CN205258363U - 一种高品质栀子黄色素的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高品质栀子黄色素的制备装置，属于植物提取技术领域。采用本实用新型装置制备高品质栀子黄色素时，以栀子鲜果作为原料进行提取，避免了栀子鲜果在烘烤过程中的受热损失，最大限度的保留了栀子的品质和活性成分，并避免了栀子干果在保存过程中受潮、霉变影响后续产品质量；以纯净水取代传统的乙醇作溶剂提取栀子鲜果，采用多级分离去除杂质，并用进口物料专用分离膜代替传统大孔树脂分离色素和栀子苷，生产成本低，提取率高，生产全过程无有机溶剂添加，无有害物质残留，容易进行工业化生产，并可以得到高质量的产品。因此，在国内外具有较强的市场竞争力和开发前景。

Description

一种高品质栀子黄色素的制备装置

技术领域

本实用新型属于植物提取技术领域，具体涉及一种高品质栀子黄色素的制备装置。

背景技术

栀子别名：黄栀子、山栀、白蟾，是茜草科植物栀子的果实。栀子的果实是传统中药，具有护肝、利胆、降压、镇静、止血、消肿等作用。在中医临床常用于治疗黄疸型肝炎、扭挫伤、高血压、糖尿病等症。栀子果中富含栀子苷和栀子黄色素，栀子黄色素一般为橙黄色粉末或深黄色液体，其主要成分为藏红花素和藏红花酸，是一种罕见的水溶性类胡萝卜素，水溶液为柠檬黄色。栀子黄色素是纯天然植物色素，因具有非常好的稳定性和水溶性，市场需求量越来越大。

但由于栀子果中还存在大量栀子苷、果胶、糖分、纤维及植物油等杂质，给栀子黄色素的提取纯化造成了很大的困扰，若提取物中这些成分含量过高会造成氧化、酸败而导致栀子黄色素颜色变色、变味，影响产品的质量和保存。因此，栀子黄色素产品品质的一个重要指标就是除杂和纯化。

传统的生产工艺一般是将成熟后的栀子鲜果采用烘干保存，然后将其进行提取天然的黄色素和栀子苷。常用的传统技术60%乙醇浸泡提取，提取液经树脂吸附（膜分离技术），降低栀子苷的含量，再喷雾干燥得到产品。栀子鲜果摘采后的干燥，如果采取自然晾干，时间长，容易坏，所以大多采用微波或者烘干，造成了热敏性成分的损失，能耗极高，而且不利于栀子鲜果天然成分的保留，在提取过程中还得增加大量的水浸泡，浪费水资源。乙醇提取，一定程度上可以减少杂质，提取液中的酒精经过回收再用树脂吸附或膜分离，这就增加了生产成本和生产时间。树脂吸附，提取液经过简单滤布过滤直接通过树脂吸附，能得到较好的产品，但是提取液中含大量的杂质（油类物质、胶体物质、多糖物质等），对树脂的再生起到了很大的破坏，大大缩短了树脂的使用寿命，影响了后期的吸附和解吸附效率，同样增加了生产成本，延长了生产时间。因此寻找开发一种生产过程安全可靠、生产成本低，产品质量高的生产装置正是现代市场的需求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的在于提供一种高品质栀子黄色素的制备装置，该装置具有生产过程安全可靠、生产成本低，生产周期短，产品质量高的特点。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种高品质栀子黄色素的制备装置，包括粉碎机、提取装置、卧式螺旋沉降离心机、碟式离心机、三足离心机、硅藻土过滤机、板框式纸板精滤机、膜澄清***、物料专用分离膜***、反渗透膜浓缩***、MVR浓缩***和烘干***；

所述的粉碎机的出料口与提取装置的进料口通过螺旋输送机相连；

所述的提取装置为搅拌提取装置；提取装置的提取液出口与卧式螺旋沉降离心机进料口通过管道相连；卧式螺旋沉降离心机的离心液出口与碟式离心机的进料口通过管道相连；

碟式离心机的轻液出口与硅藻土过滤机的进料口通过管道相连，碟式离心机的重液出口与三足离心机的进料口通过管道相连，三足离心机的离心液出口也与硅藻土过滤机的进料口通过管道相连；硅藻土过滤机的出液口与板框式纸板精滤机的进料口通过管道相连；板框式纸板精滤机的出液口与膜澄清***的进料口通过管道相连；膜澄清***的澄清液出口与物料专用分离膜***的进料口通过管道相连，物料专用分离膜***的分离液出口与反渗透膜浓缩***的进料口通过管道相连，反渗透膜浓缩***的浓缩液出口与MVR浓缩***的进料口通过管道相连，MVR浓缩***的浓缩液出口与烘干***通过管道相连；

所有的管道上均设有便于进料的泵；泵的具体种类没有要求，只要是便于物料输送即可；

所述的膜澄清***的截留分子量为10万；

物料专用分离膜***的截留分子量为2000-5000；

反渗透膜浓缩***为98%透盐率的反渗透膜，截留分子量为150Da。

进一步，优选的是，所述的卧式螺旋沉降离心机采用辽阳晟峰制药机械有限公司的LW300x1200N型卧式螺旋沉降离心机，转鼓直径300mm，分离因子2550，功率11kw，转鼓长径比3.8，螺旋差转速2-20r/分钟。

进一步，优选的是，所述的碟式离心机为南京华盛分离机械技术有限公司生产的KYDH204SD-23型碟式离心机，转鼓直径250-600mm，分离因子4000-12000，沉降面积20000㎡，生产能力2T/H。

进一步，优选的是，所述的三足离心机为张家港市通宇机械制造有限公司生产的SSG600型三足离心机，转鼓直径600mm，有效容积45L，分离因子900，功率4kw。

进一步，优选的是，所述的硅藻土过滤机为沈阳五衡过滤设备有限公司生产的CL-B-0.4B型硅藻土过滤机，过滤面积0.4㎡；

所述的板框式纸板精滤机为新乡市领先轻工机械有限公司400x400板框式纸板精滤机，过滤板71片，纸板孔径0.5um，过滤面积10㎡。

进一步，优选的是，所述的膜澄清***、物料专用分离膜***和98%透盐率的反渗透膜均为广州超禹膜分离技术有限公司生产.

进一步，优选的是，所述的MVR浓缩***为江阴市伟杰药化设备有限公司生产的MVR浓缩设备。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本实用新型提供一种高品质栀子黄色素的制备装置，结构简单便于操作，采用该装置制备高品质栀子黄色素，从栀子鲜果开始进入生产，无需先干燥，直接对鲜果破碎再提取加工；对鲜果进行分步提取，提取液经多级高精度澄清除杂，采用全膜法工艺分离和浓缩栀子黄色素和栀子苷，得到高纯度的栀子黄色素，大大提高产品质量，经过检测：本实用新型得到的高品质栀子黄色素色价为550；色素中栀子苷含量为8.5%；其余各项指标均能达到国家对食品添加剂栀子黄色素的要求；

（2）本实用新型栀子鲜果不需要干燥存放，用纯净水作提取溶剂代替乙醇，用法膜分离技术取代树脂吸附，多级分离除杂质延长了膜澄清***、物料专用分离膜***和反渗透膜浓缩***的寿命，这些都大大降低了生产成本，生产成本只为传统工艺的40%，节能环保，利于工业化生产，所得产品质量高；

（3）本实用新型直接用栀子鲜果作为原料进行加工，避免了栀子鲜果在烘烤和储存过程中的损失，最大限度的保留了栀子的品质和活性成分，以纯净水取代传统的乙醇作溶剂提取栀子鲜果，用进口物料专用分离膜代替传统大孔树脂分离色素和栀子苷，提取率高，提取率比传统工艺高20%，生产全过程无有机溶剂添加，无有害物质残留，容易进行工业化生产，并可以得到高质量的产品。因此，在国内外具有较强的市场竞争力和开发前景。

附图说明

图1是本实用新型高品质栀子黄色素的制备装置的结构示意图；

其中，1、粉碎机；2、螺旋输送机；3、提取装置；4、卧式螺旋沉降离心机；5、碟式离心机；6、板框式纸板精滤机；7、膜澄清***；8、物料专用分离膜***；9、反渗透膜浓缩***；10、MVR浓缩***；11、烘干***；12、泵；13、三足离心机；14、硅藻土过滤机。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

如图1所示，一种高品质栀子黄色素的制备装置，包括粉碎机1、提取装置3、卧式螺旋沉降离心机4、碟式离心机5、三足离心机13、硅藻土过滤机14、板框式纸板精滤机6、膜澄清***7、物料专用分离膜***8、反渗透膜浓缩***9、MVR浓缩***10和烘干***11；

所述的粉碎机1的出料口与提取装置3的进料口通过螺旋输送机2相连；

所述的提取装置3为搅拌提取装置；提取装置3的提取液出口与卧式螺旋沉降离心机4进料口通过管道相连；卧式螺旋沉降离心机4的离心液出口与碟式离心机5的进料口通过管道相连；

碟式离心机5的轻液出口与硅藻土过滤机14的进料口通过管道相连，碟式离心机6的重液出口与三足离心机13的进料口通过管道相连，三足离心机13的离心液出口也与硅藻土过滤机14的进料口通过管道相连；硅藻土过滤机14的出液口与板框式纸板精滤机6的进料口通过管道相连；板框式纸板精滤机6的出液口与膜澄清***7的进料口通过管道相连；膜澄清***7的澄清液出口与物料专用分离膜***8的进料口通过管道相连，物料专用分离膜***8的分离液出口与反渗透膜浓缩***9的进料口通过管道相连，反渗透膜浓缩***9的浓缩液出口与MVR浓缩***10的进料口通过管道相连，MVR浓缩***10的浓缩液出口与烘干***11通过管道相连；

所有的管道上均设有便于进料的泵12；泵12的具体种类没有要求，只要是便于物料输送即可；

所述的膜澄清***7的截留分子量为10万；

物料专用分离膜***8的截留分子量为2000-5000；

反渗透膜浓缩***9为98%透盐率的反渗透膜，截留分子量为150Da。

所述的卧式螺旋沉降离心机采用辽阳晟峰制药机械有限公司的LW300x1200N型卧式螺旋沉降离心机，转鼓直径300mm，分离因子2550，功率11kw，转鼓长径比3.8，螺旋差转速2-20r/分钟。

所述的碟式离心机为南京华盛分离机械技术有限公司生产的KYDH204SD-23型碟式离心机，转鼓直径250-600mm，分离因子4000-12000，沉降面积20000㎡，生产能力2T/H。

所述的三足离心机为张家港市通宇机械制造有限公司生产的SSG600型三足离心机，转鼓直径600mm，有效容积45L，分离因子900，功率4kw。

所述的硅藻土过滤机为沈阳五衡过滤设备有限公司生产的CL-B-0.4B型硅藻土过滤机，过滤面积0.4㎡；

所述的板框式纸板精滤机为新乡市领先轻工机械有限公司400x400板框式纸板精滤机，过滤板71片，纸板孔径0.5um，过滤面积10㎡。

所述的膜澄清***、物料专用分离膜***和98%透盐率的反渗透膜均为广州超禹膜分离技术有限公司生产。膜澄清***、物料专用分离膜***和98%透盐率的反渗透膜的编号分别是CY-CQ-2014-05、CY-FL-2014-02、CY-NS-2014-15。

所述的MVR浓缩***为江阴市伟杰药化设备有限公司生产的MVR浓缩设备。

如图1所示，采用上述的高品质栀子黄色素的制备装置，制备高品质栀子黄色素的方法，包括如下步骤：

步骤（1），将新鲜的栀子果进行筛选以除去霉变、腐败、虫蛀的栀子果，然后去除枯枝和碎屑，接着用水清洗除去灰尘和杂质，经过粉碎机破碎至10目，得到栀子果渣；

步骤（2），将步骤（1）得到的栀子果渣用纯净水进行搅拌提取，得到的提取液采用卧式螺旋沉降离心机进行离心以去除果渣，得到第一离心液；

步骤（3），将步骤（2）得到的第一离心液采用碟式离心机离心以除去肉眼可见悬浮，得到悬浮液和第二离心液；然后使用三足离心机将悬浮液离心以除去悬浮物，得到第三离心液；

步骤（4），将步骤（3）得到的第二离心液和第三离心液合并后，经硅藻土过滤机过滤以除去肉眼难见悬浮，得到的澄清液再经板框式纸板精滤机过滤以除去澄清液中的栀子油及水不溶性颗粒，得到过滤液；

所述的硅藻土过滤机的工作压力为0.39-0.41MPa；

所述的板框式纸板精滤机的工作压力为0.39-0.41MPa；

步骤（5），将步骤（4）得到的过滤液采用膜澄清***进行澄清后，再进入物料专用分离膜***将栀子苷及游离小分子类成分分离掉，得到分离液；

所述的膜澄清***的工作温度为0-40℃，工作压力≤0.15MPa；

所述的物料专用分离膜***工作温度为0-40℃，工作压力≤0.6MPa；

步骤（6），将步骤（5）得到的分离液进入反渗透膜***进行浓缩，浓缩重量至提取液重量的1/9-1/11后，再进入MVR浓缩***至重量为提取液重量的1/39-1/41后，干燥，即得栀子黄色素；

所述的反渗透膜***的工作温度0-40℃，工作压力≤2.5MPa；

所述的MVR浓缩***的浓缩温度＜70℃，真空度＞0.8MPa。

进一步，优选的是，所述的卧式螺旋沉降离心机的分离转速为3900-4100r/分钟；碟式离心机的分离转速为5400-5600r/分钟；三足离心机的分离转速为1700-1900r/分钟；所述的硅藻土过滤机的工作压力为0.4MPa；所述的板框式纸板精滤机的工作压力为0.4MPa；所述的搅拌提取次数为2-5次，每次0.8-1.2小时，每次所用纯净水的质量为栀子果渣的3-4倍。

进一步，优选的是，所述的卧式螺旋沉降离心机的分离转速为4000r/分钟；碟式离心机的分离转速为5500r/分钟；三足离心机的分离转速为1800r/分钟；所述的搅拌提取次数为3次，每次1个小时，且这三次所用纯净水的质量分别为栀子果渣的4倍、3倍和3倍。

本实用新型以栀子鲜果作为原料进行提取，避免了栀子鲜果在烘烤过程中的受热损失，最大限度的保留了栀子的品质和活性成分，并避免了栀子干果在保存过程中受潮、霉变影响后续产品质量；以纯净水取代传统的乙醇作溶剂提取栀子鲜果，并采用多级分离去除杂质，再用进口物料专用分离膜代替传统大孔树脂分离色素和栀子苷，生产成本低，提取率高，生产全过程无有机溶剂添加，低碳环保、容易进行工业化生产，所得产品质量高。

在栀子鲜果提取过程中用卧式螺旋沉降离心机除去大颗粒果渣，再用碟式离心机及沉降离心机除去细小果渣，用硅藻土过滤器及纸板精滤机除去微小悬浮，得到澄清鲜红提取液。该提取液中富含栀子黄色素、栀子苷、栀子油和其他大分子多糖、蛋白、果胶类以及一些游离小分子类成分，其中栀子黄色素分子量为977，栀子苷分子量为388，大分子类成分分子量在5000-500000不等，游离小分子类成分分子量在100-1000之间。根据彼此分子量的差异，采用截留分子量为100000Da和2000-5000Da的进口物料分离专用膜离***，彻底分离栀子黄色素、栀子苷、大分子类成分及一些游离小分子成分，取代传统树脂吸附分离，而取得更优的产品质量，同时在分离过程还起到了浓缩作用，减少后续浓缩***的处理量，低碳节能。

Claims (2)

1.一种高品质栀子黄色素的制备装置，其特征在于，包括粉碎机、提取装置、卧式螺旋沉降离心机、碟式离心机、三足离心机、硅藻土过滤机、板框式纸板精滤机、膜澄清***、物料专用分离膜***、反渗透膜浓缩***、MVR浓缩***和烘干***；

所述的粉碎机的出料口与提取装置的进料口通过螺旋输送机相连；

所述的提取装置为搅拌提取装置；提取装置的提取液出口与卧式螺旋沉降离心机进料口通过管道相连；卧式螺旋沉降离心机的离心液出口与碟式离心机的进料口通过管道相连；

碟式离心机的轻液出口与硅藻土过滤机的进料口通过管道相连，碟式离心机的重液出口与三足离心机的进料口通过管道相连，三足离心机的离心液出口也与硅藻土过滤机的进料口通过管道相连；硅藻土过滤机的出液口与板框式纸板精滤机的进料口通过管道相连；板框式纸板精滤机的出液口与膜澄清***的进料口通过管道相连；膜澄清***的澄清液出口与物料专用分离膜***的进料口通过管道相连，物料专用分离膜***的分离液出口与反渗透膜浓缩***的进料口通过管道相连，反渗透膜浓缩***的浓缩液出口与MVR浓缩***的进料口通过管道相连，MVR浓缩***的浓缩液出口与烘干***通过管道相连。

2.根据权利要求1所述的高品质栀子黄色素的制备装置，其特征在于，所有的管道上均设有便于进料的泵。