CN105688501A - 一种芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺，其包括步骤：a.将芦荟原汁进板框粗过滤后得到浅淡色清液的芦荟纯原汁；b.经管道送至精过滤器进一步截留芦荟纯原汁中含有的微小纤维、絮状物、悬浮物等杂质；c.之后将滤液进入中间罐A沉淀10分钟以上；d.将沉淀后的滤液泵送至第一级膜组件进行分离浓缩操作，滤液中大量的生物活性水在压力的驱动下透过膜组件滤出到中间罐B，滤出物泵送至循环浓缩罐；e.滤出物中再经管道加入滤出活性水稀释后，再泵送至第二级膜组件做二次浓缩处理；f.浓缩后所得芦荟凝胶产物进入下步干燥工序，得到芦荟凝胶干粉分装封袋，滤出活性水作为高附加值饮品使用。本发明浓缩效率高、成本低。

Description

一种芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺

技术领域

本发明涉及生物应用技术领域，尤其涉及一种芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺。

背景技术

芦荟，拉丁名为Aloe，是一种古老而神奇的植物。芦荟的系列基础原料芦荟凝胶可制成芦荟系列化妆品、保健食品和芦荟药物等。我国的芦荟产业刚刚起步，年产值不足欧美、日本等发达国家的1%，但随着国内市场需求的爆炸性增长，芦荟产业有巨大的发展空间。

普遍采用的芦荟加工提取技术是，一、表面净化，用深井水把鲜叶洗净；二、消毒杀菌，对洗净晒干后的鲜叶进行杀菌和灭菌，如紫外线辐射、巴氏灭菌法等；三、去叶皮取凝胶，用刀片去掉叶皮并将芦荟凝胶取出，凝胶和叶皮分别装在容器中；四、高速粉碎和沉淀，经过滤后得到芦荟纯原汁，滤渣蒸煮后滤取其汁得芦荟炼汁。

芦荟纯原汁绝大部分是生物活性水，含量高达99%以上，为方便使用，通常用物理浓缩方法去除其中水分，浓缩倍数可为2倍到200倍，常用的浓缩方法有喷雾干燥、真空冷冻干燥、减压蒸馏法、旋转蒸发、有机溶剂溶解沉淀法等。

由于芦荟原液水分较多，上述这些浓缩方法都耗能巨大，大幅增加了产品的生产成本；原液水分多，还使得上述这些浓缩方法所用的设备规模都比较大，大幅增加了生产运行成本。

现有的各种芦荟原汁的浓缩生产工艺，操作温度都比正常温度高许多，比如喷雾干燥、蒸馏、蒸发等浓缩工艺都是在高温下进行的，而在高温条件下，芦荟原液的活性有效成分会发生一定程度的改变，降低产成品的有效成分含量。

而采用水提醇沉淀法或提水沉淀等工艺时，需要使用大量的有机溶剂溶媒，一方面最终产物中的溶剂残留对最终产品质量会产生影响，对物料体系产生二次污染；另一方面增加了辅剂助剂的费用，加大的生产成本。

冻干法和喷雾干燥法等工艺或多或少都会对芦荟原液的有效组分带来一定的损失，在尚未完全弄清楚芦荟全部所含成分的性能和功效之前，人们希望能够在处理过程中尽量保持各种活性养分的聚合。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的以上技术问题，提出一种浓缩效率高、成本低的芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺，其包括步骤：

a.将芦荟原汁进板框粗过滤后得到浅淡色清液的芦荟纯原汁；

b.经管道送至精过滤器进一步截留芦荟纯原汁中含有的微小纤维、絮状物、悬浮物等杂质；

c.之后将滤液进入中间罐A沉淀10分钟以上；

d.将沉淀后的滤液泵送至第一级膜组件进行分离浓缩操作，滤液中大量的生物活性水在压力的驱动下透过膜组件滤出到中间罐B，滤出物泵送至循环浓缩罐；

e.滤出物中再经管道加入滤出活性水稀释后，再泵送至第二级膜组件做二次浓缩处理；

f.浓缩后所得芦荟凝胶产物进入下步干燥工序，得到芦荟凝胶干粉分装封袋，滤出活性水作为高附加值饮品使用。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，所述步骤e中，滤出物中的有效成分包括氨基酸、维生素、糖类、芦荟素、大黄素、生物酶等都被具有高选择性孔径的纳米级膜组件分级截留。

作为对本发明所述技术方案的一种改进，进一步氨基酸与其他成分分离，在下一级工艺中选用MWCO为200的纳滤膜组件，通过调节PH值再加温至45°的条件下进行氨基酸的分离浓缩操作。

本发明提供的芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺，浓缩效率高、成本低。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明具体实施例的芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺，其包括步骤：

a.将芦荟原汁进板框粗过滤后得到浅淡色清液的芦荟纯原汁；

b.经管道送至精过滤器进一步截留芦荟纯原汁中含有的微小纤维、絮状物、悬浮物等杂质；

c.之后将滤液进入中间罐A沉淀10分钟以上；

d.将沉淀后的滤液泵送至第一级膜组件进行分离浓缩操作，滤液中大量的生物活性水在压力的驱动下透过膜组件滤出到中间罐B，滤出物泵送至循环浓缩罐；

e.滤出物中再经管道加入滤出活性水稀释后，再泵送至第二级膜组件做二次浓缩处理；

f.浓缩后所得芦荟凝胶产物进入下步干燥工序，得到芦荟凝胶干粉分装封袋，滤出活性水作为高附加值饮品使用。

本发明具体实施例中，步骤e中，滤出物中的有效成分包括氨基酸、维生素、糖类、芦荟素、大黄素、生物酶等都被具有高选择性孔径的纳米级膜组件分级截留。进一步氨基酸与其他成分分离，在下一级工艺中选用MWCO为200的纳滤膜组件，通过调节PH值再加温至45°的条件下进行氨基酸的分离浓缩操作。

本发明中，芦荟原汁进板框粗过滤后所得浅淡色清液为芦荟纯原汁，经管道送至精过滤器进一步截留芦荟纯原汁中含有的微小纤维、絮状物、悬浮物等杂质，以防堵塞膜过滤通道，过滤后芦荟原汁滤液进入中间罐A沉淀10分钟以上，再泵送至第一级膜组件进行分离浓缩操作，原液中大量的生物活性水在压力的驱动下透过膜组件滤出到中间罐B，出水水质达到GB17324-1998国家饮用纯净水卫生标准，可直接饮用口感甘甜，大量的透过活性水即可作为高附加值的副产品，也可作为生产工艺用水循环使用，滤出物泵送至循环浓缩罐，再经管道加入滤出活性水稀释后，再泵送至第二级膜组件做二次浓缩处理，料液滤出物中100%的有效成分，包括氨基酸、维生素、糖类、芦荟素、大黄素、生物酶等都被具有高选择性孔径的纳米级膜组件分级截留，浓缩后所得芦荟凝胶产物进入下步干燥工序，得到芦荟凝胶干粉分装封袋。滤出活性水可直接作为高附加值饮品使用。

膜法浓缩工艺因为只是简单的传质过程，没有相变化，对于含水量高达99%以上，固含量很低的芦荟原液物料，其浓缩速度相对于其他工艺而言要快得多，其滤通量可高达301/m2.h，快速高效的处理工艺一方面能够保证有效成分的高活性，另一方面提高了生产速度意味着生产成本的大幅度下降。

本发明的优点和功效有：超滤膜有效的分子量范围在5000—50000之间，可采用不同截留分子量的膜对芦荟原液进行分离，截留率在99%以上，可以说，膜法在脱除芦荟原液的水分过程中，最大程度的保持了原有的成分，所有的有效活性成分都被完整地保留下来；膜法浓缩工艺采用压力作为驱动力，单位能量损耗相对于其他以热能为驱动力的传统浓缩工艺大大降低；膜法浓缩工艺是在常温下进行操作，对于芦荟原汁中含有的热敏性易分解的活性物质不会有破坏作用，不会引起芦荟浓缩凝胶中有效成分的变化；膜法浓缩工艺是完全的物理变化，不加入任何有机溶剂、絮凝剂和沉淀剂等，在生产过程中不会产生新的污染；膜法浓缩工艺因为只是简单的传质过程，没有相变化，对于含水量高达99%以上，固含量很低的芦荟原液物料，其浓缩速度相对于其他工艺而言要快得多，其滤通量可高达301/m2.h，快速高效的处理工艺一方面能够保证有效成分的高活性，另一方面提高生产速度也意味着成本的大幅度下降；膜法浓缩工艺还具有操作简便，易于实现自动化操作、易于维护保养、运行稳定、占地面积小等优点。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺，其特征在于，包括步骤：

a.将芦荟原汁进板框粗过滤后得到浅淡色清液的芦荟纯原汁；

b.经管道送至精过滤器进一步截留芦荟纯原汁中含有的微小纤维、絮状物、悬浮物等杂质；

c.之后将滤液进入中间罐A沉淀10分钟以上；

d.将沉淀后的滤液泵送至第一级膜组件进行分离浓缩操作，滤液中大量的生物活性水在压力的驱动下透过膜组件滤出到中间罐B，滤出物泵送至循环浓缩罐；

e.滤出物中再经管道加入滤出活性水稀释后，再泵送至第二级膜组件做二次浓缩处理；

f.浓缩后所得芦荟凝胶产物进入下步干燥工序，得到芦荟凝胶干粉分装封袋，滤出活性水作为高附加值饮品使用。

2.根据权利要求1所述的芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺，其特征在于，所述步骤e中，滤出物中的有效成分包括氨基酸、维生素、糖类、芦荟素、大黄素、生物酶等都被具有高选择性孔径的纳米级膜组件分级截留。

3.根据权利要求2所述的芦荟原汁凝胶的膜法浓缩工艺，其特征在于，进一步氨基酸与其他成分分离，在下一级工艺中选用MWCO为200的纳滤膜组件，通过调节PH值再加温至45°的条件下进行氨基酸的分离浓缩操作。