从啤酒花中萃取分离啤酒花浸膏和啤酒花精油的方法

专利名称：：从啤酒花中萃取分离啤酒花浸膏和啤酒花精油的方法从啤酒花中萃取分离啤酒花浸膏和啤酒花精油的方法技术领膝本发明涉及从啤酒花原料中提取有效成分的萃取溶剂及其萃取、分离方法。背录技术啤酒花是啤酒生产的基本原料，其已知化学成分有200多种，特有的化学成分包括苦糊质cx—酸、p—酸以及啤酒花精油和多酚。其中，(x—酸(甲种树脂或律草酮)易溶于酒精、乙醚、石油瞎，不溶于水，在鲜花中的含量为5—11%，以干态时量大于6.5%;p一酸(又称乙种树脂鹏麻酮)可洛于乙醚、石油醸中，不溶于水，有极强的湎花辦，苦味相当于a—酸的1Z9，防腐能力相当于a—酸的1Z3，以干态计含量大于2.0%:啤酒花精油存在于啤酒:ffilR体颗粒中，呈黄绿色油状液体，是啤酒重要的#^来源，含量为0.4—2.0%;多酚是多种化^I的总称，约占啤酒花总量的4一8%。国内啤酒花品种主要是青岛大花、青岛小花、一面坡3号、长白l号等苦型花，其加工方式及制品分为三种1、压轧啤酒花将含水分75-80%的鲜啤酒花，在干燥炉中用热空气烘干至含水分6>8%，经人工回潮至含水分1(M2y。左右，再皿制、打包制J^E轧整啤酒花。2、啤酒a5私在551C热空气作用下，将啤酒花^至含水分5"6%，粉碎并造粒，加工成啤酒:ffiS^，然后包装于气密性容器中，充N,或Ca气体进行保护。3、啤酒花浸裔利用C02流体具有的萃取能力强，提取率高，选雜强，产品品质好皿势，^超临界C02流体萃取加工啤酒花浸裔。传统工艺方法加工所得到的压轧整啤酒花和啤酒，粒，工艺MS均需超过50"C以上，易舰"热敏性"有效成分d-酸、e—酸不同離的維救性，使得产品发生次生化，同时，啤酒^lff油也极易因挥发而损失。超临界C02流f^啤酒花浸裔是目tm为理想的工艺旅，该施具有靴能力强，提取率髙，选靴强，产品品质好靴势.但是，CQ2必须在20MPa以上的超离压状态下才,萃工啤酒花浸裔，所^的产品价格比较昂贵，并且在"S设备J^E法同时提取并分离啤酒花浸裔和啤酒花精油，因此该M在啤酒花生产中的规模^用中受到一定程度的制约。
发明内容本发明的目的在于避免现有技术的不J5^1处而提供一种从啤酒花中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒ffi^油的^。本方法利用呈液态的碳氨氟化^(或Q3—C4的饱和烷烃的混合溶剂对啤酒花有效成4HHl特的溶解特性，有选择皿行啤酒花原料中目标成分的提取和分离，以进一步提髙产品的提取率和原材料的利用率。本发明的目的Mil^用以下技术方案来实现一种从啤酒花中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒花精油的^r其主要特点是包括有如下步骤(1)将啤酒花原料烘干、粉碎，按03111111—<1)6111111直&|^装入萃取釜，当原料糊达到萃取釜柳30%>80%时，停止上料，关闭进出料控制间(2)真空泵将萃取釜内真空度降至l"(^pa以下，排除釜内不凝气体；(3)将柳鹏中液态萃取液注入萃取釜直至完全浸没啤酒花原料(4)加热萃取釜使^aS保持在10"~150"的范围，萃取压力为0.德一2.,&，萃取时间为40min—60min，过滤、分离固液相，完成一次浸泡提取；重复萃取H次，完成一个萃取循环过程；特别优选的方法是利用溶媒中有效成分的浓度差异进行"梯度"萃取，即将萃取雀第3、4次萃取所得低浓度混铺，直離入另一萃取錢行其第l、2次的浸泡提取，以便提高溶媒中溶解的有效成M有量，减^析釜的溶媒蒸发处理量，降低能源消耗；(5)合并萃取混铺至暂存釜，S6i^将暂存釜中的混铺液注A^析蹇^将混合溶液反复Sliliaa:热交换器和夹套式热交絲加热，在5xlWpa"lxlOV的压力范围,始终维^AItff^高于^!l沸点，经喷射$^￥析釜喷射扩散，使液态萃取!^F!I在糊雀内解析蒸SM气态，从而与啤酒花浸裔和啤酒花精油分离；溶剂1^经真空泵组抽提、压縮机组目后，aA热交tt^凝转化为，液体后返回^RHiHi;(6)经HK解析分离的浸裔流体由S^注入二级解析釜,通过夹套式热交换器加热,真空泵组^tt提，在Dcl0V—5xl0一^pa的真空状态下，釜内浸膏流体中的乙醉或丙兩夹带剂解析蒸发，经回收罐冷凝后完成回收，同时在二级解析釜得到啤酒花浸裔和啤酒花精油的混合物。所述的从啤酒花原料中萃取、分离啤酒花浸裔和啤酒花精油的方法还包括有如下步骤:(7)夹套式热交换器jf^加热萃取釜,连^K拌釜中的啤酒花糾经，在lxl()4pa—5xl0一、的真空度下，科渣中的液态萃取液及夹带剂的混合溶剂解析蒸发，完成溶剂与原料的完全分离；冷凝、回收、分离液态萃取液和夹带剂，以备重复利用。(8)将二级解析釜分离得到的浸裔混合物，在"JHEffi扩皿脂"装置内，以纯净N2为扩散剂，使浸裔与扩散剂相混合，在0.4-0.5MPa的压力下，N2与浸膏高速喷入分离釜,挥发性啤酒花精油随扩散剂排出分离釜，经冷^B被回收系统收集，N2皿真空机组后排放至大气。重复混^~^射扩散~~^离~~^凝ilJg，达到啤酒花浸裔和啤酒花精油相互分离的目的。所述的从啤酒花中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒花精油的方法，还包括有步骤(3)中将夹带剂罐内的夹带剂注入萃取釜以改变混合溶剂的极性，控制液态萃取液与夹带剂的体积比为4:1至5:1，搅拌原料、溶剂、夹带剂并使其混合充分。所述的从啤酒花中萃取分离啤酒花浸膏和啤酒as油的^，其萃取溶剂为呈液态的共沸化絲楊。所述的从啤酒扭中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒花瞎油的^，其萃取液为含有一种以上C广C4的液态碳氨氛化合物，或者C3—C4的饱和烷烃混合溶液。所述的从啤酒花原料中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒&fil油的^，其液态C3—C4的饱和^S混合液为5%—20%的丙烷与80%—95%的丁烷混合物。所述的从啤酒花原料中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒^fil油的方法，其萃取液为70%—100%的液态共沸化^406八，1%—30%的乙醉或丙酮夹带剂'所述的从啤酒花原料中,分离啤酒花浸裔和啤酒花精油的^，其萃取液为70%—100%液态丙烷、丁烷混合液，1%—30%的乙醉或丙酮夹带剂。本发明的有益效果是1.利用碳氨瓶化^J或C3—C4的饱和^的混^剂对啤酒花有，分独特的溶解有选ma行啤酒花原料中目标成分的提取和分离，进一步提商产品的提取，原材料的利用率，2.利用碳氨氧化^或饱和烷g&其混合^^y溶解能力强，沸点低的物理特性，可以,系统的能源、溶剂消耗量，降低^成本，提高啤酒花浸裔和啤酒^lff油的市场竞争能力，3.发^fi^氣化^i或饱和烷^&其混合^BI沸点较低的特性，通an高工艺iiS的真空度，使萃取^HI在IOTC至50TC的温度范围快速蒸发，有Sfcg免"热敏性"成分的损失和破坏，尽可能保存产品有效成分的活性，提髙产品品质。4.本方法的加工过程均处在比较安全的中、低压状态下完成，设备的有效容积受加工工艺的制约小，系统的安全性能指标相对提高，同时，大幅度Pm了装置制ita程的工艺鹏和工職价o5.在该萃取^中特别设计夹带系统，在萃取前或萃取逸程当中利用乙醉、丙酮作为共溶剂以改变洛剂的极性，使得溶媒与共溶剂发挥协同作用，提i^取效率。6.有效成分的萃取和分离过程在同一套设备上分工序完成，縮短了工艺路线，提商了生产效率。图1:溶剂萃取分离啤酒花浸裔和啤酒鄉油的旅示意图2:溶剂萃取分离啤酒花浸膏和啤酒:^lil油的瀬程原理图。具体实施例方式以下结合附图对最佳实施例作进一步详述图i为％1$%分离啤酒花浸*和啤酒花瞎油的:^^图。实施例l:406A流体萃取分离啤縱浸裔和啤酒鄉油，包括有如下步驟(1)将唓S^料烘干、粉碎，按<Mmm—<D6mm直^t粒后装入萃取雀，当原料糊达到萃取签糊l/2时，停±±料，关闭进出鹏制蝶阀。(2)真空泵将萃取釜真空度降至WOV以下，排除釜内不凝气体。(3〉将溶布細中液态406A注入棘錢至完錢没啤酒花原料，加热萃取釜使其升温至401C—451C,柳压力升至0.8MPa—1.3MPa，搅拌混合原料和溶剂，浸泡提取50^m，过滤分离固液相；重复胃HM四次，并将第3、4次M^皿度混^ft,注入另一萃取，行其第l、2次的浸泡提取，以便提高溶媒中溶解的有S^4^有量。(4)合并靴混絲至暂存釜，输鄉将暂存釜中的混铺液注Ail^釜^将混合溶液反复IIWi3i过热交换器和夹套式热交换器加热，以维,析MS大于101C:在5xl()5pa—lxl(^pa的压力范围，混合溶液中的406A流條解析釜内解析蒸发406A蒸離真空泵组抽提、'鹏机组压縮后駄主冷凝器进行热魏，總冷凝转化为饱和液体后返回^HI储罐，同时在一级解析釜得到啤g浸裔和啤酒花精油的混^。(5)夹套式热交换器持续加热萃取釜，连续搅拌釜中的啤酒花料渣，在5xl0—2Pa高真空状态下，料渣中的406A溶剂解析蒸发，完成原料与溶剂的完全分离冷凝、回收406A溶剂，以备重复利用。(6)将解析釜中得到的混合物，在"减压扩散脱脂"装置内，以纯净N2为扩散剂，利用"文丘理"吸附原理使浸裔与扩散剂相混合，在O.SMPa的压力下，N2与浸裔高速喷入分离釜，使得挥发性酒花瞎油随扩散剂排出分离釜，经冷J^被回收系统i1^,N2通过真空机组后排放至大气。重复混^^~^射扩散~~^离~~^Sii程，啤酒花浸裔和啤酒鄉油相互分离，.分别得到含有a—酸、P—酸的啤酒花浸裔和啤酒&fil油产品。实施例2:碳氨银化^I134A流^I取分离啤酒花浸裔和啤酒BW油本实施例所包括的步骤均与实施例1相同。实施例3:406A流体及其乙醉混合溶,取分离啤酒花浸裔和啤酒花精油本实施例的步課(1)、(2)与实施例1相同。(3)将溶剂储罐中的液态406A注入萃取釜直至完全浸没啤酒花原料，然后将夹带剂瞎内的95%乙醇溶液注入萃取釜以改变混合溶剂的极性，控制406A与乙醉的体积比约为4:1，搅拌原料、溶剂、夹带剂使其混合充分。本实施例的步練(4)、(5)与实施例1步骤(3)、(4)相同。(6)经一级解析分离的混合溶液由^注入二级解析釜，舰夹套式热交换器加热，真空泵组j^tt提，在5xl0—2pa的真空状态下，夹带剂乙醉解析蒸发，经回收瞎冷凝完成乙醉溶剂回收，同时在二,析釜得到啤S^浸裔和啤酒BRI油的混^1^(7)夹套式M,i^加热萃取釜，g搅拌釜中的啤酒花,，在5x10—2Pa高真空状态下，料潦中的406A、乙醇^RJ解析蒸发，完成原料与溶剂的完全分离冷凝、回收、分离406A和乙醇溶剂，以备重复利用。(8)将柳釜中得到的混合坊，在"Mffi扩tW!ftJ指"装置内，以纯净N2为扩散剂，利用"文丘理"吸附原理使浸裔与扩散剂相混合，在O.SMPa的压力下，N2与湲裔商速喷入分离釜，使辦发性酒鄉油随扩散剂排出分离釜，经冷鹏被回收系统收集，N2通过真空mjS抹放至大气。重复混^~^射扩散~~^离~^SMJg,啤酒花浸裔和啤酒花精油相互分离，分别得到含有a—酸、P—酸的啤酒花浸裔和啤酒&fil油产品。实施例4:丙、丁i^混^,取啤酒花浸裔和啤酒:ffiffi油。本实施例的步骤(1)、(2)与实施例1相同。(3)将15%的丙烷与85%的丁烷溶液混合后注入溶剂储罐。本实施例的后续歩骤(4)—(7)与实施例1步骤(3)—(6)相同。实施例5:丙、丁烷与丙兩的混合溶液萃取分离啤酒花浸裔和啤酒花精油'本实施例的步驟(1)、(2)与实施例1相同。(3)将15%的丙烷与85%的丁烷溶液混合后注入溶剂储罐。(4)将溶剂储罐中的液态丙、丁烷混合溶液注入萃取釜直至完全浸没啤酒花原料，然后将夹带剂罐内的丙酮溶液注入萃取釜以改变混合溶剂的极性，控制丙、丁烷与丙酮的体积比约为5:1，撹拌混合原料、溶剂、夹带抓(5)将溶剂储罐中液态丙、丁烷注入萃取釜直至完全浸没啤酒花原料，加热萃取釜使其升温至40"—451C,萃取压力升至0.8MPa-1.3MPa,搅拌混合原料和溶剂，浸泡提取50分钟，过滤分离固液相；重复萃取三至四次，并将第3、4次萃mm得低浓度混合液，注入另一萃取l^行其第l、2次的浸泡提取，以便提高溶媒中溶解的有效成M有量。(6)合并萃取混合液至暂存釜，縱泵将暂存釜中的混合溶液注入解析釜縱泵将混合溶液反复输itail热交换器和夹套式热交换器加热，以维持解析温度大于10":在5xl051)8—lxl0V的压力范围，混合溶液中的丙、丁烷液态流條解析釜内解析蒸发；丙、丁烷蒸汽经真空泵组抽提、压縮自目后进入主冷凝器进行热交换，蒸汽冷凝转化为饱和液体后返回^F!I储罐，同时在一级解析釜得到啤酒花浸裔和啤酒花糖油、丙酮的混^T。(7)经一级觯析分离的混合溶液由^注入二级解析釜,通过夹套式热交换器加热，真空泵组^tt提，在5xl0—高真空状态下，夹带剂丙兩解析蒸发，经回收罐冷凝^丙^剂回收，同时在二级解析釜得到啤酒花浸裔和啤酒^f油的混^。本实施例的步職(8)、(9)与实施例1步骤(5)、(6)相同。鹏例图2为^l卿分离啤酒花浸裔和啤酒鄉油的鹏原理图。溶布库取、分离啤酒花有Sfe^分的装置详述针对啤酒花原料的物理化，ttX5f萃取^的#^要求，适应与多种溶剂萃取分离啤酒花浸裔和啤酒^油的装置，有《1￡1,萃取罐4a、4b，柳釜9等，各设备之间細以下连接方式构成萃取分离系统包括1)、麟1、夹带剂罐15、储罐17出口分别与縱泵2a、2e、2f入口连接，縱泵2a、2e、2f出口与预热交换器3a、萃取罐4a、4b之间通过管路、阀门连接，以此构成溶剂麟系统。2)、经萃取瞎4a、4b的出口，其中一路^i，泵2b后^暂存罐6的上端输入口;另一路Mil输送泵2b后连接过滤器7的入口，经过滤器7的中部出口后连接暂存罐6的下端接口。3)、暂存瞎6的底部输出口与输送泵2c、热交换器3bMii管路与解析釜9a入口连接;解析釜9a的下端出口分为两路，一路通过输送泵2d连接二级解析釜9b的上端入口；另--路经Jlftii泵2d的出口与热交换器3b连接，使热交换器3b、解析釜9a构成局部循环回路。4)、过滤器7的中部入口与^ii泵2b的出口连接，顶部出口端分两路与真空泵12a、12b入口分别连接5)、解析釜9a、9b中部出口分别与回收罐10连通，顶部出口分别与真空泵12a、12b连通，回收瞎10顶部端口分别与真空泵12b、冷凝器llb、llc连通6)、解析釜9b底部出口与"文丘里"发生器16中都入口连接，"文丘里"发生器16出口端与扩散装置14入口连接；N2或C02气体管路与"文丘里"发生器16进口端连接,扩散装置14底部出口与"文丘里"发生器16中部入口连接；扩散装置14上端部出口与收^!置18入口相连接，以此构成扩散、分离、收集啤酒花浸裔和精油的系统。7)、萃取罐4a、4b的上端接口与娜罐5连接，喷淋罐5出口经雌冲瞎8a后，一路连接真空泵12a出口后经过冷凝器llb与缓冲權8b、鹏机13a、缓冲瞎8c舰另一路Silffi^l机13b后直接与缓冲瞎8c入口连通；8)、缓冲罐8c出口与热交换器3b进口相连，预热交换器3b下端出口与冷凝器lla入口连接；9)、冷凝器lla出口既与溶剂储罐l连通，也分别与萃取罐4a、4b入口连通。Jd^接方式，通过改变萃取溶剂以及,设备的控制方式，从而构Jt^分离啤酒花浸裔和啤酒^油的工作模式。啤酒花浸裔检測报告<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>啤酒花精油检测报告<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1.一种从啤酒花中萃取分离啤酒花浸膏和啤酒花精油的方法，其特征是包括有如下步骤(1)将啤酒花原料烘干、粉碎，按Φ3mm-Φ6mm直径造粒后装入萃取釜，当原料体积达到萃取釜体积30％-80％时，停止上料，关闭进出料控制阀；(2)真空泵将萃取釜真空度降至1×104pa-5×10-2pa，排除釜内不凝气体；(3)将溶剂储罐中液态萃取液注入萃取釜直至完全浸没啤酒花原料；(4)加热，使萃取釜温度保持10℃-50℃，萃取压力为0.4MPa-2.0MPa，萃取时间为40min-60min，完成一次浸泡提取；重复萃取2-4次，并将第2-4次萃取所得低浓度混合液，注入另一萃取釜进行其第1、2次的浸泡提取，以便提高溶媒中溶解的有效成分含有量；(5)合并萃取混合液至暂存釜，输送泵将暂存釜中的混合溶液注入解析釜；输送泵将混合溶液反复输送通过热交换器和夹套式热交换器加热，以维持解析温度10℃-50℃；在5×105pa-1×104pa的压力范围，混合溶液中的液态萃取液流体在解析釜内解析蒸发，溶剂蒸汽经真空泵组抽提、压缩机组压缩后进入主冷凝器进行热交换，冷凝转化为饱和液体后返回溶剂储罐；(6)经一级解析分离的混合溶液由输送泵注入二级解析釜，通过夹套式热交换器加热，真空泵组持续抽提，在1×104pa-5×10-2pa真空状态下，夹带剂解析蒸发，经回收罐冷凝完成夹带剂回收，同时在二级解析釜得到啤酒花浸膏和啤酒花精油的混合物。2.如权利要求1所述的从啤酒花中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒花精油的方法，实待征是还包括有如下步骤(7)夹套式热交!fe3^加热萃取釜，^K拌釜中的啤酒花糊虔，在lxlOPa~5xlO—"Pa的压力范围，m中的液态萃取液和夹带剂的混合溶剂解析蒸发，完成原料与溶剂的完全分离冷凝、回收、分离液态^液和夹带剂，以备重复利用(8)将二级糊ll^离得到的浸裔混合物，在"Mffi扩tm脂"装置内，以纯净N2为扩散剂，使浸裔与扩散剂相混合，在0.4MPa-0.5MPa的压力下，N2与浸裔高速喷入分离釜，重复混合一喷射扩散一分离一冷SB1程，使挥发性啤酒花精油随扩散剂排出分离釜，经冷凝后被回收系统收集，N2通过真空机组后排放至大气，达到啤酒花精油和啤酒花浸裔相互分离的目的。3.如权利要求1所述的从啤酒花中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒花精油的方法，其特征是还包括有歩骤(3)中将夹带剂罐内的夹带剂注入萃取釜以改变混合溶剂的极性，控制液态萃取液与夹带剂的体积比为4:1""5:1，搅拌混合原料、溶剂、夹带剂。4.如权利要求1或2所述的从啤酒花中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒花精油的^，其特征是^的液态萃取液为呈液态的共沸化合物406A。5.如权利要求1或2所述的从啤酒花中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒花精油的^，#征^f述的液态萃取液为含有一种以上C,一C4碳氧氟化^1,或者C3-C4的饱和烷烃混合溶液。6.如权利要求5所述的从啤酒花中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒^油的;m,其特征是所述的C3—C4的饱和j^g萃取液为5%—20%的丙烷与80%—95%的丁烷混合溶液。7.如权利要求4所述的从啤酒花中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒花精油的方法，#征^述的萃取液为70%—100%的共沸化合物406八，1%—30%的乙醉或丙酮夹带剂。8.如权利要求5所述的从啤酒花中萃取分离啤酒花浸裔和啤酒&油的方法，皿征Ji0f述的萃取液为呈液态的70%—100%丙烷、丁烷混^f，1%—30%的乙醇或丙酮夹带剂。全文摘要本发明涉及从啤酒花原料中提取有效成分的萃取溶剂及其萃取、分离方法。一种从啤酒花中萃取分离啤酒花浸膏和啤酒花精油的方法，其主要特点是包括有如下步骤(1)将啤酒花装入萃取釜，当原料体积达到萃取釜体积30％-80％时，停止上料，关闭进出料控制阀；(2)真空泵将萃取釜内真空度降至1×10⁴pa以下，排除釜内不凝气体；(3)将溶剂储罐中液态萃取液注入萃取釜直至完全浸没啤酒花原料(4)加热萃取釜使其温度保持在10℃-50℃的范围，萃取压力为0.4MPa-2.0MPa，萃取时间为40min-60min，过滤、分离固液相，完成一次浸泡提取；(5)合并萃取混合液至暂存釜，输送泵将暂存釜中的混合溶液注入解析釜；(6)经一级解析分离的混合溶液由输送泵注入二级解析釜，通过夹套式热交换器加热，真空泵组持续抽提，在1×10⁴pa-5×10^-2pa真空状态下，夹带剂解析蒸发，经回收罐冷凝完成夹带剂回收，同时在二级解析釜得到啤酒花浸膏和啤酒花精油的混合物。文档编号C12C3/00GK101161807SQ20061010474公开日2008年4月16日申请日期2006年10月11日优先权日2006年10月11日发明者柴守环,王智民,韩延欣申请人:韩延欣;柴守环;王智民