專利名稱：一種萃取脂溶性色素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然色素的萃取方法，尤其是一種從植物、昆蟲、微生物中萃取脂溶性色素的方法。
背景技術(shù)：
就植物萃取方法及裝置而言，使用較多的是多功能提取罐抽提或者超臨界二氧化碳萃取裝置萃取。用多功能提取罐抽提的方法主要是將物料裝入提取罐中，加入溶劑后加熱回流提取，提取液凈化濃縮后即得產(chǎn)品。該方法的缺點(diǎn)是溶劑損耗量巨大，損耗量一般都在15％以上，導(dǎo)致加工成本過高，另外該裝置的加工能力有限，如10M3的大型提取罐，8個(gè)小時(shí)只能加工4～8噸物料，無法提高產(chǎn)量。而超臨界二氧化碳萃取裝置雖有效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、不產(chǎn)生工業(yè)污染等諸多優(yōu)點(diǎn)，但也有三大缺點(diǎn)1、一次性投入過大，如建一條4000L×2的生產(chǎn)線其綜合投資將超過5000萬元人民幣。2、高能耗、高維護(hù)費(fèi)用、沉重的設(shè)備折舊壓力導(dǎo)致該裝置運(yùn)行費(fèi)用極高，如以4000L×2的裝置為例，每公斤物料的加工費(fèi)用在人民幣2-4元之間，如此造成產(chǎn)品成本過高。3、生產(chǎn)能力有限，如以4000L×2的裝置計(jì)算，8小時(shí)不間斷生產(chǎn)，最多能加工3～8噸物料。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的生產(chǎn)成本過高及單臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模過小的問題，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種投資小，運(yùn)行成本低，產(chǎn)量高，產(chǎn)品質(zhì)量好，性能穩(wěn)定，可持續(xù)操作的脂溶性色素的萃取方法。
本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，它包括物料烘干，加溶劑萃取，萃取液凈化、分離，溶劑回收，其特征在于溶劑萃取通過下列步驟完成A、在水分含量小于10％的物料層，按物料∶溶劑＝1∶2-5的量，連續(xù)噴淋溫度為0-120℃的溶劑；B、待溶劑滲漉物料層后，即從物料層底部滲出，完成一級(jí)萃??；
C、將上述滲出的萃取液輸送并噴淋在下一物料層，待溶劑滲漉該物料層后，即從該物料層底部滲出，完成二級(jí)萃取，如此連續(xù)萃取3-10級(jí)；D、將最后一級(jí)滲出的萃取液送至物料進(jìn)料口，與新加入的物料混合后，自物料層底部滲出；E、將D過程滲出的萃取液輸送并噴淋在另一物料層，待溶劑滲漉該物料層后，即從該物料層底部滲出，完成最后萃取，得提取物；F、對(duì)上述萃取全過程余下的料渣進(jìn)行溶劑瀝干、脫出溶劑后出渣。
所述物料以10-100公斤/分鐘的速度送入萃取罐內(nèi)，溶劑以2-10升/分鐘的流量噴于物料上。
所述整個(gè)萃取過程在現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)式萃取裝置中周而復(fù)始地連續(xù)進(jìn)行，或者在現(xiàn)有技術(shù)中的固定式萃取裝置中單過程進(jìn)行。
所述旋轉(zhuǎn)式萃取裝置以每1-10小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
所述溶劑為飽和脂肪烴類、芳烴類、鹵代烴類等烴類溶劑中的一種或幾種，具體是正己烷、石油醚、汽油、6號(hào)溶劑油或含正己烷40％-80％的工業(yè)正己烷中的任何一種或幾種，或者是在不同壓力下的液態(tài)乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及它們的衍生物中的一種或幾種。
所述溶劑還可為丙酮、甲基丙酮、丁酮等酮類溶劑，或者為甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯等酯類溶劑。
本發(fā)明用于從植物、昆蟲、微生物中提取能溶解于低極性溶劑中的天然色素，包括梔子黃(藏花素)、葉黃素、辣椒色素(辣椒紅素、辣椒黃素)、胡蘿卜色素(α-、β-、γ-三種胡蘿卜素)、紅木色素及其它類胡蘿卜素類色素，或者胭脂蟲色素，或者郁金色素(姜黃)等二酮類色素，或者葉綠素等卟啉類色素。
所述植物、昆蟲、微生物是指含有脂溶性色素的植物、植物發(fā)酵物、昆蟲、微生物等。
本發(fā)明使用的設(shè)備是萃取裝置，真空噴霧裝置，冷凝裝置，蒸汽脫溶裝置，均為現(xiàn)有技術(shù)中的通用設(shè)備。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果由于本發(fā)明的萃取過程是通過溶劑噴淋滲漉萃取方式來提取物料中所含的脂溶性色素的，具有加工量大，水、電、汽、溶劑等消耗量少，且溶劑可回收利用，設(shè)備投入不大等優(yōu)點(diǎn)，因此，綜合加工成本低，加工能力強(qiáng)，產(chǎn)量高，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的生產(chǎn)成本高、加工能力不足、一次性投資過大等缺點(diǎn)，從而大幅度降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，是一種行之有效的低成本大規(guī)模的生產(chǎn)方法。
圖1為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之工藝流程圖；圖2為圓柱形萃取罐外部結(jié)構(gòu)圖；圖3為圓柱形萃取罐展開結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖2的斷面圖；圖5為圓柱形萃取罐中裝放物料層的料格結(jié)構(gòu)圖。
圖中，1為萃取罐罐體，2、3分別為罐體上部的進(jìn)料口、溶劑入口，4、5分別為罐體下部的出渣口、萃取液流出口，6為罐體內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)的物料筒，物料筒內(nèi)設(shè)置多格相互獨(dú)立的物料格，其中，一～十二格為滲漉萃取段，十三～十六格為溶劑瀝干段，十七～十八格為出渣及空格段，在每一格的底部設(shè)有底網(wǎng)16，以便于濾出萃取液，7為支撐擋板，用于支撐各物料格底部的底網(wǎng)，8為安裝在物料筒外壁鏈輪15上的傳動(dòng)鏈，通過傳動(dòng)輪9與電機(jī)10相連，以便在電機(jī)10帶動(dòng)下使物料筒6轉(zhuǎn)動(dòng)，11為設(shè)于物料筒上部的溶劑噴頭，所述噴頭通過輸液管12、泵13與物料筒底部的出液口14相連，以便將滲出的物料萃取液噴淋到另一物料格內(nèi)，17為設(shè)于物料筒下部的液斗。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1A、將24噸金盞菊顆粒在30℃溫度下進(jìn)行烘干，使水份含量在5％以下，粉碎為1-8mm粒度，按物料∶溶劑＝1∶2的量，將溫度為0℃的石油醚溶劑連續(xù)噴淋在物料層上；B、啟動(dòng)電機(jī)，使物料筒以120分鐘轉(zhuǎn)一周的速度旋轉(zhuǎn)，物料以17公斤/分鐘的速度送入萃取罐裝料段的物料格內(nèi)，溶劑以2升/分鐘的流量噴于物料上；C、當(dāng)溶劑噴淋完成一圈后，溶劑流過物料層從底網(wǎng)滲出并匯集入液斗，用泵將液斗中的滲出液逐級(jí)噴淋到下一物料格內(nèi)，如此連續(xù)噴淋六級(jí)，得到富含葉黃素的萃取液，經(jīng)過濾凈化，用蒸汽間接預(yù)熱至60℃-100℃，用泵打入真空噴霧罐內(nèi)，經(jīng)噴霧脫溶后得產(chǎn)品，而溶劑蒸發(fā)并經(jīng)冷凝、液化后回收；D、完成上述逐級(jí)噴淋的物料進(jìn)入瀝干段后，不再噴入溶劑，物料內(nèi)的溶劑在此被慢慢瀝干，當(dāng)物料進(jìn)入出渣及空格段時(shí)，料格底網(wǎng)自動(dòng)打開，使?jié)裨淙牍薜?，萃取葉黃素后的金盞菊濕渣輸入脫溶器內(nèi)，經(jīng)高溫水蒸氣吹渣脫溶，回收溶劑后，廢料輸入廢料庫；E、當(dāng)物料格底網(wǎng)自動(dòng)合攏，即進(jìn)入裝料段，重新加入新原料，再轉(zhuǎn)入噴淋段，噴淋新溶劑，如此反復(fù)循環(huán)，得到所需脂溶性色素。
實(shí)施例2A、將20噸辣椒在120℃溫度下進(jìn)行烘干，使水份含量在10％以下，粉碎為1-8mm粒度，按物料∶溶劑＝1∶5的量，將溫度為120℃的溶劑汽油連續(xù)噴淋在物料層上；B、啟動(dòng)電機(jī)，使物料筒以10小時(shí)轉(zhuǎn)一周的速度旋轉(zhuǎn)，物料以80公斤/分鐘的速度送入萃取罐裝料段的物料格內(nèi)，溶劑以8升/分鐘的流量噴于物料上；其余萃取過程、萃取裝置均與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3A、將5噸胭脂蟲在60℃溫度下進(jìn)行烘干，使水份含量在10％以下，粉碎為1-8mm粒度，按物料∶溶劑＝1∶5的量，將溫度為30℃的正己烷與乙醇的混合溶劑連續(xù)噴淋在物料層上；B、啟動(dòng)電機(jī)，使物料以100公斤/分鐘的速度送入萃取罐物料格內(nèi)，溶劑以10升/分鐘的流量噴于物料上；其余萃取過程與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種萃取脂溶性色素的方法，它包括物料烘干，加溶劑萃取，萃取液凈化、分離，溶劑回收，其特征在于溶劑萃取通過下列步驟完成A、在水分含量小于10％的物料層，按物料∶溶劑＝1∶2-5的量，連續(xù)噴淋溫度為0--120℃的溶劑；B、待溶劑滲漉物料層后，即從物料層底部滲出，完成一級(jí)萃??；C、將上述滲出的萃取液輸送并噴淋在下一物料層，待溶劑滲漉該物料層后，即從該物料層底部滲出，完成二級(jí)萃取，如此連續(xù)萃取3-10級(jí)；D、將最后一級(jí)滲出的萃取液送至物料進(jìn)料口，與新加入的物料混合后，自物料層底部滲出；E、將D過程滲出的萃取液輸送并噴淋在另一物料層，待溶劑滲漉該物料層后，即從該物料層底部滲出，完成最后萃取，得提取物；F、對(duì)上述萃取全過程余下的料渣進(jìn)行溶劑瀝干、脫出溶劑后出渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述物料以10-100公斤/分鐘的速度送入萃取罐內(nèi)，溶劑以2-10升/分鐘的流量噴于物料上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述溶劑為飽和脂肪烴類、芳烴類、鹵代烴類等烴類溶劑中的一種或幾種，具體是正己烷、石油醚、汽油、6號(hào)溶劑油或含正己烷40％--80％的工業(yè)正己烷中的任何一種或幾種，或者是在不同壓力下的液態(tài)乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及它們的衍生物中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述溶劑還可為丙酮、甲基丙酮、丁酮中的一種或幾種酮類溶劑，或者為甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯中的一種或幾種酯類溶劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述物料為含有脂溶性色素的植物、植物發(fā)酵物、昆蟲、微生物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用設(shè)備為現(xiàn)有技術(shù)中的萃取裝置，真空噴霧裝置，冷凝裝置，蒸汽脫溶裝置，且萃取裝置為旋轉(zhuǎn)式萃取裝置，或者為固定式萃取裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)式萃取裝置以每1-10小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種萃取脂溶性色素的方法，它包括物料烘干，加溶劑萃取，萃取液凈化、分離，溶劑回收，由于本發(fā)明的萃取過程是通過溶劑噴淋滲漉萃取方式來提取物料中所含的脂溶性色素的，具有加工量大，水、電、汽、溶劑等消耗量少，且溶劑可回收利用，設(shè)備投入不大等優(yōu)點(diǎn)，因此，綜合加工成本低，加工能力強(qiáng)，產(chǎn)量高，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的生產(chǎn)成本高、加工能力不足、一次性投資過大等缺點(diǎn)，從而大幅度降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，是一種行之有效的低成本大規(guī)模的生產(chǎn)方法。
文檔編號(hào)B01D11/02GK1628887SQ200310104069
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月17日
發(fā)明者楊群力, 劉潤(rùn)民, 吳建華, 高云, 沈忱 申請(qǐng)人:楊群力, 劉潤(rùn)民, 吳建華, 高云