一种天然植物花香纯露、精油及头香的提取装备的制作方法

本发明涉及天然植物花香提取设备领域，具体是一种天然植物花香纯露、精油及头香的提取装备。
背景技术：
：天然植物花香精油是鲜花开放过程中释放的次生代谢产物，是一种天然、绿色的香精，其香气浓郁幽雅、芬芳沁腑，具有舒缓郁闷情绪、振奋精神、护理改善肌肤等保健功效，广泛应用于轻工、化工、食品、医药和日用化妆品等行业。随着人们生活水平的提高，天然植物花香精油在食品添加剂、化妆品、医疗等领域的作用突显，受到人们越来越多的重视。因此，天然植物花香产品的香气，对天然植物花香系列下游产品的开发利用至关重要。天然植物花香精油的提取方法一直以来均有研究，近年来，植物精油提取技术快速发展，精油提取工艺朝着多元化、高科技含量的方向发展，如何突破天然植物花香传统加工工艺的技术瓶颈，更加高效、无污染的提取高品质天然植物花香精油，实现工业化生产天然天然植物花香精油，进而创新天然植物花香茶加工工艺是当前亟待研究的问题。天然植物花香纯露、精油等产品传统的提取有水蒸气蒸馏、超临界co2萃取，溶剂浸提等。水蒸气蒸馏一般有常压水蒸气蒸馏和减压水蒸气蒸馏，常压水蒸气蒸馏操作温度较高，对香气成分有一定影响，减压水蒸气蒸馏可在较低温度下进行，产品气味柔和、怡人，一些热敏性成分更好的保持，但是一般的减压水蒸气蒸馏也有不利的地方，天然植物花香成分本来就极易挥发，加上在真空下，冷凝不好，易挥发成分被真空泵抽走而流失较大，影响了产品的品质和得率。超临界co2萃取得到的天然植物花香产品，气味和得率都不错，产品品种单一，仅为膏状物天然植物花香浸膏，粘度较大，有些地方的用途受到限制，且生产成本较高。溶剂浸提法得到的仅为天然植物花香浸膏，还可能带来溶剂残留，天然植物花香浸膏生产天然植物花香精油，增加设备，投资加大。如在一种提取茉莉花精油及头香的方法中(申请号：201510868175.9)公开了一种提取精油及头香的方法，头香的提取采用吸附、浓缩、醇析、二次浓缩的方法，需要在精馏塔内提取浓缩，具有提取工艺复杂、提取成本高、不易操作的问题。技术实现要素：本发明针对现有天然植物花香纯露、精油和头香生产设备存在的问题，提供了一种能同时提取天然植物花香纯露、精油及头香的装备。本发明采用分段冷凝的方法，能够有效的将头香与纯露精油分离，头香采用低温冷冻的方法完全收集下来，具有投资低，操作简单，生产效率高，生产的产品品质优等特点，适合在规模生产中推广。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种天然植物花香纯露、精油及头香的提取装备，包括提取装置、冷凝装置、油水分离装置、冷冻装置、真空装置；所述提取装置、冷凝装置、油水分离装置、冷冻装置、真空装置顺次连接；所述的装备通过冷凝装置、油水分离装置实现纯露和精油的分离提取；所述冷冻装置包括低温冷却器、冷冻循环泵、头香收集器；所述低温冷却器与冷冻循环泵连接，头香收集器设置在低温冷却器的下方；低温冷却器的下部设置有管路与油水分离装置连接，头香由此进入；低温冷却器的顶部设置有管路与真空装置连接，对整个装置抽真空；低温冷却器内设置有冷凝液循环管路，冷凝液循环管路与冷冻循环泵连接形成回路。工作原理：将天然植物花香原料装到提取装置，然后按顺序依次安装好提取装置、冷凝装置、油水分离装置、冷冻装置、真空装置。在提取装置内加入适量的水，然后确保装置整体处于密闭状态，打开真空装置，使整个设备处于负压状态，调节真空度，确保所需提取的天然植物花香在适合的温度下提取，确保品质和得率。打开冷冻循环泵，使低温冷却器保持低温。提取装置加热其内的水，产生水蒸气，水蒸气通过原料，将原料内的有效成分提取带出，进入冷凝装置；纯露和精油由于沸点较高在此冷凝，然后进入油水分离装置，分离得到纯露和精油；而易挥发成分和头香极易挥发，特别是在真空条件下沸点更加低；冷冻装置的工作温度在-20℃～20℃，根据不同的天然植物花香的沸点不同，将冷冻装置的温度控制在合适的范围内，能够有效的防止在真空条件下花香的易挥发成分流失；头香及易挥发成分通过冷冻装置后能够将其完全冷凝下来，进入头香收集器中。本提取装备可实现纯露、精油、头香的同时提取分离，尤其是易挥发的头香成分，能够有效的保存下来。作为技术方案的优选，所述提取装置包括提取罐、密封槽、吊篮、带鹅颈罐盖、加热装置；加热装置设置在提取罐的底部，吊篮悬挂在提取罐内；带鹅颈罐盖设置在提取罐的顶部，并与冷凝装置连接；密封槽设置在带鹅颈罐盖和提取罐之间。作为技术方案的优选，所述冷凝装置的顶部与带鹅颈罐盖连接，下方设置有出口与油水分离装置连接；冷凝装置上部设置有冷凝液入口，下部设置有冷凝液出口。冷凝装置采用水冷即可满足精油及纯露的冷凝。作为技术方案的优选，所述油水分离装置的顶部设置有真空管连接至低温冷却器。作为技术方案的优选，所述真空装置包括真空缓冲罐和真空泵，真空缓冲罐顶部设置有出入口，通过管路分别与真空泵及低温冷却器连接。作为技术方案的优选，所述低温冷却器为包含板式冷凝器、列管式冷凝器、螺旋螺纹管冷凝器、卷板式冷凝器中的任一种。作为技术方案的优选，所述低温冷却器所使用的冷凝液包括水、乙醇、水与乙醇混合物、乙二醇、丙三醇、防冻液中任一种。冷凝液可以采用以上中的任意一种，根据不同植物花香提取所需冷冻温度的不同进行选择合适的冷凝液。作为技术方案的优选，所述低温冷却器的运行温度在-20-20℃。作为技术方案的优选，所述加热装置为电加热装置或蒸汽加热装置。采用蒸汽加热装置能够产生更多的蒸汽，加热效果也更好，但是加热设备较为复杂；电加热装置的结构简单，更加省电，成本更低。本发明所使用到的吊篮、加热装置、冷凝装置、油水分离装置、冷凝液、低温冷却器、真空泵等均可在市场上买到。本发明具有以下有益效果：1、本发明采用分段冷凝的方法，能够有效的将头香与纯露精油分离，头香采用低温冷冻的方法完全收集下来，具有投资低，操作简单，生产效率高，生产的产品品质优等特点，适合在规模生产中推广。2、本发明采用抽真空的方法，通过调节真空度将提取的温度降低，提取温度低至50℃，通过降低提取温度可以保持产品气味柔和、怡人，一些热敏性成分更好的保持，同时通过二段冷凝避免了天然植物花香成分的易挥发成分被真空泵抽走，提高产品的品质和提取量。3、本发明可以同时提取得到纯露、精油、头香等多种产品。附图说明图1为本发明的示意图。附图标记：1提取装置、11提取罐、12密封槽、13吊篮、14带鹅颈罐盖、15加热装置、2冷凝装置、21冷凝液入口，22冷凝液出口、23出口、3油水分离装置、31真空管、4冷冻装置、41低温冷却器、411冷凝液循环管路、42冷冻循环泵、43头香收集器、5真空装置、51真空缓冲罐、52真空泵。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好的理解本申请中的技术方案，下面将结合实施例来对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。一种天然植物花香纯露、精油及头香的提取装备，包括提取装置1、冷凝装置2、油水分离装置3、冷冻装置4、真空装置5；提取装置1、冷凝装置2、油水分离装置3、冷冻装置4、真空装置5顺次连接；所述的装备通过冷凝装置2、油水分离装置3实现纯露和精油的分离提取；冷冻装置4包括低温冷却器41、冷冻循环泵42、头香收集器43；低温冷却器41与冷冻循环泵42连接，头香收集器43设置在低温冷却器41的下方；低温冷却器41的下部设置有管路与油水分离装置3连接，头香由此进入；低温冷却器41的顶部设置有管路与真空装置5连接，对整个装置抽真空；低温冷却器41内设置有冷凝液循环管路411，冷凝液循环管路411与冷冻循环泵42连接形成回路。进一步的，提取装置1包括提取罐11、密封槽12、吊篮13、带鹅颈罐盖14、加热装置15；加热装置15设置在提取罐11的底部，吊篮13悬挂在提取罐11内；带鹅颈罐盖14设置在提取罐11的顶部，并与冷凝装置2连接；密封槽12设置在带鹅颈罐盖14和提取罐1之间。进一步的，冷凝装置2的顶部与带鹅颈罐盖14连接，下方设置有出口23与油水分离装置3连接；冷凝装置2上部设置有冷凝液入口21，下部设置有冷凝液出口22。进一步的，油水分离装置3的顶部设置有真空管31连接至低温冷却器41。进一步的，真空装置5包括真空缓冲罐51和真空泵52，真空缓冲罐51顶部设置有出入口，通过管路分别与真空泵52及低温冷却器41连接。进一步的，低温冷却器41为包含板式冷凝器、列管式冷凝器、螺旋螺纹管冷凝器、卷板式冷凝器中的任一种。进一步的，低温冷却器41所使用的冷凝液包括水、乙醇、水与乙醇混合物、乙二醇、丙三醇、防冻液中任一种。进一步的，低温冷却器41的运行温度在-20～20℃。进一步的，加热装置15为电加热装置或蒸汽加热装置。上述实施例的工作原理：将天然植物花香原料装到吊篮13，通过吊运装置调运装填到提取罐11，加入一定的水，盖上带鹅颈罐盖14，确保密封槽12密封，在提取罐11底部的加热装置15，通入蒸汽加热或电加热。提取装备整体处于密闭状态，关闭真空缓冲罐51，打开真空泵52，关闭其他开口的阀门，使整个设备处于负压状态，调节真空度，确保所需提取的天然植物花香在适合的温度下提取，确保品质和得率；打开冷冻循环泵42，使低温冷却器41保持低温。通过加热装置15加热提取罐11内的水，产生水蒸气将原料的有效成分提取带出进入冷凝装置2，沸点较高的纯露和精油在此冷凝下来，进入油水分离装置3中分离得到纯露和精油，而头香及其他易挥发成分由于沸点较低，没能冷凝下来，进入冷冻装置4中。低温冷却器41的工作温度范围-20℃-20℃，根据不同的天然植物花香的沸点不同，将冷冻装置的温度控制在合适的范围内，能够有效的防止在真空条件下花香的易挥发成分流失，尤其是头香的成分，由于其极易挥发，特别是处于真空状态下其沸点更低，通过冷冻装置后能够将其充分的冷凝下来进入头香收集器43中。实施例1采用本发明的装备进行桂花鲜花的提取，重量为450kg，低温冷却器41采用板式冷凝器，冷凝液采用丙三醇，冷冻循环温度-20℃；提取条件：真空度-0.080mpa，提取温度64℃，提取2h，经过油水分离得到纯露、精油、头香。实施例2采用本发明的装备进行茉莉花鲜花的提取，重量为500kg，低温冷却器41采用列管式冷凝器，冷凝液采用水，冷冻循环温度20℃；提取条件：真空度-0.090mpa，提取温度58℃，提取2h，经过油水分离得到纯露、精油、头香。实施例3采用本发明的装备进行玉兰花鲜花的提取，重量为600kg，低温冷却器41采用螺旋螺纹管冷凝器，冷凝液采用95％乙醇，冷冻循环温度-10℃；提取条件：真空度-0.095mpa，提取温度50℃，提取2h，经过油水分离得到纯露、精油、头香。实施例4采用本发明的装备进行茉莉花鲜花的提取，重量为600kg，低温冷却器41采用卷板式冷凝器，冷凝液采用乙二醇，冷冻循环温度0℃；提取条件：真空度-0.040mpa，提取温度80℃，提取2h，经过油水分离得到纯露、精油、头香。对比实施例1采用本发明的提取设备对桂花鲜花进行提取，但是不开启冷冻装置4，提取鲜花重量为450kg，提取条件：真空度-0.080mpa，提取温度64℃，提取2h，经过油水分离得到纯露、精油。对比实施例2采用传统的常压水蒸气提取装备进行提取，传统的提取设备包括提取装置、冷凝装置、油水分离装置、真空装置，不包括冷冻装置4；对桂花鲜花进行提取，重量为450kg，提取条件：常压，提取温度100℃，提取2h，经过油水分离得到纯露、精油。对比实施例3采用超临界co2萃取的方法对茉莉花鲜花进行提取，重量为500kg，采用超临界co2精馏塔进行提取，提取条件：提取压力28.88mpa，提取温度41℃，提取时间2h，得到天然植物花香浸膏。将浸膏用乙醇溶解，冷冻，过滤，再真空浓缩除去乙醇，得到茉莉精油。对比实施例4采用溶剂浸提法对玉兰花鲜花进行提取，重量为600kg，提取条件：采用石油醚对玉兰花循环浸提2h，温度为55℃，提取结束后浓缩得到浸膏；将浸膏用乙醇溶解，冷冻，过滤，再真空浓缩除去乙醇，得到玉兰精油。上述实施例进行各种天然植物花香的提取得到的产物对比表如下所示：表格1鲜花种类重量/kg纯露/kg精油/kg提取率/％头香/kg提取率/％实施例1桂花45016390.4120.09160.0460.0102实施例2茉莉花50017080.4570.09140.0430.0086实施例3玉兰花60019080.5760.0960.050.0083实施例4茉莉花60018780.5630.09380.0520.0087对比实施例1桂花45015490.4090.0908无对比实施例2桂花45014910.3450.0767无对比实施例3茉莉花500无0.4370.0874无对比实施例4玉兰花600无0.4890.0815无通过上表可知，对比实施例3和4分别采用超临界co2萃取法和溶剂浸提法进行提取，其得到的初步产品均为浸膏，对比实施例3的浸膏气味能得到很好地保留，较对比实施例4好，但是其设备投资和生产成本较高，对比实施例4在除去溶剂的浓缩过程中，有部分头香损失，浸膏产品气味略差。对比实施例3和4得到的浸膏要经过乙醇溶解，冷冻，过滤，再真空浓缩除去乙醇，得到天然植物花香精油，在精油提取的操作过程中，会损失一部分精油成分，特别是头香，不但影响了提取率，还对香气产生不利影响。对比实施例2利用传统的提取设备采取常压水蒸气法进行提取的，能够得到纯露、精油，但是提取率较低，头香提取不到；对比实施例1采用本发明的设备进行减压水蒸气法提取，但是不启用冷冻装置，其纯露和精油的提取率与本发明的提取率相近，但是其头香同样提取不到。本发明的提取设备能够同时提取天然植物花香中的纯露、精油、头香，并将其分离开来，头香的成分能够有效的保存，精油的提取率大于0.09％，头香的提取率大于0.008％，且能保持天然植物花香独特的原始香气，且气味柔和、怡人，没有发酸的气味。当前第1页12