìn)行開發(fā)利用，沒有從綜合利用的角度對(duì)筍殼進(jìn)行開發(fā)，造成筍殼中其它有用成分的浪費(fèi)。因此，需要提出一種能對(duì)筍殼進(jìn)行逐級(jí)提取、高價(jià)值綜合利用的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)竹筍加工業(yè)筍殼的高價(jià)值綜合利用，降低筍殼排放對(duì)環(huán)境造成的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是:提供一種竹筍殼高價(jià)值綜合利用的方法及系統(tǒng)，它能對(duì)筍殼中的色素、黃酮及纖維素進(jìn)行逐級(jí)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)綜合利用，為解決目前竹筍加工業(yè)筍殼利用問題開辟了一條新途徑。
[0011]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:竹筍殼高價(jià)值綜合利用的方法，包括如下步驟:
1)先將竹筍殼洗凈、晾干、烘干并粉碎，將粉碎后的物料進(jìn)行超聲波水提，提取結(jié)束后離心分離，得到提取液和殘?jiān)?，將提取液?jīng)過濃縮后得到棕色素，殘?jiān)鼈溆茫?br> 2)將步驟I)中獲得的殘?jiān)M(jìn)行超聲波酸性乙醇溶液提取，提取結(jié)束后離心分離，得到提取液和殘?jiān)?，將提取液?jīng)中和、減壓濃縮、純化及干燥后得到黃酮，殘?jiān)鼈溆茫?br> 3)將步驟2)中獲得的殘?jiān)c黃磷渣混合均勻后，獲得殘?jiān)?黃磷渣混合物保存?zhèn)溆茫?br> 4)將羽毛氨基酸水解液加入到步驟3)獲得的殘?jiān)?黃磷渣混合物中，直到該混合物的PH值達(dá)到中性后，放置1-2h，造粒、烘干得到筍殼基氨基酸緩釋肥。
[0012]步驟4)中所采用的羽毛氨基酸水解液的制備是:將洗凈、濾干的廢棄羽毛與質(zhì)量濃度為10-15%的氫氧化I丐溶液按質(zhì)量比為1:6-1:8加入反應(yīng)罐中，在溫度為95-110°C下攪拌反應(yīng)4-6h，獲得羽毛堿性氨基酸水解液。
[0013]步驟I)及2)中所述的超聲波提取采用的超聲波的功率為300W，頻率為25kHz，處理時(shí)間為45-75min，溫度為75-90 °C
步驟2 )中采用的酸性乙醇溶液的質(zhì)量百分比為85-95%，pH為2-4。
[0014]步驟3)中殘?jiān)c黃磷渣按質(zhì)量比為6:3-6:5混合。
[0015]竹筍殼高價(jià)值綜合利用系統(tǒng)，包括棕色素提取單元、黃酮提取單元及殘?jiān)脝卧Ｗ厣靥崛卧慕M成包括粉碎機(jī)，粉碎機(jī)的出料口通過輸送帶與提取罐一的進(jìn)料口連接，在提取罐一上設(shè)有超聲波裝置一及攪拌裝置一，提取罐一的出料口通過離心機(jī)一與濃縮罐及貯存池一連接;黃酮提取單元的組成包括提取罐二，在提取罐二上設(shè)有超聲波裝置二、攪拌裝置二及提取劑罐，提取罐二的出料口通過離心機(jī)二與中和罐和貯存池二連接，中和罐與濃縮罐二連接，提取罐二的進(jìn)料口與貯存池一的出料口連接;殘?jiān)脝卧慕M成包括水解罐，在水解罐上設(shè)有攪拌裝置三，水解罐的出料口與儲(chǔ)罐的進(jìn)料口連接，儲(chǔ)罐的出料口與反應(yīng)罐的進(jìn)料口連接，在反應(yīng)罐上設(shè)有攪拌裝置四，反應(yīng)罐與烘干裝置連接，烘干裝置與包裝裝置連接，反應(yīng)罐的進(jìn)料口與貯存池二的出料口連接。
[0016]由于采用了以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有單獨(dú)提取棕色素、黃酮、低聚木糖、木寡糖、纖維素和生產(chǎn)飼料、肥料的技術(shù)相比，本發(fā)明從綜合利用的角度出發(fā)，將筍殼中的有用成分色素、黃酮和纖維素進(jìn)行了逐級(jí)開發(fā)利用，提高了筍殼的利用價(jià)值。且生產(chǎn)過程中不帶來“三廢”污染，利用羽毛氨基酸水解液與產(chǎn)生的酸渣進(jìn)行反應(yīng)再添加黃磷渣，生成筍殼基氨基酸緩釋肥，既可以解決了屠宰場廢棄羽毛處理和磷化工行業(yè)黃磷渣處理的問題又能實(shí)現(xiàn)對(duì)本工藝生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸渣資源化利用的問題，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)施，成本低廉，使用效果好。
【附圖說明】
[0017]附圖1為本發(fā)明的流程圖；
附圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明的實(shí)施例:竹筍殼高價(jià)值綜合利用的方法，包括如下步驟:
1)先將竹筍殼洗凈、晾干、在500C下烘干10h、并粉碎至100目，然后將粉碎后的物料進(jìn)行超聲波水提，溫度為80 0C，功率為300W，頻率為25kHz，處理時(shí)間為60min;提取結(jié)束后，在6000r/min下離心分離，得到提取液和殘?jiān)?，將提取液?jīng)過濃縮后得到棕色素，殘?jiān)鼈溆茫?br> 2)將步驟I)中獲得的殘?jiān)M(jìn)行超聲波酸性乙醇溶液提取，溫度為800C，功率為300W，頻率為25kHz，處理時(shí)間為60min，酸性乙醇溶液中，乙醇的質(zhì)量百分比濃度為90%，并含有0.3%的硫酸;提取結(jié)束后，在6000r/min下離心分離，得到提取液和殘?jiān)?，將提取液?jīng)中和、減壓濃縮、純化及干燥后得到黃酮，殘?jiān)鼈溆茫?br> 3)將步驟2)中獲得的殘?jiān)c黃磷渣按照6:4的質(zhì)量比混合均勻后，獲得殘?jiān)?黃磷渣混合物保存?zhèn)溆茫?br> 4)將洗凈、濾干的廢棄羽毛與質(zhì)量濃度為12%的氫氧化鈣溶液按質(zhì)量比為I: 7加入反應(yīng)罐中，在溫度為100°C下攪拌反應(yīng)5h，獲得羽毛堿性氨基酸水解液;羽毛氨基酸水解液加入到步驟3)獲得的殘?jiān)?黃磷渣混合物中，直到該混合物的pH值達(dá)到中性后，放置l-2h，造粒、烘干得到筍殼基氨基酸緩釋肥。
[0019]通過實(shí)測，利用本方法及系統(tǒng)對(duì)筍殼進(jìn)行開發(fā)利用，I噸的竹筍殼原料可得到棕色素65-701^、黃酮72-751^，可制備成1.6噸的筍殼基氨基酸緩釋肥，實(shí)現(xiàn)筍殼的高價(jià)值綜合利用。
[0020]竹筍殼高價(jià)值綜合利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括棕色素提取單元1、黃酮提取單元2及殘?jiān)脝卧?，棕色素提取單元I的組成包括粉碎機(jī)1-1，粉碎機(jī)1-1的出料口通過輸送帶1-2與提取罐一 1-3的進(jìn)料口連接，在提取罐一 1-3上設(shè)有超聲波裝置一 1-4及攪拌裝置一 1-5，提取罐一 1-3的出料口通過離心機(jī)一 1-6與濃縮罐1-7及貯存池一 1-8連接;黃酮提取單元2的組成包括提取罐二 2-1，在提取罐二 2-1上設(shè)有超聲波裝置二 2-2、攪拌裝置二 2-3及提取劑罐2-4，提取罐二 2-1的出料口通過離心機(jī)二 2-5與中和罐2-6和貯存池二 2-7連接，中和罐2-6與濃縮罐二2-8連接，提取罐二2-1的進(jìn)料口與貯存池一 1-8的出料口連接;殘?jiān)脝卧?的組成包括水解罐3-1，在水解罐3-1上設(shè)有攪拌裝置三3-2，水解罐3-1的出料口與儲(chǔ)罐3-3的進(jìn)料口連接，儲(chǔ)罐3-3的出料口與反應(yīng)罐3-4的進(jìn)料口連接，在反應(yīng)罐3-4上設(shè)有攪拌裝置四3-5，反應(yīng)罐3-4與烘干裝置3-6連接，烘干裝置3-6與包裝裝置3-7連接，反應(yīng)罐3-4的進(jìn)料口與貯存池二 2-7的出料口連接。
[0021]實(shí)施例的使用過程是這樣的:干燥的筍殼送入粉碎機(jī)1-1粉碎后由輸送帶1-2送入進(jìn)入提取罐一 1-3中，提取罐一中由供水管1-9加入所需水量，并加熱提取罐一至反應(yīng)溫度，同時(shí)開啟超聲波裝置一 1-4下進(jìn)行提取;提取結(jié)束后，在離心機(jī)一 1-6中對(duì)獲得的提取液進(jìn)行離心分離，在濃縮罐1-7中濃縮獲得產(chǎn)品棕色素，殘?jiān)鼊t進(jìn)入貯存池一 1-8;提取后的殘?jiān)少A存池一 1-8進(jìn)入黃酮提取單元2的提取罐二2-1中，由提取劑罐2-4向提取罐二2-1中加入酸性乙醇溶液，在加熱至反應(yīng)溫度后，由超聲波裝置二2-2提供超聲波輔助條件進(jìn)行提取，提取物經(jīng)過離心機(jī)二 2-5分離后，分離的殘?jiān)M(jìn)入貯存池二 2-7;而分離的提取液則進(jìn)入中和罐2-6中進(jìn)行中和，再進(jìn)入濃縮罐二 2-8中濃縮，并回收提取劑、純化后得到產(chǎn)品黃酮；貯存池二 2-7中的殘?jiān)M(jìn)入殘?jiān)脝卧?的反應(yīng)罐3-4中，殘?jiān)诜磻?yīng)罐3-4中與制備好的其他原料反應(yīng)制備成肥料;筍殼通過上述處理后可依次得到棕色素、黃酮和筍殼基氨基酸緩釋肥，實(shí)現(xiàn)筍殼的資源化綜合利用。
[0022]實(shí)施例中，所采用的設(shè)備，均采用市售的具有同類功能的產(chǎn)品，各個(gè)設(shè)備之間的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)的公知手段，如管道、栗等，本領(lǐng)域技術(shù)人員均能自行選擇，此處就不再贅述。
[0023]本發(fā)明所述并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。顯然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)范圍內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種竹筍殼高價(jià)值綜合利用的方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)先將竹筍殼洗凈、晾干、烘干并粉碎，將粉碎后的物料進(jìn)行超聲波水提，提取結(jié)束后離心分離，得到提取液和殘?jiān)瑢⑻崛∫航?jīng)過濃縮后得到棕色素，殘?jiān)鼈溆茫?2)將步驟I)中獲得的殘?jiān)M(jìn)行超聲波酸性乙醇溶液提取，提取結(jié)束后離心分離，得到提取液和殘?jiān)瑢⑻崛∫航?jīng)中和、減壓濃縮、純化及干燥后得到黃酮，殘?jiān)鼈溆茫? 3)將步驟2)中獲得的殘?jiān)c黃磷渣混合均勻后，獲得殘?jiān)?黃磷渣混合物保存?zhèn)溆茫?4)將羽毛氨基酸水解液加入到步驟3)獲得的殘?jiān)?黃磷渣混合物中，直到該混合物的PH值達(dá)到中性后，放置1-2h，造粒、烘干得到筍殼基氨基酸緩釋肥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4)中所采用的羽毛氨基酸水解液的制備是:將洗凈、濾干的廢棄羽毛與質(zhì)量濃度為10-15%的氫氧化鈣溶液按質(zhì)量比為1:6-1:8加入反應(yīng)罐中，在溫度為95-110°C下攪拌反應(yīng)4-6h，獲得羽毛堿性氨基酸水解液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I)及2)中所述的超聲波提取采用的超聲波的功率為300W，頻率為25kHz，處理時(shí)間為45-75min，溫度為75-90 °C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)中采用的酸性乙醇溶液的質(zhì)量百分比為85-95%，pH 為 2-4。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)中殘?jiān)c黃磷渣按質(zhì)量比為6:3-6:5混合。6.—種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的方法的竹筍殼高價(jià)值綜合利用系統(tǒng)，包括棕色素提取單元(1)、黃酮提取單元(2)及殘?jiān)脝卧?3)，其特征在于:棕色素提取單元(I)的組成包括粉碎機(jī)(1-1)，粉碎機(jī)(1-1)的出料口通過輸送帶(1-2 )與提取罐一(1-3 )的進(jìn)料口連接，在提取罐一(1-3)上設(shè)有超聲波裝置一(1-4)及攪拌裝置一(1-5)，提取罐一(1-3)的出料口通過離心機(jī)一(1-6)與濃縮罐(1-7)及貯存池一(1-8)連接;黃酮提取單元(2)的組成包括提取罐二 (2-1)，在提取罐二 (2-1)上設(shè)有超聲波裝置二 (2-2)、攪拌裝置二 (2-3)及提取劑罐(2-4)，提取罐二 (2-1)的出料口通過離心機(jī)二 (2-5)與中和罐(2-6)和貯存池二 (2-7)連接，中和罐(2-6 )與濃縮罐二 (2-8 )連接，提取罐二 (2-1)的進(jìn)料口與貯存池一(1-8 )的出料口連接;殘?jiān)脝卧?3)的組成包括水解罐(3-1)，在水解罐(3-1)上設(shè)有攪拌裝置三(3-2)，水解罐(3-1)的出料口與儲(chǔ)罐(3-3 )的進(jìn)料口連接，儲(chǔ)罐(3-3 )的出料口與反應(yīng)罐(3-4 )的進(jìn)料口連接，在反應(yīng)罐(3-4)上設(shè)有攪拌裝置四(3-5)，反應(yīng)罐(3-4)與烘干裝置(3-6)連接，烘干裝置(3-6)與包裝裝置(3-7)連接，反應(yīng)罐(3-4)的進(jìn)料口與貯存池二 (2-7)的出料口連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于:在提取罐一(1-3)上連接有供水管(1-9)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種竹筍殼高價(jià)值綜合利用的方法，與現(xiàn)有單獨(dú)提取棕色素、黃酮、低聚木糖、木寡糖、纖維素和生產(chǎn)飼料、肥料的技術(shù)相比，本發(fā)明從綜合利用的角度出發(fā)，將筍殼中的有用成分色素、黃酮和纖維素進(jìn)行了逐級(jí)開發(fā)利用，提高了筍殼的利用價(jià)值。且生產(chǎn)過程中不帶來“三廢”污染，利用羽毛氨基酸水解液與產(chǎn)生的酸渣進(jìn)行反應(yīng)再添加黃磷渣，生成筍殼基氨基酸緩釋肥，既可以解決了屠宰場廢棄羽毛處理和磷化工行業(yè)黃磷渣處理的問題又能實(shí)現(xiàn)對(duì)本工藝生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸渣資源化利用的問題，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)施，成本低廉，使用效果好。
【IPC分類】B09B5/00, B09B3/00, C05F11/00
【公開號(hào)】CN105710107
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610063076
【發(fā)明人】楊成, 潘貴英, 姚玲, 李本盛, 王志康, 周培富, 曾廣能, 鄒光龍
【申請(qǐng)人】貴州民族大學(xué)