CN102516806A - 利用连续逆流超声提取机提取辣椒红素和辣素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用连续逆流超声提取机提取辣椒红素及辣素的方法技术方案，该方案工艺如下：一.将粉碎好的辣椒粉通过定量喂料器由连续逆流超声提取机的进料口输入到提取管内，同时将提取溶剂经加热由连续逆流超声提取机的排渣端输入到提取管内；二.辣椒粉和提取溶剂在连续逆流超声提取机的提取管内常压下进行逆流超声提取30-40分钟；三.完成逆流超声提取后，由连续逆流超声提取机的排渣口排出辣椒渣，进行处理回收溶剂；由连续逆流超声提取机的排液口排出提取液；四.提取液经渣液分离输入到分液罐，同时将分离剂均匀输入到分离罐中，待静止分层后，将下层提取液经浓缩、脱溶处理得到辣椒红素成品，将上层提取液经浓缩、烘干得到辣素成品。

Description

利用连续逆流超声提取机提取辣椒红素和辣素的方法

技术领域：

本发明涉及的是一种提取方法，尤其是一种利用连续逆流超声提取机提取辣椒红素和辣素的方法。

背景技术：

辣椒的辣素化学名称为反-8-甲基-N-香草基-6-壬烯基酰胺，是辣椒中极度辛辣的香草酰胺类生物碱，具有消炎镇痛、促进血液循环等作用。辣椒红素是一种存在于成熟红辣椒果实中的四萜类橙红色色素，其中极性较大的红色组分主要是辣椒红素和辣椒玉红素，占总量的50％～60％；另一类是极性较小的黄色组分，主要成分是β-胡萝卜素和玉米黄质，它们具有VA活性。所以辣椒红素不仅色泽鲜艳、色价高、着色力强、保色效果好。在现有技术中，从天然辣椒中提取辣椒红素和辣素的方法，主要采用多功能提取罐及平转浸出器等设备，利用单一溶剂分别提取辣椒红素和辣素。这些提取方法存在的不足是每一次只能提取一种成分，操作费时费力，而且工艺复杂，再就是提取率低，有些工艺还需要将原料造粒，造成红素质量下降，提取的产品质量不稳定，还有提取溶剂消耗量高，造成提取成本高。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种利用连续逆流超声提取机提取辣椒红素及辣素的方法技术方案，该方案是采用在连续逆流超声提取机上，用复合提取溶剂逆流提取辣椒红素和辣素，使提取效率提高，溶剂的消耗量减少，实现了分离提取的连续化、自动化运行，并在常压和密封的条件下完成提取过程，保证了辣椒红素和辣素的分离和提取质量。

本方案是通过如下技术措施来实现的：利用连续逆流超声提取机提取辣椒红素和辣素的方法，其特点是按如下工艺步骤进行：

步骤一：将辣椒经筛选、除杂、粉碎至40-80目后的辣椒粉经定量喂料器，输入到连续逆流超声提取机的进料装置中，由进料口输入到提取管内；同时将提取溶剂按辣椒粉与提取溶剂重量公斤与体积升的比例为1比3-10的提取溶剂，经换热器加热到30-60℃，由连续逆流超声提取机的排渣端输入到提取管内；

步骤二：辣椒粉和提取溶剂在连续逆流超声提取机的提取管内，在温度30-60℃，常压下进行逆流超声提取30-40分钟；

步骤三：完成步骤二的逆流超声提取后，由连续逆流超声提取机的排渣口排出辣椒渣，再将辣椒渣进行处理回收溶剂；由连续逆流超声提取机的排液口排出提取液；

步骤四：完成步骤三的提取液，经渣液分离后，分离出的固体返回提取管，分离出的提取液输入到辣椒红素和辣素分液罐，按提取液与分离剂体积比为1比0.02-0.3比例的分离剂均匀输入到分离罐中，使提取液与分离剂在辣椒红素和辣素分液罐中混合，待静止分层后，将下层提取液经浓缩、脱溶处理得到辣椒红素成品，将上层提取液经浓缩、烘干得到辣素成品。

本方案具体的特点还有，步骤一所述的提取溶剂为90-95％乙醇与石油醚的混合物或90-100％甲醇和90-100％丙酮与石油醚的混合物或正己烷与石油醚的混合物。所述的乙醇或甲醇和丙酮或正己烷与石油醚的体积比为1比1-6。步骤三所述溶剂回收的辣椒渣处理是将辣椒渣输入到脱溶机内，先将辣椒渣预热到50-70℃，然后输入压力在0.01-0.05Mpa的饱和蒸汽使溶剂汽化，将汽化后的溶剂气体经10-30℃的冷凝器冷却成液体并输入到分离罐，在分离罐中将溶剂分离回收，输入到各自的储罐中备用。步骤四所述分离剂为水。步骤四所述提取液的浓缩、脱溶处理得到辣椒红素成品是将提取液输入渣液分离器，经渣液分离后的提取液输入到一级蒸发罐，控制蒸发温度在25-40℃之间，使提取液蒸发浓缩至提取液总量的80-98％，再将经一级浓缩后的提取液输入到二级蒸发罐，控制二级蒸发温度在25-40℃之间，使一级浓缩后的提取液蒸发浓缩、脱溶至溶剂残留合格后排出，即为辣椒红素成品。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于该方案是利用连续逆流超声提取机通过四个步骤来完成由辣椒中提取辣椒红素和辣素，提取过程采用了两种溶剂，一种是难溶辣椒红素，易溶于辣素的乙醇或甲醇和丙酮或正己烷等常规溶剂作为提取溶解，另一种是易溶于辣椒红素，难溶于辣素的常规溶剂石油醚作为提取溶剂。在连续逆流超声提取机的进料口输入辣椒粉进入提取管，并在提取管内向连续逆流超声提取机的排渣口移动。在连续逆流超声提取机的排渣端输入提取溶剂进入提取管，并在提取管内向连续逆流超声提取机的排液口逆向移动。在提取管内辣椒与提取溶剂的流动方向相反，并在提取管的超声和搅拌的作用下辣椒中的辣椒红素及辣素快速溶解于提取溶剂中，完成提取过程。提取液经渣液分离，在分离罐中用降低乙醇浓度的简单方式，将辣椒红素及辣素分离，使溶解在石油醚中的辣椒红素在上，使溶解在乙醇等溶剂中的辣素在下，分别经浓缩、脱溶和烘干后，得到辣椒红素和辣素两种产品。由于整个提取、过滤、分离、浓缩、脱溶过程是在常压和密封的条件下完成的，因此，得到的产品质量优良，产品中辣椒红素色价较高可大于120，溶剂的残留量可小于25ppm。因为在提取过程中有超声的作用，故提取速度快，一般提取速度小于40分钟，提取效率高、收率高，一般提取收率在90％以上。另外，就是溶剂的消耗量少，在整个生产过程中，溶剂的损耗量不足1％，故降低了生产成本，也减少了对环境的污染。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，对本方案进行阐述。

本方案利用连续逆流超声提取机提取辣椒红素及辣素的方法，其工艺步骤如下：

步骤一：将辣椒经筛选、除杂、粉碎至60目后的辣椒粉100kg经定量喂料器，输入到连续逆流超声提取机的进料装置中，由进料口输入到提取管内；同时将提取溶剂按辣椒粉与提取溶剂重量公斤与体积升的比例为1比3-10的提取溶剂，经换热器加热到30-60℃，由连续逆流超声提取机的排渣端输入到提取管内；本具体实施方式采用95％乙醇和石油醚按体积比1比3的混合液为提取溶剂，按辣椒粉与提取溶剂重量公斤与体积升的比例为1比4的重量体积比，即400L的95％乙醇及石油醚混合液，经换热器加热到35℃；

步骤二：辣椒粉和提取溶剂在连续逆流超声提取机的提取管内，在温度35℃，常压下进行逆流超声提取30分钟；

步骤三：完成步骤二的逆流超声提取后，由连续逆流超声提取机的排渣口排出辣椒渣，再将辣椒渣进行处理回收溶剂；由连续逆流超声提取机的排液口排出提取液；所述溶剂回收的辣椒渣处理是将辣椒渣输入到脱溶机内，先将辣椒渣预热到50-70℃，然后控制输入压力在0.01-0.05Mpa的饱和蒸汽使水分子替代渣中的溶剂分子，将汽化后的溶剂气体在冷凝器中经10-30℃冷却水换热后冷却成液体并进入到分离罐，在分离罐中将两种溶剂进行分离回收，输入到各自的储罐中备用；

步骤四：完成步骤三的提取液，经渣液分离后，分离出的固体返回提取管，分离出的提取液输入到辣椒红素和辣素分液罐，按提取液与分离剂体积比为1比0.15比例的水，作为分离剂均匀输入到分离罐中，使提取液与分离剂在辣椒红素和辣素分液罐中混合，待静止分层后，将上层提取液经浓缩、烘干得到辣素5kg成品；将下层提取液经浓缩、脱溶处理得到色价大于120的辣椒红素10kg成品；所述提取液的浓缩、脱溶处理得到辣椒红素成品是将提取液输入渣液分离器，经200-800目的渣液分离后的提取液输入到一级蒸发罐，控制蒸发温度在25-40℃之间，使提取液蒸发浓缩至提取液总量的80-98％，再将经一级浓缩后的提取液输入到二级蒸发罐，控制二级蒸发温度在25-40℃之间，使一级浓缩后的提取液蒸发浓缩、脱溶至溶剂残留合格后排出，即为辣椒红素成品。

提取液中的溶剂经浓缩蒸发，在冷凝器中与冷却水换热，由气态冷凝成液态输入到溶剂储罐备用。

Claims (6)

1.一种利用连续逆流超声提取机提取辣椒红素和辣素的方法，其特征是工艺步骤如下：

步骤一：将辣椒经筛选、除杂、粉碎至40-80目后的辣椒粉经定量喂料器，输入到连续逆流超声提取机的进料装置中，由进料口输入到提取管内；同时将提取溶剂按辣椒粉与提取溶剂重量公斤与体积升的比例为1比3-10的提取溶剂，经换热器加热到30-60℃，由连续逆流超声提取机的排渣端输入到提取管内；

步骤二：辣椒粉和提取溶剂在连续逆流超声提取机的提取管内，在温度30-60℃，常压下进行逆流超声提取30-40分钟；

步骤三：完成步骤二的逆流超声提取后，由连续逆流超声提取机的排渣口排出辣椒渣，再将辣椒渣进行处理回收溶剂；由连续逆流超声提取机的排液口排出提取液；

步骤四：完成步骤三的提取液，经渣液分离后，分离出的固体返回提取管，分离出的提取液输入到辣椒红素和辣素分液罐，按提取液与分离剂体积比为1比0.02-0.3比例的分离剂均匀输入到分离罐中，使提取液与分离剂在辣椒红素和辣素分液罐中混合，待静止分层后，将上层提取液经浓缩、脱溶处理得到辣椒红素成品，将下层提取液经浓缩、烘干得到辣素成品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤一所述的提取溶剂为90-95％乙醇与石油醚的混合物或90-100％甲醇和90-100％丙酮与石油醚的混合物或正己烷与石油醚的混合物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是：所述的乙醇或甲醇和丙酮或正己烷与石油醚的体积比为1比1-6。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤三所述溶剂回收的辣椒渣处理是将辣椒渣输入到脱溶机内，先将辣椒渣预热到50-70℃，然后输入压力在0.01-0.05Mpa的饱和蒸汽使溶剂汽化，将汽化后的溶剂气体经10-30℃的冷却水在冷凝器中冷却成液体并输入到分离罐，在分离罐中将溶剂分离回收，输入到各自的储罐中备用。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤四所述分离剂为水。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤四所述提取液的浓缩、脱溶处理得到辣椒红素成品是将提取液输入渣液分离器，经渣液分离后的提取液输入到分液罐，加入分离剂使含有辣椒红素的溶剂分离，上层含有红素的溶剂输入到一级蒸发罐，控制蒸发温度在25-40℃之间，使提取液蒸发浓缩至提取液总量的80-98％，再输入到二级蒸发罐，控制二级蒸发温度在25-40℃之间，使一级浓缩后的提取液蒸发浓缩、脱溶至溶剂残留合格后排出，即为辣椒红素成品。下层含有辣素的溶剂输入到蒸发罐，控制蒸发温度在30-70℃之间，使提取液蒸发浓缩至提取液总量的80-98％，再输入烘干设备，烘干后即为辣椒辣素成品。