一種移動固相物料連續梯度浸提植物水溶性色素的方法
2023-05-25 00:20:26
專利名稱：一種移動固相物料連續梯度浸提植物水溶性色素的方法
技術領域：
本發明涉及一種提取植物水溶性色素的方法，具體是一種移動固相 物料連續梯度浸提植物水溶性色素的方法。背景技術：
目前，提取植物水溶性色素，如從甘薯中提取甘薯紅、甘藍紅、紅花 黃，從桅子中提取桅子黃的方法，主要採用單級循環浸漬浸出工藝，即先將甘薯或桅子切成 薄片或打成粗粉置於浸提罐中，以水或酸水、鹼水為溶劑，在常溫或加熱的條件下，用泵循 環提取，循環滲浸一定時間後將浸出液放出並轉至下道工序處理，經濃縮分離後即得。而固 相物料則從浸提罐底部排出；由於整個工藝為間歇式操作，且固相物料極易造成罐底篩網 及管道堵塞短路，造成料液無法循環，無法轉出和放幹浙盡，使提取不充分不完全，生產能 力低，提取效率低，因此原料提取率一般只能達到80%-90%。曰
發明內容
本發明的目的就是提供一種原料提取率高，固液轉
移順暢，生產效率高，設備要求低的一種移動固相物料連續梯度浸提植物水溶性色素 的方法。本發明工藝由下述步驟組成
a、根據固相物料的特性，將其或打成粗粉或切成片、條，置於與固相物料粒度大小相適 應的網袋α中；
b、在1號、2號……N號浸提罐中依次分別加入相同等量的浸提溶劑，浸提溶劑與固 相物料的比例為3-10 1 (V/W)；並根據具體物料性質，調整適當的PH值，控制溶劑溫度為 25-55°C，每罐浸提時間為30-60分鐘；
c、將網袋A由提升裝置放入1號浸提罐中，浸提完畢後，將其從浸提罐中提起，在罐口 上方停浙3-5分鐘；再將其依次移至後面2號、3號、4號……N號浸提罐中；
d、當網袋A從1號浸提罐移至2號浸提罐中浸提時，網袋B中已置入與網袋A相同等 量的固相物料，將網袋B置入1號浸提罐中浸提後，再採取與網袋A相同的移動方式，分別 移至後面的2號、3號……N號浸提罐中；依次類推，網袋C、網袋D……網袋N依次放入1號 浸提罐中，並按上述相同操作依序向後移動，直至1號浸提罐中的浸提液色價達到工藝要 求的預定值，放出1號浸提罐中的浸提液，過濾，濾液送至濃縮分離工序；至此完成一個工 作周期；
e、第二個工作周期開始，先在空出的1號浸提罐中加入相同等量的浸提溶劑，此工作 周期中，每次的固相物料都從2號浸提罐開始浸提，然後再依次移至3號，4號……N號，1號 浸提罐中，即固相物料的浸提根據浸提液的濃度由大至小梯度浸提；當2號浸提罐中的浸 提液色價達到工藝要求預定值後，放出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第二個工作 周期；
f、第三個工作周期開始，固相物料從3號浸提罐開始浸提，然後再依次移至4號，5 號……N號，1號，2號浸提罐中，當3號浸提罐中的浸提液色價達到工藝要求預定值後，放 出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第三個工作周期；上述每個工作周期所用的浸提 溶劑、浸提時間及溫度均與步驟b中所述的相同；如此循環連續梯度浸提，每一工作周期中，始終保持固相物料首次浸入的那一個浸提罐中浸提液濃度最大，而新加入浸提溶劑的 那一個浸提罐最後浸入固相物料，浸提液濃度也最低，依次循環套泡，將達到要求的浸提液 放出，將浸提完畢的固相物料棄去；
g、將多次濾液合併濃縮，分離，即得。實現上述方法所需的設備包括
a、提升裝置，一般使用1-2臺行車，用來起降固相物料及將固相物料從一個浸提罐移 動至另一浸提罐；
b、若干個敞口夾套浸提罐，罐內裝浸提溶劑用於浸提固相物料；
C、與若干浸提罐相連的送料泵，用於輸送達到預定色價的最濃物料至過濾器；
d、若干網袋，用於裝固相物料。本發明技術方案與現有技術相比，最大的區別是將固相物料用網袋罩住並採用提 升裝置從一個浸提罐移至另一浸提罐中，在此過程中保持浸提液不動，直至首次浸入固相 物料的那一浸提罐中的浸提液達到工藝要求所預定的色價值，才將液體物料轉出至過濾器 進行後續工序的處理，由於這種只移動固相物料而在一個工作周期內保持浸提液不動的方 式，使多個浸提罐自然形成一個濃度梯度，然後依次從大到小梯度浸提，便於連續生產，提 高生產能力，且容易得到較高濃度的浸提液；大大減少了後續處理量，節約了能耗，提高了 收得率，且設備投資少，操作簡單，固液出料特別乾淨方便，也完全杜絕了固體物料堵塞的 現象。本發明主要適用於植物水溶性色素的提取，浸提溶劑為水、酸水或鹼水。
圖1是本發明工藝中的所用設備連接示意圖。圖中1-行車，2-浸提罐，3-送料泵，4-網袋。具體實施例方式
實施例1
桅子黃的提取實施例
a、根據固相物料桅子黃的特性，將其粉碎成1/16-1/8的果仁粒，取IOOkg置於孔徑為 0. 05mm的網袋A中；
b、在1號、2號……8號浸提罐中依次分別加入600升pH為6-8的水，加熱至 400C _55°C，每罐浸提時間均為30分鐘；
c、將網袋A由行車放入1號浸提罐中，浸提完畢後，將其從浸提罐中提起，在罐口上方 停浙3-5分鐘；再將其依次移至後面2號、3號、4號……8號浸提罐中，棄去提取殘渣；
d、當網袋A從1號浸提罐移至2號浸提罐中浸提時，網袋B中已置入IOOkg的桅子 粒，將網袋B置入1號浸提罐中浸提後，再採取與網袋A相同的移動方式，分別移至後面的 2號、3號……8號浸提罐中；依次類推，網袋C、網袋D、網袋E依次放入1號浸提罐中，並按 上述相同操作依序向後移動，此時經檢測，1號浸提罐中的浸提液色價值> 500u/ml，放出1 號浸提罐中的浸提液，過濾，濾液送至濃縮分離工序；至此完成一個工作周期；
e、第二個工作周期開始，先在空出的1號浸提罐中加入相同等量的水，此工作周期中， 每次的固相物料都從2號浸提罐開始浸提，然後再依次移至3號，4號……8號，1號浸提罐中，即固相物料的浸提根據浸提液的濃度由大至小梯度浸提；當2號浸提罐中的浸提液色 價值經檢測> 500u/ml後，放出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第二個工作周期；
f、第三個工作周期開始，固相物料桅子粒都從3號浸提罐開始浸提，然後再依次移至4 號，5號……8號，1號，2號浸提罐中，當3號浸提罐中的浸提液色價值經檢測> 500u/ml後， 放出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第三個工作周期；上述每個工作周期所用的浸 提溶劑、浸提時間及溫度均與步驟b中所述的相同；如此循環連續梯度浸提，每一工作周期 中，始終保持固相物料首次浸入的那一個浸提罐中浸提液濃度最大，而新加入浸提溶劑的 那一個浸提罐浸提液濃度最小，依次循環套泡，將達到要求的浸提液放出，；將浸提完畢的 固相物料棄去；
g、將多次濾液合併濃縮，分離，即得桅子黃18.6kg,收得率為98. 88%。
實施例2
甘薯紅的提取實例
a、根據固相物料甘薯的特性，將其切成厚度為1-3毫米薄片，取IOOkg置於孔徑為 0. 8讓的網袋A中；
b、在1號、2號……6號浸提罐中依次分別加入300升PH為2-2.5的鹽酸水，每罐均為 25 0C -:35°C下浸提60分鐘；
c、將網袋A由行車放入1號浸提罐中，浸提完畢後，將其從浸提罐中提起，在罐口上方 停浙3-5分鐘；再將其依次移至後面2號、3號、4號……6號浸提罐中，棄去提取殘渣；
d、當網袋A從1號浸提罐移至2號浸提罐中浸提時，網袋B中已置入IOOkg的甘薯片， 將網袋B置入1號浸提罐中浸提後，再採取與網袋A相同的移動方式，分別移至後面的2號、 3號……6號浸提罐中；依次類推，網袋C、網袋D、網袋E依次放入1號浸提罐中，並按上述 相同操作依序向後移動，此時經檢測，1號浸提罐中的浸提液色價值> 35u/ml，放出1號浸 提罐中的浸提液，過濾，濾液送至濃縮分離工序；至此完成一個工作周期；
e、第二個工作周期開始，先在空出的1號浸提罐中加入相同等量的鹽酸水，此工作周 期中，每次的固相物料都從2號浸提罐開始浸提，然後再依次移至3號，4號……6號，1號 浸提罐中，即固相物料的浸提根據浸提液的濃度由大至小梯度浸提；當2號浸提罐中的浸 提液色價值經檢測> 35u/ml後，放出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第二個工作 周期；
f、第三個工作周期開始，固相物料甘薯片都從3號浸提罐開始浸提，然後再依次移至4 號，5號……6號，1號，2號浸提罐中，當3號浸提罐中的浸提液色價值經檢測> 35u/ml後， 放出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第三個工作周期；上述每個工作周期所用的浸 提溶劑、浸提時間及溫度均與步驟b中所述的相同；如此循環連續梯度浸提，每一工作周期 中，始終保持固相物料首次浸入的那一個浸提罐中浸提液濃度最大，而新加入浸提溶劑的 那一個浸提罐浸提液濃度最小，依次循環套泡，將達到要求的浸提液放出，將浸提完畢的固 相物料棄去；將浸提完畢的固相物料棄去；
g、將多次濾液合併濃縮，分離，即得甘薯紅5. 2kg,收得率為98. 32%。實施例3
甘藍紅的提取實施例
a、根據固相物料甘藍紅的特性，將其切成1-2釐米的絲狀、條狀
，取IOOkg置於孔徑為0. 05mm的網袋A中；
b、在1號、2號……7號浸提罐中依次分別加入1000升pH為2-2.5的醋酸水，在 250C -35°C下，每罐浸提時間均為60分鐘；
c、將網袋A由行車放入1號浸提罐中，浸提完畢後，將其從浸提罐中提起，在罐口上方 停浙3-5分鐘；再將其依次移至後面2號、3號、4號……7號浸提罐中，棄去提取殘渣；
d、當網袋A從1號浸提罐移至2號浸提罐中浸提時，網袋B中已置入IOOkg的甘藍條， 將網袋B置入1號浸提罐中浸提後，再採取與網袋A相同的移動方式，分別移至後面的2號、 3號……7號浸提罐中；依次類推，網袋C、網袋D、網袋E依次放入1號浸提罐中，並按上述 相同操作依序向後移動，此時經檢測，1號浸提罐中的浸提液色價值> 20u/ml，放出1號浸 提罐中的浸提液，過濾，濾液送至濃縮分離工序；至此完成一個工作周期；
e、第二個工作周期開始，先在空出的1號浸提罐中加入相同等量的醋酸水，此工作周 期中，每次的固相物料都從2號浸提罐開始浸提，然後再依次移至3號，4號……7號，1號 浸提罐中，即固相物料的浸提根據浸提液的濃度由大至小梯度浸提；當2號浸提罐中的浸 提液色價值經檢測> 20u/ml後，放出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第二個工作 周期；
f、第三個工作周期開始，固相物料桅子粒都從3號浸提罐開始浸提，然後再依次移至4 號，5號……7號，1號，2號浸提罐中，當3號浸提罐中的浸提液色價經檢測> 20u/ml後， 放出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第三個工作周期；上述每個工作周期所用的浸 提溶劑、浸提時間及溫度均與步驟b中所述的相同；如此循環連續梯度浸提，每一工作周期 中，始終保持固相物料首次浸入的那一個浸提罐中浸提液濃度最大，依次向後濃度遞減，而 新加入浸提溶劑的那一個浸提罐浸提液濃度最小，依次循環套泡，將達到要求的浸提液放 出，；將浸提完畢的固相物料棄去；
g、將多次濾液合併濃縮，分離，即得甘藍紅1.86kg,收得率為99. 03%。
實施例4
紅花黃提取實施例
a、根據固相物料紅花黃的特性，將鬆散的紅花IOOkg置於孔徑為0.Imm的網袋A中；
b、在1號、2號……7號浸提罐中依次分別加入800升pH為6-8的水，加熱至 400C _45°C，每罐浸提時間均為60分鐘；
c、先將網袋A由行車放入1號浸提罐中，浸提完畢後，將其從浸提罐中提起，在罐口上 方停浙3-5分鐘；再將其依次移至後面2號、3號、4號……7號浸提罐中，棄去提取殘渣；
d、當網袋A從1號浸提罐移至2號浸提罐中浸提時，網袋B中已置入IOOkg的甘藍 條，將網袋B置入1號浸提罐中浸提後，再採取與網袋A相同的移動方式，分別移至後面的 2號、3號……7號浸提罐中；依次類推，網袋C、網袋D、網袋E依次放入1號浸提罐中，並按 上述相同操作依序向後移動，此時經檢測，1號浸提罐中的浸提液色價值> lOOu/ml，放出1號浸提罐中的浸提液，過濾，濾液送至濃縮分離工序；至此完成一個工作周期；
e、第二個工作周期開始，先在空出的1號浸提罐中加入相同等量的水，此工作周期中， 每次的固相物料都從2號浸提罐開始浸提，然後再依次移至3號，4號，5號，6號，7號，1號 浸提罐中，即固相物料的浸提根據浸提液的濃度由大至小梯度浸提；當2號浸提罐中的浸 提液色價經檢測> 100u/ml後，放出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第二個工作周 期；
f、第三個工作周期開始，固相物料桅子粒都從3號浸提罐開始浸提，然後再依次移至4 號，5號，6號，7號，1號，2號浸提罐中，當3號浸提罐中的浸提液色價經檢測> 100u/ml後， 放出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第三個工作周期；上述每個工作周期所用的浸 提溶劑、浸提時間及溫度均與步驟b中所述的相同；如此循環連續梯度浸提，每一工作周期 中，始終保持固相物料首次浸入的那一個浸提罐中浸提液濃度最大，依次向後濃度遞減，而 新加入浸提溶劑的那一個浸提罐浸提液濃度最小，將達到要求的浸提液放出，；將浸提完畢 的固相物料棄去；
g、將多次濾液合併濃縮，分離，即得紅花黃50.Wcg，收得率為98. 65%。 表1，表2，表3分別是實施例1-4第一個工作周期、第二個工作周期和第三個工作 周期結束後浸提罐浸提液濃度梯度表
權利要求
1. 一種移動固相物料連續梯度浸提植物水溶性色素的方法，其特徵在於包括下述步驟a、根據固相物料的特性，將其或打成粗粉或切成片、條，置於與固相物料粒度大小相適 應的網袋A中；b、在1號、2號……N號浸提罐中依次分別加入相同等量的浸提溶劑，浸提溶劑與固 相物料的比例為3-10 1 (V/W)；並根據具體物料性質，調整適當的pH值，控制溶劑溫度為 25-55°C，每罐浸提時間為30-60分鐘；c、將網袋A由提升裝置放入1號浸提罐中，浸提完畢後，將其從浸提罐中提起，在罐口 上方停浙3-5分鐘；再將其依次移至後面2號、3號、4號……N號浸提罐中；d、當網袋A從1號浸提罐移至2號浸提罐中浸提時，網袋B中已置入與網袋A相同等 量的固相物料，將網袋B置入1號浸提罐中浸提後，再採取與網袋A相同的移動方式，分別 移至後面的2號、3號……N號浸提罐中；依次類推，網袋C、網袋D……網袋N依次放入1號 浸提罐中，並按上述相同操作依序向後移動，直至1號浸提罐中的浸提液色價達到工藝要 求的預定值，放出1號浸提罐中的浸提液，過濾，濾液送至濃縮分離工序；至此完成一個工 作周期；e、第二個工作周期開始，先在空出的1號浸提罐中加入相同等量的浸提溶劑，此工作 周期中，每次的固相物料都從2號浸提罐開始浸提，然後再依次移至3號，4號……N號，1號 浸提罐中，即固相物料的浸提根據浸提液的濃度由大至小梯度浸提；當2號浸提罐中的浸 提液色價達到工藝要求預定值後，放出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第二個工作 周期；f、第三個工作周期開始，固相物料從3號浸提罐開始浸提，然後再依次移至4號，5 號……N號，1號，2號浸提罐中，當3號浸提罐中的浸提液色價達到工藝要求預定值後，放 出過濾，濾液送至濃縮分離工序，至此完成第三個工作周期；上述每個工作周期所用的浸提 溶劑、浸提時間及溫度均與步驟b中所述的相同；如此循環連續梯度浸提，每一工作周期 中，始終保持固相物料首次浸入的那一個浸提罐中浸提液濃度最大，而新加入浸提溶劑的 那一個浸提罐最後浸入固相物料，浸提液濃度也最低，依次循環套泡，將達到要求的浸提液 放出，將浸提完畢的固相物料棄去；g、將多次濾液合併濃縮，分離，即得。
全文摘要
本發明公開了一種移動固相物料連續梯度浸提植物水溶性色素的方法，是將固相物料用網袋罩住並採用提升裝置從一個浸提罐移至另一浸提罐中，在此過程中保持浸提液不動，直至首次浸入固相物料的那一浸提罐中的浸提液達到工藝要求所預定的色價值，才將液體物料轉出至過濾器進行後續工序的處理，由於這種只移動固相物料而在一個工作周期內保持浸提液不動的方式，使多個浸提罐自然形成一個濃度梯度，然後依次從大到小梯度浸提，便於連續生產，提高生產能力，且容易得到較高濃度的浸提液；大大減少了後續處理量，節約了能耗，提高了收得率，且設備投資少，操作簡單，固液出料特別乾淨方便，也完全杜絕了固體物料堵塞的現象。
文檔編號C09B61/00GK102061105SQ20101058280
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者倪建輝, 張 浩, 梅元碧, 梅宏, 汪修武, 王 琦, 程含友 申請人:武漢綠孚生物工程有限責任公司