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薯蓣皂苷元(diosgenin，俗称皂素)是合成甾体激素类药物的重要原料，国内外需求广泛。目前，我国主要从黄姜(Dioscorea Zingeberensis Wright)中提取皂素。但是传统的皂素生产工艺产生大量高有机物含量的酸性废水，对环境造成严重危害，并且没有充分利用黄姜中的其他资源。针对以上问题，本文提出了两种黄姜资源化综合利用清洁生产工艺：分离-发酵工艺和提取.分离工艺，旨在实现黄姜资源化综合利用，减少污染物排放，实现皂素清洁生产。
本研究在传统工艺基础上开发了分离-发酵工艺(S-F工艺)。该工艺首先通过物理方法去除部分纤维，然后通过酶解发酵将淀粉转化为酒精，最后水解提取皂素。本研究分析了在分离、发酵、酸水解和中和提取等过程中各种因素对皂素产量和酒精产量的影响，优化了工艺参数。与传统工艺相比，分离-发酵工艺的皂素产率为2.09％，提高了33.12％。废水COD降低34.75％。此外，在生产皂素的同时还能够生产酒精，每100g原料产无水乙醇18.95mL(淀粉转化率83.37％)。该工艺不仅提高了皂素产率，而且充分利用了黄姜中的淀粉资源，减少了污染物的排放量。
为了最大限度地从源头上减少污染物的排放量，本研究又提出了提取-分离工艺(E-S工艺)。该工艺先通过溶剂提取将游离皂苷与淀粉、纤维等成分分离，再分别提取皂素和黄姜淀粉。首先通过单因素和正交实验研究了各种因素对皂素产率的影响，然后测定了黄姜淀粉的颗粒结构。与传统工艺相比，提取-分离工艺皂素产率为1.51％，生产过程用水量和硫酸消耗量减少71.00％，COD排放总量降低84.45％，且每100g原料产淀粉27.30g。该工艺从源头上大幅削减了污染物排放量，而且充分利用了黄姜中的淀粉资源。
此外，本研究分析比较了不同工艺的皂素生产废水的有机物组成。皂素生产废水成分复杂，主要有机物成分为糠醛及其衍生物，且含有难降解有机物，如酚类、胺类和杂环类物质。
本研究提出的分离-发酵工艺和提取-分离工艺充分利用了黄姜植物资源，减少了皂素生产过程中的污染物排放量，具有良好的环境、经济和社会效益。