CN101843989A - 一种多用途植物组分萃取分离成套装置及其应用 - Google Patents

一种多用途植物组分萃取分离成套装置及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物工程领域，特别涉及一种多用途植物组分萃取分离成套装置及其应用。所述装置主要由输送刮板、浸出设备、多效蒸发器、精制单元、干燥设备通过管道连接在一起构成；所述干燥设备与多效蒸发器分别连接于浸出设备后，精制单元连接于多效蒸发器后。本发明为企业开发了新的植物组分分离的装置与方法，使企业在不另行增加设备的前提下，可根据所加工物料的利润随时调换产品，增加设备利用率的同时为企业带来更大的经济和社会效益。

Description

一种多用途植物组分萃取分离成套装置及其应用
(一)技术领域
本发明属于生物工程领域，特别涉及一种多用途植物组分萃取分离成套装置及其应用。
(二)背景技术
植物组分萃取分离领域有多种设备和方法，包括萃取罐，萃取柱，平转式浸出器，环型浸出器。而萃取液的组分分离，一般采用多效蒸发或单效蒸发对混合液进行分离。尽管上述萃取设备和分离设备可进行相互组合成完整的萃取装置，但一般来说一种配置只能完成一种原料或者相近原料的组分分离的萃取。这就造成了设备利用率低，形成了资源浪费。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种多用途植物组分萃取分离成套装置和方法，以克服现有技术一套装置只能完成一种原料或者相近原料的组分分离的萃取的缺陷。
本发明采用的技术方案如下：
一种多用途植物组分萃取分离成套装置，所述装置主要由输送刮板、浸出设备、多效蒸发器、精制单元、干燥设备通过管道连接在一起构成；所述干燥设备与多效蒸发器分别连接于浸出设备后，精制单元连接于多效蒸发器后。
所述的精制单元包括精馏塔和冷凝器。
所述的浸出设备后还连接有二次浸出设备。
所述的二次浸出设备包括浸出器以及与浸出器分别相连的挤压机、烘干机和精制装置。
所述的精制装置还可以根据处理物料的不同，包括分液装置。
所述的浸出器为环型浸出器、箱链式浸出器、积分式全程浸出器或平转浸出器。
所述的多效蒸发器包括升膜蒸发器和降膜蒸发器。
所述干燥设备为真空干燥机或盘式连续干燥机。
所述冷凝器为板式冷凝器或管式冷凝器。
所述精馏塔为规整填料精馏塔，浮阀精馏塔，斜孔板式精馏塔或泡罩精馏塔。
以上装置的主体材料优选采用不锈钢。另外以上装置根据实际需要可以同时多个串联以实现更好的相应功效。
具体的，输送刮板通过料封绞龙连接在浸出器上边，浸出器后边连接有烘干机和一组蒸发器以及还可能连接有二次浸出设备以及冷凝器，浸出器上装有至少一台溶剂泵。蒸发器里至少有一台间接加热的薄膜蒸发器，蒸发器后边连接至少一组冷凝器。二次浸出设备包括二次浸出器以及后边相连绞龙挤压机，刮板输送机，分液箱和至少一台精馏塔，在刮板机后边相连烘干机。
利用该发明成套装置，采用不同的溶剂，在不同的料液比和萃取温度的情况下，通过调节阀门，改变溶剂流向分别达到多种植物组分的萃取与分离。
所述的多用途植物组分萃取分离成套装置的应用，将经预处理的植物组分经输送刮板送入浸出设备，物料在浸出设备内和正己烷或6号溶剂油，在40-55℃条件下，逆流喷淋浸泡1-6h，浸出后的植物组分送至干燥设备烘干；浸出器中萃取获得的混合油经过盐析沉淀后送入多效蒸发器蒸发分离，然后去精制单元精炼。
所述的植物组分为植物油料、去籽辣椒、大豆胚片、花生或棉籽胚片。
若所述的植物组分为植物油料，浸出设备中植物油料与溶剂的体积比为1∶2-6；所述的植物组分为去籽辣椒，浸出设备中去籽辣椒与溶剂的体积比为1∶1-5。
具体的，当所述的植物组分为大豆胚片或花生，浸出设备中大豆胚片或花生与溶剂的体积比为1∶2-6；浸出设备中浸出后的大豆胚片或花生送至干燥设备烘干得到粕料，粕料送至二次浸出设备，按粕料与溶剂体积比为1∶2-6加入50-90％乙醇水溶液在40-70℃进行逆流浸泡萃取2-4小时，之后固液分离，固形物挤压出部分浸泡液后进行脱溶烘干；固形物挤压分离后的浸泡液和浸出器里的浸泡液混合，进入精制装置如多效蒸发器脱除溶剂中的糖蜜和醇溶性物质，溶剂冷却送入精馏塔精馏循环利用。
所述的植物组分为大豆胚片或花生时，也可按照如下步骤进行：将经浸出器脱去油脂后不经烘干直接送入二次浸出设备，按大豆粕或花生粕与溶剂体积比1∶2-6加入50-99％乙醇水溶液在40-60℃进行逆流浸泡萃取2-4小时萃取后进行固液分离，固形物挤压出部分浸泡液后进行脱溶烘干；固形物挤压分离后的浸泡液和浸出器里浸泡物料后的混液混合，分离正己烷或6号溶剂油和乙醇，轻相的正己烷或6号溶剂油循环回前部继续萃取油脂，重相的含有醇溶性物质的乙醇进入精制装置如多效蒸发器脱除溶剂中的糖蜜和醇溶性物质，溶剂冷却送入精馏塔精馏后循环利用。
由上可知，所述醇法大豆浓缩蛋白以及花生浓缩蛋白的生产可以是从浸出器脱脂后未经烘干脱除溶剂的豆粕或花生粕，直接输送到二次浸出设备里，加入乙醇进行洗涤生产大豆或花生浓缩蛋白。也可以在烘干后再进入二次浸出设备进行处理。
若所述的植物组分为棉籽胚片，经浸出器脱去油脂的棉籽粕送入二次浸出设备，按料液体积比为1∶2-6加入95-99％甲醇水溶液在40-50℃进行逆流浸泡萃取2-4小时萃取后进行固液分离，固形物挤压出部分浸泡液后进行脱溶烘干；固形物挤压分离后的甲醇浸泡液和二次浸出设备里浸泡物料后的甲醇混合液混合，除杂精制。
以上所述的脱溶烘干可采用间接蒸汽加热的方法烘干，间接蒸汽压0.4-0.6Mpa，加热烘干后的物料送入仓库粉碎打包。
以上二次浸出操作通过更换萃取剂，可以进一步萃取出植物组分中的其他组分，工艺简洁，不需增加额外其他设备即可实现，降低生产成本。
本发明旨在完成适应于多种物料组分分离的装置，它是将植物油料油脂萃取与分离，辣椒红色素萃取与分离，醇法大豆浓缩蛋白的制取，花生浓缩蛋白的制取、脱酚棉籽蛋白的生产有机的结合在一起，利用该发明成套装置，采用不同的溶剂，在不同的料液比和萃取温度的情况下，通过调节阀门，改变溶剂流向，分别完成上述目的的一种多用途萃取与分离装置。本发明为企业开发了新的植物组分分离的装置与方法，使企业在不另行增加设备的前提下，可根据所加工物料的利润随时调换产品，增加设备利用率的同时为企业带来更大的经济和社会效益。
(四)附图说明
图1为本发明实施例中所采用装置结构图。
(五)具体实施方式：
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
采用装置如图1所示，多用途植物组分萃取分离成套装置由输送刮板1、7和浸出设备5、多效蒸发器19、由精馏塔16和冷凝器21构成的精制单元和干燥设备8通过管道连接在一起构成；所述干燥设备8与多效蒸发器19分别连接于浸出设备5后，精制单元16、21连接于多效蒸发器后19。
所述的浸出设备5后还连接有二次浸出设备。所述的二次浸出设备包括浸出器9以及与浸出器分别相连的挤压机10、烘干机12a和精制装置。所述的精制装置包括多效蒸发器20和精馏塔17；多效蒸发器20前还连接有分液装置13。
二次浸出设备与浸出设备5间还可选择性连接有干燥设备12b。
图中14、15为沉淀罐，18为再沸器，属于工艺中常规设备，其作用不再赘述。
每一套浸出设备都含有至少一台溶剂泵6。
本发明所采用设备主体都为不锈钢材质。
在本发明中，起连接、过渡、存放作用的部件如料封绞龙、存料箱等不再赘述，可根据具体工艺需求增加和设置。
实施例1
将预榨棉籽饼经输送刮板1送入存料箱，再由输送刮板提升至料封绞龙送入浸出器5，物料在浸出器5内和由溶剂泵6送来的6号溶剂油，在50℃下，按料液体积比1∶2逆流喷淋浸泡2小时，经浸出器5萃取获得的混合油经过盐析沉淀后送入多效蒸发器19蒸发分离，分离后的毛油去精炼，溶剂冷却后循环利用。经浸出器萃取过油脂的棉籽粕，由输送刮板7提升至烘干机8烘干，烘干的棉粕残油小于0.5％，残溶小于400ppm。
实施例2
将预处理好的去籽辣椒经平刮板1送入存料箱，再由曲刮板机提升至料封绞龙送入浸出器5，物料在浸出器5内和由溶剂泵6送来的6号溶剂油，在45℃下，按料液体积比1∶4进行溶剂逆流喷淋浸泡3小时，再由刮板7提升至烘干机8烘干，烘干后的粕料送至仓库；经浸出器5萃取获得的混合液经过盐析沉淀后送入多效蒸发器19蒸发分离，分离后溶剂冷却后循环利用，分离得到的含有辣椒红色素物质再去精制单元16、21脱去辣味精制得到辣椒红色素。
实施例3
经预处理的大豆胚片，经平刮板1送入存料箱，再由曲刮板机提升至料封绞龙送入浸出器5，物料在浸出器5内和由溶剂泵6送来的正己烷，在48℃下，按料液体积比1∶3进行溶剂逆流喷淋浸泡1.8小时，经浸出器5萃取获得的混合油经过盐析沉淀后送入多效蒸发器19蒸发分离，分离后的毛油去精制单元16、21精炼，溶剂冷却后循环利用。经浸出器5脱去油脂的大豆粕；经刮板送入二次浸出器9，按料液体积比为1∶4先加入60％乙醇水溶液在46℃进行逆流浸泡萃取2小时，再加入80％乙醇水溶液在46℃萃取2小时后进行固液分离，固形物经过挤压机10挤压出部分浸泡液后送入烘干机12a进行脱溶烘干，采用间接蒸汽加热的方法烘干，间接蒸汽压力0.4MPa，加热烘干后得到大豆浓缩蛋白，脂肪含量小于0.9％，蛋白含量66.5％，NSI在8.2。挤压分离后的浸泡液和浸出器里浸泡物料后的混液混合，经由分液箱13分出轻相物质后再采用多效蒸发器20及间接加热的薄膜蒸发器，脱除溶剂中的糖蜜和醇溶性物质，溶剂冷却送入精馏塔精17馏循环利用。
实施例4
经预处理的大豆胚片，经平刮板1送入存料箱，再由曲刮板机提升至料封绞龙送入浸出器5，物料在浸出器5内和由溶剂泵6送来的正己烷，在45℃下，按料液比1∶3进行溶剂逆流喷淋浸泡2小时，经浸出器5萃取获得的混合油经过盐析沉淀后送入多效蒸发器19蒸发分离，分离后的毛油去精制单元16、21精炼，溶剂冷却后循环利用。经浸出器5脱去油脂的大豆粕再由刮板提升至烘干机12b，利用间接蒸汽在80℃烘干或利用闪蒸脱溶设备进行烘干，烘干后的粕经冷凝器21后再送入二次浸出器9，按料液比为1∶3加入75％乙醇水溶液在50℃进行逆流浸泡萃取3小时萃取后进行固液分离，固形物经过挤压机10挤压出部分浸泡液后送入烘干机12a进行脱溶烘干，采用间接蒸汽加热的方法烘干，间接蒸汽压0.5Mpa，加热烘干后的物料送入仓库粉碎打包；挤压分离后的浸泡液和浸出器里浸泡物料后的混液混合，采用多效蒸发器20及间接加热的薄膜蒸发器，脱除溶剂中的糖蜜和醇溶性物质，溶剂冷却送入精馏塔精17馏循环利用。
实施例5
经预处理的棉籽胚片，经平刮板1送入存料箱，再由曲刮板机提升至料封绞龙送入浸出器5，物料在浸出器5内和由溶剂泵6送来的6号溶剂油，在55℃下，按料液体积比为1∶2.5进行溶剂逆流喷淋浸泡2小时，经浸出器5萃取获得的混合油经过盐析沉淀后送入多效蒸发器19蒸发分离，分离后的毛油去精制单元精炼，溶剂冷却后循环利用。经浸出器脱去油脂的棉籽粕由再由曲刮板送入二次浸出器9，按料液体积比1∶4加入98％甲醇溶液，在50℃进行逆流浸泡萃取2小时萃取后进行固液分离，固形物经过挤压机10挤压出部分浸泡液后送入烘干机12进行脱溶烘干，采用间接蒸汽加热的方法烘干，间接蒸汽压力0.4MPA，加热烘干后的得到脱酚棉籽蛋白，蛋白含量大于50％，残溶小于400PPM，残油小于1.2％，棉酚小于0.04％。固液分离后的甲醇浸泡液和浸出器里浸泡物料后的甲醇混合液混合，经由过滤机滤去杂质，泵入甲醇罐沉淀，沉淀后的甲醇混合液泵入精馏塔16进行精馏，精馏后的甲醇循环利用。

Claims (10)

1.一种多用途植物组分萃取分离成套装置，其特征在于，所述装置主要由输送刮板、浸出设备、多效蒸发器、精制单元、干燥设备通过管道连接在一起构成；所述干燥设备与多效蒸发器分别连接于浸出设备后，精制单元连接于多效蒸发器后。
2.如权利要求1所述的多用途植物组分萃取分离成套装置，其特征在于，所述的精制单元包括精馏塔和冷凝器。
3.如权利要求1所述的多用途植物组分萃取分离成套装置，其特征在于，所述的浸出设备后还连接有二次浸出设备。
4.如权利要求3所述的多用途植物组分萃取分离成套装置，其特征在于，所述的二次浸出设备包括浸出器以及与浸出器分别相连的挤压机和精制装置。
5.权利要求1-4之一所述的多用途植物组分萃取分离成套装置的应用，其特征在于，将经预处理的植物组分经输送刮板送入浸出设备，物料在浸出设备内和正己烷或6号溶剂油，在40-55℃条件下，逆流喷淋浸泡1-6h，浸出后的植物组分送至干燥设备烘干；浸出器中萃取获得的混合油经过盐析沉淀后送入多效蒸发器蒸发分离，然后去精制单元精炼。
6.如权利要求5所述的多用途植物组分萃取分离成套装置的应用，其特征在于，所述的植物组分为植物油料、去籽辣椒、大豆胚片、花生或棉籽胚片。
7.如权利要求6所述的多用途植物组分萃取分离成套装置的应用，其特征在于，所述的植物组分为植物油料，浸出设备中植物油料与溶剂的体积比为1∶2-6；所述的植物组分为去籽辣椒，浸出设备中去籽辣椒与溶剂的体积比为1∶1-5。
8.如权利要求6所述的多用途植物组分萃取分离成套装置的应用，其特征在于，所述的植物组分为大豆胚片或花生，浸出设备中大豆胚片或花生与溶剂的体积比为1∶2-6；浸出设备中浸出后的大豆胚片或花生送至干燥设备烘干得到粕料，粕料送至二次浸出设备，按粕料与溶剂体积比为1∶2-6加入50-90％乙醇水溶液在40-70℃进行逆流浸泡萃取2-4小时，之后固液分离，固形物挤压出部分浸泡液后进行脱溶烘干；固形物挤压分离后的浸泡液和浸出器里的浸泡液混合，进入精制装置脱除溶剂中的糖蜜和醇溶性物质，溶剂冷却精馏循环利用。
9.如权利要求6所述的多用途植物组分萃取分离成套装置的应用，其特征在于，所述的植物组分为大豆胚片或花生，经浸出器脱去油脂后不经烘干直接送入二次浸出设备，按大豆粕或花生粕与溶剂体积比1∶2-6加入50-99％乙醇水溶液在40-60℃进行逆流浸泡萃取2-4小时萃取后进行固液分离，固形物挤压出部分浸泡液后进行脱溶烘干；固形物挤压分离后的浸泡液和浸出器里浸泡物料后的混液混合，分离正己烷或6号溶剂油和乙醇，轻相循环继续萃取油脂，重相进入精制装置脱除溶剂中的糖蜜和醇溶性物质，溶剂冷却精馏后循环利用。
10.如权利要求6所述的多用途植物组分萃取分离成套装置的应用，其特征在于，所述的植物组分为棉籽胚片，经浸出器脱去油脂的棉籽粕不经烘干直接送入二次浸出设备，按料液体积比为1∶2-6加入95-99％甲醇水溶液在40-50℃进行逆流浸泡萃取2-4小时萃取后进行固液分离，固形物挤压出浸泡液后进行脱溶烘干；固形物挤压分离后的甲醇浸泡液和二次浸出设备里浸泡物料后的甲醇混合液混合，除杂精制。
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