CN103788218A - 一种紫甘薯有效成份分解提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于天然产物提取技术领域，涉及一种紫甘薯有效成份分解提取方法，先将紫甘薯经过破碎、薯渣与混合液分离和混合液收集等预处理工艺，再分别制备各产品，薯渣制备包括薯渣收集、薯渣发酵、薯渣烘干和薯渣成品四个工艺过程；淀粉制备包括粗淀粉收集、粗淀粉净化、淀粉脱水、淀粉烘干和淀粉产品五个工艺过程；色素制备包括色素液收集、色素过滤液、色素吸附、色素解吸、色素液浓缩、色价调制、液态色素产品、喷雾干燥和粉末色素产品九个工艺过程；饮料制备包括饮料原料收集、浓缩、调制、灭菌和饮料成品五个工艺步骤；其制备工艺简单，综合利用率高，天然色素提取率好，生产工艺易控，产品附加值高，操作简单，环境友好。
Description
技术领域：
本发明属于天然产物提取技术领域，涉及一种紫甘薯有效成份分解提取方法，特别是一种从紫甘薯中提取多种有效成份产品的分步式制备工艺。
背景技术：
随着经济社会的不断发展与科技进步，人们的消费意识和生活水平也逐步提高，尤其饮食注重天然和保健，人工合成产品将被逐渐替代。紫甘薯又名黑薯，紫甘薯的营养价值较高，近几年紫甘薯及其制品越来越受到人们的喜爱，紫甘薯的制品富含多种微量元素，其所含的花青素是目前科学界发现的防病和维护身体健康的最安全的自由基清除剂，其色泽亮丽，营养丰富，多用于饮料、红酒、糖果等产品的着色，用途广泛，在酸性条件下，紫甘薯产品呈现红色，中性呈现紫蓝色，碱性呈现蓝色，能溶于水、醋酸和乙醇，不溶于油脂；所含的微量元素硒和铁是防癌抗癌的贵重元素。目前从紫甘薯中提取天然色素已形成规模生产，其生产色素的副产品紫甘薯淀粉营养丰富，含有18种氨基酸和10多种矿物质，被誉为继水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质之后的第七大人体必需元素，紫甘薯淀粉色泽美观，不仅能促进肠胃蠕动，还能清理肠粘液，长期食用能将身体里的有毒物质及致癌物质排出体外，能起到改善人体机能预防疾病的作用；在现有技术中提取紫甘薯色素或紫甘薯淀粉时，紫甘薯中所含有的多种微量元素会随水排掉，现有的天然色素提取技术是将紫甘薯切片、切丝或切丁后用重量比千分之3的盐酸水溶液浸泡萃取，再将萃取液过滤后泵入中间罐再流进吸附柱进行吸附，色素与水分离，吸附饱和的吸附柱经过水洗去掉盐酸后用酒精洗脱为解吸液，将解吸液浓缩后成为紫甘薯色素成品，通常将提取完色素后的紫甘薯片或紫甘薯丝作为废料或肥料，其紫甘薯中所含有的部分淀粉和紫薯汁也随之丢弃，造成资源的浪费并对环境污染。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种从紫甘薯中分别提取红色素、紫薯淀粉、饮料和有机肥薯渣的工艺方法，实现由紫甘薯提取多种产品，以解决现有技术中紫甘薯资源的浪费以及对环境造成污染等问题。
为了实现上述目的，本发明包括淀粉制备、饮料制备、色素制备和薯渣加工四个步骤：
（1）淀粉制备：先将鲜紫甘薯用破碎机破碎，破碎过程中按紫甘薯：水为1:3～5的重量比例加入水破碎成紫甘薯混合酱液，然后采用常规的不锈钢或塑料过滤装置将薯渣与混合液体分离，收集薯渣备用，将混合液体用柠檬酸水溶液调制PH值在3.0～4.0之间，再放入沉淀池中控温5～10℃静置沉淀20～24小时后，取上清液用蝶片式离心机过滤得过滤上清液，取完过滤上清液后，再将沉淀池底部的淀粉取出，经水洗洗掉杂质后用常规的淀粉烘干机控温35～45℃对淀粉进行烘干后制得紫甘薯淀粉，实现淀粉制备；
（2）饮料制备：再将过滤上清液用分光光度计在720nm处测其浊度，其浊度值小于0.1后泵入周转罐并流进吸附柱控温15～25℃条件下进行色素吸附提取，吸附柱内装入的吸附树脂型号是AB-8，过滤上清液流进吸附柱后，紫甘薯色素被吸附树脂吸附，含有的部分微量元素和紫甘薯色素的流水液会随流水从吸附柱下的出口流出，将流出吸附柱流水液收集并用浓缩设备离心薄膜蒸发器进行浓缩，浓缩后的流水液再常规工艺调制成饮料原料，然后再经过常规的灭菌处理后制成紫薯汁饮料，实现饮料制备；
（3）色素制备：经吸附柱吸附色素饱和后用重量百分比浓度为75%的酒精将吸附饱和的色素洗脱得解吸液，再将解吸液进行浓缩后得粗色素，检测色素的色阶，色阶的计算公式是：色阶E吸光值A×稀释倍数/色素的重量×100%；再经过常规的调制工艺将粗色素调制成色价E=100的产品得液态紫甘薯色素，再将液态紫甘薯色素经常规条件的喷雾干燥得成品粉末色素，实现色素制备；
（4）薯渣加工：将步骤（1）中收集的紫甘薯薯渣进行集中后自然晾晒使紫甘薯薯渣的含水量重量比为60%～70%，然后堆成自然状态的堆状，在堆状外面用薄膜覆盖进行自然发酵，发酵过程中在薯渣堆上的薄膜上均匀插扎直径为0.5～1cm的多个小孔，其孔间距离为5～10cm，使其具有良好的通气功能，以利于微生物的分解活动，在常温下锥状薯渣发酵时间为1～3个月，发酵后的紫甘薯薯渣再经自然晒干或烘干后，得紫甘薯薯渣产品，作为有机肥料或动物饲料，实现紫甘薯薯渣制备。
本发明与现有技术相比，其制备工艺简单，综合利用率高，天然色素提取率好，生产工艺易控，产品附加值高，操作简单，无废料废水排出，环境友好。
附图说明：
图1为本发明的生产工艺流程原理示意图。
具体实施方式：
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明包括淀粉制备、饮料制备、色素制备和薯渣加工四个步骤：
（1）淀粉制备：先将鲜紫甘薯用破碎机破碎，破碎过程中按紫甘薯：水为1:3～5的重量比例加入水破碎成紫甘薯混合酱液，然后采用常规的不锈钢或塑料过滤装置将薯渣与混合液体分离，收集薯渣备用，将混合液体用柠檬酸水溶液调制PH值在3.0～4.0之间，再放入沉淀池中控温5～10℃静置沉淀20～24小时后，取上清液用蝶片式离心机过滤得过滤上清液，取完过滤上清液后，再将沉淀池底部的淀粉取出，经水洗洗掉杂质后用常规的淀粉烘干机控温35～45℃对淀粉进行烘干后制得紫甘薯淀粉，实现淀粉制备；
（2）饮料制备：再将过滤上清液用分光光度计在720nm处测其浊度，其浊度值小于0.1后泵入周转罐并流进吸附柱控温15～25℃条件下进行色素吸附提取，吸附柱内装入的吸附树脂型号是AB-8，过滤上清液流进吸附柱后，紫甘薯色素被吸附树脂吸附，含有的部分微量元素和紫甘薯色素的流水液会随流水从吸附柱下的出口流出，将流出吸附柱流水液收集并用浓缩设备离心薄膜蒸发器进行浓缩，浓缩后的流水液再常规工艺调制成饮料原料，然后再经过常规的灭菌处理后制成紫薯汁饮料，实现饮料制备；
（3）色素制备：经吸附柱吸附色素饱和后用重量百分比浓度为75%的酒精将吸附饱和的色素洗脱得解吸液，再将解吸液进行浓缩后得粗色素，检测色素的色阶，色阶的计算公式是：色阶E吸光值A×稀释倍数/色素的重量×100%；再经过常规的调制工艺将粗色素调制成色价E=100的产品得液态紫甘薯色素，再将液态紫甘薯色素经常规条件的喷雾干燥得成品粉末色素，实现色素制备；
（4）薯渣加工：将步骤（1）中收集的紫甘薯薯渣进行集中后自然晾晒使紫甘薯薯渣的含水量重量比为60%～70%，然后堆成自然状态的堆状，在堆状外面用薄膜覆盖进行自然发酵，发酵过程中在薯渣堆上的薄膜上均匀插扎直径为0.5～1cm的多个小孔，其孔间距离为5～10cm，使其具有良好的通气功能，以利于微生物的分解活动，在常温下锥状薯渣发酵时间为1～3个月，发酵后的紫甘薯薯渣再经自然晒干或烘干后，得紫甘薯薯渣产品，作为有机肥料或动物饲料，实现紫甘薯薯渣制备。
实施例1：
本实施例的具体制备工艺由图1所示，其中所使用的破碎装置、过滤装置、烘干装置、淀粉净化装置、脱水装置、吸附装置、浓缩装置、喷雾干燥装置和灭菌装置均为常规的通用装置，其控制参数按常规控制工艺选取即可实现；本实施例先将原料紫甘薯经过破碎1、薯渣与混合液2和混合液收集3三个预处理工艺过程，再进行分别制备各产品，其中，薯渣制备包括薯渣收集24、薯渣发酵25、薯渣烘干26和薯渣成品27四个工艺过程；淀粉制备包括粗淀粉收集4、粗淀粉净化5、淀粉脱水6、淀粉烘干7和淀粉产品8五个工艺过程；色素制备包括色素液收集9、色素液过滤10、色素吸附11、色素解吸17、色素液浓缩18、色价调制19、液态色素成品20、喷雾干燥21和粉末色素成品22共九个工艺过程；饮料制备包括饮料原料收集12、浓缩13、调制14、灭菌15和饮料成品16共五个工艺步骤。
Claims (1)
1.一种紫甘薯有效成份分解提取方法，包括淀粉制备、饮料制备、色素制备和薯渣加工四个步骤，其特征在于：
（1）淀粉制备：先将鲜紫甘薯用破碎机破碎，破碎过程中按紫甘薯：水为1:3～5的重量比例加入水破碎成紫甘薯混合酱液，然后采用常规的不锈钢或塑料过滤装置将薯渣与混合液体分离，收集薯渣备用，将混合液体用柠檬酸水溶液调制PH值在3.0～4.0之间，再放入沉淀池中控温5～10℃静置沉淀20～24小时后，取上清液用蝶片式离心机过滤得过滤上清液，取完过滤上清液后，再将沉淀池底部的淀粉取出，经水洗洗掉杂质后用常规的淀粉烘干机控温35～45℃对淀粉进行烘干后制得紫甘薯淀粉，实现淀粉制备；
（2）饮料制备：再将过滤上清液用分光光度计在720nm处测其浊度，其浊度值小于0.1后泵入周转罐并流进吸附柱控温15～25℃条件下进行色素吸附提取，吸附柱内装入的吸附树脂型号是AB-8，过滤上清液流进吸附柱后，紫甘薯色素被吸附树脂吸附，含有的部分微量元素和紫甘薯色素的流水液会随流水从吸附柱下的出口流出，将流出吸附柱流水液收集并用离心薄膜蒸发器进行浓缩，浓缩后的流水液再常规工艺调制成饮料原料，然后再经过常规的灭菌处理后制成紫薯汁饮料，实现饮料制备；
（3）色素制备：经吸附柱吸附色素饱和后用重量百分比浓度为75%的酒精将吸附饱和的色素洗脱得解吸液，再将解吸液进行浓缩后得粗色素，检测色素的色阶，再经过常规的调制工艺将粗色素调制成色价E=100的产品得液态紫甘薯色素，再将液态紫甘薯色素经常规条件的喷雾干燥得成品粉末色素，实现色素制备；
（4）薯渣加工：将步骤（1）中收集的紫甘薯薯渣进行集中后自然晾晒使紫甘薯薯渣的含水量重量比为60%～70%，然后堆成自然状态的堆状，在堆状外面用薄膜覆盖进行自然发酵，发酵过程中在薯渣堆上的薄膜上均匀插扎直径为0.5～1cm的多个小孔，其孔间距离为5～10cm，使其具有通气功能，以利于微生物的分解活动，在常温下锥状薯渣发酵时间为1～3个月，发酵后的紫甘薯薯渣再经自然晒干或烘干后，得紫甘薯薯渣产品，作为有机肥料或动物饲料，实现紫甘薯薯渣制备。
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