专利名称：一种移动固相物料连续梯度浸提植物水溶性色素的方法
技术领域：
本发明涉及一种提取植物水溶性色素的方法，具体是一种移动固相 物料连续梯度浸提植物水溶性色素的方法。背景技术：
目前，提取植物水溶性色素，如从甘薯中提取甘薯红、甘蓝红、红花 黄，从桅子中提取桅子黄的方法，主要采用单级循环浸渍浸出工艺，即先将甘薯或桅子切成 薄片或打成粗粉置于浸提罐中，以水或酸水、碱水为溶剂，在常温或加热的条件下，用泵循 环提取，循环渗浸一定时间后将浸出液放出并转至下道工序处理，经浓缩分离后即得。而固 相物料则从浸提罐底部排出；由于整个工艺为间歇式操作，且固相物料极易造成罐底筛网 及管道堵塞短路，造成料液无法循环，无法转出和放干浙尽，使提取不充分不完全，生产能 力低，提取效率低，因此原料提取率一般只能达到80%-90%。曰
发明内容
本发明的目的就是提供一种原料提取率高，固液转
移顺畅，生产效率高，设备要求低的一种移动固相物料连续梯度浸提植物水溶性色素 的方法。本发明工艺由下述步骤组成
a、根据固相物料的特性，将其或打成粗粉或切成片、条，置于与固相物料粒度大小相适 应的网袋α中；
b、在1号、2号……N号浸提罐中依次分别加入相同等量的浸提溶剂，浸提溶剂与固 相物料的比例为3-10 1 (V/W)；并根据具体物料性质，调整适当的PH值，控制溶剂温度为 25-55°C，每罐浸提时间为30-60分钟；
c、将网袋A由提升装置放入1号浸提罐中，浸提完毕后，将其从浸提罐中提起，在罐口 上方停浙3-5分钟；再将其依次移至后面2号、3号、4号……N号浸提罐中；
d、当网袋A从1号浸提罐移至2号浸提罐中浸提时，网袋B中已置入与网袋A相同等 量的固相物料，将网袋B置入1号浸提罐中浸提后，再采取与网袋A相同的移动方式，分别 移至后面的2号、3号……N号浸提罐中；依次类推，网袋C、网袋D……网袋N依次放入1号 浸提罐中，并按上述相同操作依序向后移动，直至1号浸提罐中的浸提液色价达到工艺要 求的预定值，放出1号浸提罐中的浸提液，过滤，滤液送至浓缩分离工序；至此完成一个工 作周期；
e、第二个工作周期开始，先在空出的1号浸提罐中加入相同等量的浸提溶剂，此工作 周期中，每次的固相物料都从2号浸提罐开始浸提，然后再依次移至3号，4号……N号，1号 浸提罐中，即固相物料的浸提根据浸提液的浓度由大至小梯度浸提；当2号浸提罐中的浸 提液色价达到工艺要求预定值后，放出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第二个工作 周期；
f、第三个工作周期开始，固相物料从3号浸提罐开始浸提，然后再依次移至4号，5 号……N号，1号，2号浸提罐中，当3号浸提罐中的浸提液色价达到工艺要求预定值后，放 出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第三个工作周期；上述每个工作周期所用的浸提 溶剂、浸提时间及温度均与步骤b中所述的相同；如此循环连续梯度浸提，每一工作周期中，始终保持固相物料首次浸入的那一个浸提罐中浸提液浓度最大，而新加入浸提溶剂的 那一个浸提罐最后浸入固相物料，浸提液浓度也最低，依次循环套泡，将达到要求的浸提液 放出，将浸提完毕的固相物料弃去；
g、将多次滤液合并浓缩，分离，即得。实现上述方法所需的设备包括
a、提升装置，一般使用1-2台行车，用来起降固相物料及将固相物料从一个浸提罐移 动至另一浸提罐；
b、若干个敞口夹套浸提罐，罐内装浸提溶剂用于浸提固相物料；
C、与若干浸提罐相连的送料泵，用于输送达到预定色价的最浓物料至过滤器；
d、若干网袋，用于装固相物料。本发明技术方案与现有技术相比，最大的区别是将固相物料用网袋罩住并采用提 升装置从一个浸提罐移至另一浸提罐中，在此过程中保持浸提液不动，直至首次浸入固相 物料的那一浸提罐中的浸提液达到工艺要求所预定的色价值，才将液体物料转出至过滤器 进行后续工序的处理，由于这种只移动固相物料而在一个工作周期内保持浸提液不动的方 式，使多个浸提罐自然形成一个浓度梯度，然后依次从大到小梯度浸提，便于连续生产，提 高生产能力，且容易得到较高浓度的浸提液；大大减少了后续处理量，节约了能耗，提高了 收得率，且设备投资少，操作简单，固液出料特别干净方便，也完全杜绝了固体物料堵塞的 现象。本发明主要适用于植物水溶性色素的提取，浸提溶剂为水、酸水或碱水。
图1是本发明工艺中的所用设备连接示意图。图中1-行车，2-浸提罐，3-送料泵，4-网袋。具体实施例方式
实施例1
桅子黄的提取实施例
a、根据固相物料桅子黄的特性，将其粉碎成1/16-1/8的果仁粒，取IOOkg置于孔径为 0. 05mm的网袋A中；
b、在1号、2号……8号浸提罐中依次分别加入600升pH为6-8的水，加热至 400C _55°C，每罐浸提时间均为30分钟；
c、将网袋A由行车放入1号浸提罐中，浸提完毕后，将其从浸提罐中提起，在罐口上方 停浙3-5分钟；再将其依次移至后面2号、3号、4号……8号浸提罐中，弃去提取残渣；
d、当网袋A从1号浸提罐移至2号浸提罐中浸提时，网袋B中已置入IOOkg的桅子 粒，将网袋B置入1号浸提罐中浸提后，再采取与网袋A相同的移动方式，分别移至后面的 2号、3号……8号浸提罐中；依次类推，网袋C、网袋D、网袋E依次放入1号浸提罐中，并按 上述相同操作依序向后移动，此时经检测，1号浸提罐中的浸提液色价值> 500u/ml，放出1 号浸提罐中的浸提液，过滤，滤液送至浓缩分离工序；至此完成一个工作周期；
e、第二个工作周期开始，先在空出的1号浸提罐中加入相同等量的水，此工作周期中， 每次的固相物料都从2号浸提罐开始浸提，然后再依次移至3号，4号……8号，1号浸提罐中，即固相物料的浸提根据浸提液的浓度由大至小梯度浸提；当2号浸提罐中的浸提液色 价值经检测> 500u/ml后，放出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第二个工作周期；
f、第三个工作周期开始，固相物料桅子粒都从3号浸提罐开始浸提，然后再依次移至4 号，5号……8号，1号，2号浸提罐中，当3号浸提罐中的浸提液色价值经检测> 500u/ml后， 放出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第三个工作周期；上述每个工作周期所用的浸 提溶剂、浸提时间及温度均与步骤b中所述的相同；如此循环连续梯度浸提，每一工作周期 中，始终保持固相物料首次浸入的那一个浸提罐中浸提液浓度最大，而新加入浸提溶剂的 那一个浸提罐浸提液浓度最小，依次循环套泡，将达到要求的浸提液放出，；将浸提完毕的 固相物料弃去；
g、将多次滤液合并浓缩，分离，即得桅子黄18.6kg,收得率为98. 88%。
实施例2
甘薯红的提取实例
a、根据固相物料甘薯的特性，将其切成厚度为1-3毫米薄片，取IOOkg置于孔径为 0. 8讓的网袋A中；
b、在1号、2号……6号浸提罐中依次分别加入300升PH为2-2.5的盐酸水，每罐均为 25 0C -:35°C下浸提60分钟；
c、将网袋A由行车放入1号浸提罐中，浸提完毕后，将其从浸提罐中提起，在罐口上方 停浙3-5分钟；再将其依次移至后面2号、3号、4号……6号浸提罐中，弃去提取残渣；
d、当网袋A从1号浸提罐移至2号浸提罐中浸提时，网袋B中已置入IOOkg的甘薯片， 将网袋B置入1号浸提罐中浸提后，再采取与网袋A相同的移动方式，分别移至后面的2号、 3号……6号浸提罐中；依次类推，网袋C、网袋D、网袋E依次放入1号浸提罐中，并按上述 相同操作依序向后移动，此时经检测，1号浸提罐中的浸提液色价值> 35u/ml，放出1号浸 提罐中的浸提液，过滤，滤液送至浓缩分离工序；至此完成一个工作周期；
e、第二个工作周期开始，先在空出的1号浸提罐中加入相同等量的盐酸水，此工作周 期中，每次的固相物料都从2号浸提罐开始浸提，然后再依次移至3号，4号……6号，1号 浸提罐中，即固相物料的浸提根据浸提液的浓度由大至小梯度浸提；当2号浸提罐中的浸 提液色价值经检测> 35u/ml后，放出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第二个工作 周期；
f、第三个工作周期开始，固相物料甘薯片都从3号浸提罐开始浸提，然后再依次移至4 号，5号……6号，1号，2号浸提罐中，当3号浸提罐中的浸提液色价值经检测> 35u/ml后， 放出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第三个工作周期；上述每个工作周期所用的浸 提溶剂、浸提时间及温度均与步骤b中所述的相同；如此循环连续梯度浸提，每一工作周期 中，始终保持固相物料首次浸入的那一个浸提罐中浸提液浓度最大，而新加入浸提溶剂的 那一个浸提罐浸提液浓度最小，依次循环套泡，将达到要求的浸提液放出，将浸提完毕的固 相物料弃去；将浸提完毕的固相物料弃去；
g、将多次滤液合并浓缩，分离，即得甘薯红5. 2kg,收得率为98. 32%。实施例3
甘蓝红的提取实施例
a、根据固相物料甘蓝红的特性，将其切成1-2厘米的丝状、条状
，取IOOkg置于孔径为0. 05mm的网袋A中；
b、在1号、2号……7号浸提罐中依次分别加入1000升pH为2-2.5的醋酸水，在 250C -35°C下，每罐浸提时间均为60分钟；
c、将网袋A由行车放入1号浸提罐中，浸提完毕后，将其从浸提罐中提起，在罐口上方 停浙3-5分钟；再将其依次移至后面2号、3号、4号……7号浸提罐中，弃去提取残渣；
d、当网袋A从1号浸提罐移至2号浸提罐中浸提时，网袋B中已置入IOOkg的甘蓝条， 将网袋B置入1号浸提罐中浸提后，再采取与网袋A相同的移动方式，分别移至后面的2号、 3号……7号浸提罐中；依次类推，网袋C、网袋D、网袋E依次放入1号浸提罐中，并按上述 相同操作依序向后移动，此时经检测，1号浸提罐中的浸提液色价值> 20u/ml，放出1号浸 提罐中的浸提液，过滤，滤液送至浓缩分离工序；至此完成一个工作周期；
e、第二个工作周期开始，先在空出的1号浸提罐中加入相同等量的醋酸水，此工作周 期中，每次的固相物料都从2号浸提罐开始浸提，然后再依次移至3号，4号……7号，1号 浸提罐中，即固相物料的浸提根据浸提液的浓度由大至小梯度浸提；当2号浸提罐中的浸 提液色价值经检测> 20u/ml后，放出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第二个工作 周期；
f、第三个工作周期开始，固相物料桅子粒都从3号浸提罐开始浸提，然后再依次移至4 号，5号……7号，1号，2号浸提罐中，当3号浸提罐中的浸提液色价经检测> 20u/ml后， 放出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第三个工作周期；上述每个工作周期所用的浸 提溶剂、浸提时间及温度均与步骤b中所述的相同；如此循环连续梯度浸提，每一工作周期 中，始终保持固相物料首次浸入的那一个浸提罐中浸提液浓度最大，依次向后浓度递减，而 新加入浸提溶剂的那一个浸提罐浸提液浓度最小，依次循环套泡，将达到要求的浸提液放 出，；将浸提完毕的固相物料弃去；
g、将多次滤液合并浓缩，分离，即得甘蓝红1.86kg,收得率为99. 03%。
实施例4
红花黄提取实施例
a、根据固相物料红花黄的特性，将松散的红花IOOkg置于孔径为0.Imm的网袋A中；
b、在1号、2号……7号浸提罐中依次分别加入800升pH为6-8的水，加热至 400C _45°C，每罐浸提时间均为60分钟；
c、先将网袋A由行车放入1号浸提罐中，浸提完毕后，将其从浸提罐中提起，在罐口上 方停浙3-5分钟；再将其依次移至后面2号、3号、4号……7号浸提罐中，弃去提取残渣；
d、当网袋A从1号浸提罐移至2号浸提罐中浸提时，网袋B中已置入IOOkg的甘蓝 条，将网袋B置入1号浸提罐中浸提后，再采取与网袋A相同的移动方式，分别移至后面的 2号、3号……7号浸提罐中；依次类推，网袋C、网袋D、网袋E依次放入1号浸提罐中，并按 上述相同操作依序向后移动，此时经检测，1号浸提罐中的浸提液色价值> lOOu/ml，放出1号浸提罐中的浸提液，过滤，滤液送至浓缩分离工序；至此完成一个工作周期；
e、第二个工作周期开始，先在空出的1号浸提罐中加入相同等量的水，此工作周期中， 每次的固相物料都从2号浸提罐开始浸提，然后再依次移至3号，4号，5号，6号，7号，1号 浸提罐中，即固相物料的浸提根据浸提液的浓度由大至小梯度浸提；当2号浸提罐中的浸 提液色价经检测> 100u/ml后，放出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第二个工作周 期；
f、第三个工作周期开始，固相物料桅子粒都从3号浸提罐开始浸提，然后再依次移至4 号，5号，6号，7号，1号，2号浸提罐中，当3号浸提罐中的浸提液色价经检测> 100u/ml后， 放出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第三个工作周期；上述每个工作周期所用的浸 提溶剂、浸提时间及温度均与步骤b中所述的相同；如此循环连续梯度浸提，每一工作周期 中，始终保持固相物料首次浸入的那一个浸提罐中浸提液浓度最大，依次向后浓度递减，而 新加入浸提溶剂的那一个浸提罐浸提液浓度最小，将达到要求的浸提液放出，；将浸提完毕 的固相物料弃去；
g、将多次滤液合并浓缩，分离，即得红花黄50.Wcg，收得率为98. 65%。 表1，表2，表3分别是实施例1-4第一个工作周期、第二个工作周期和第三个工作 周期结束后浸提罐浸提液浓度梯度表
权利要求
1. 一种移动固相物料连续梯度浸提植物水溶性色素的方法，其特征在于包括下述步骤a、根据固相物料的特性，将其或打成粗粉或切成片、条，置于与固相物料粒度大小相适 应的网袋A中；b、在1号、2号……N号浸提罐中依次分别加入相同等量的浸提溶剂，浸提溶剂与固 相物料的比例为3-10 1 (V/W)；并根据具体物料性质，调整适当的pH值，控制溶剂温度为 25-55°C，每罐浸提时间为30-60分钟；c、将网袋A由提升装置放入1号浸提罐中，浸提完毕后，将其从浸提罐中提起，在罐口 上方停浙3-5分钟；再将其依次移至后面2号、3号、4号……N号浸提罐中；d、当网袋A从1号浸提罐移至2号浸提罐中浸提时，网袋B中已置入与网袋A相同等 量的固相物料，将网袋B置入1号浸提罐中浸提后，再采取与网袋A相同的移动方式，分别 移至后面的2号、3号……N号浸提罐中；依次类推，网袋C、网袋D……网袋N依次放入1号 浸提罐中，并按上述相同操作依序向后移动，直至1号浸提罐中的浸提液色价达到工艺要 求的预定值，放出1号浸提罐中的浸提液，过滤，滤液送至浓缩分离工序；至此完成一个工 作周期；e、第二个工作周期开始，先在空出的1号浸提罐中加入相同等量的浸提溶剂，此工作 周期中，每次的固相物料都从2号浸提罐开始浸提，然后再依次移至3号，4号……N号，1号 浸提罐中，即固相物料的浸提根据浸提液的浓度由大至小梯度浸提；当2号浸提罐中的浸 提液色价达到工艺要求预定值后，放出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第二个工作 周期；f、第三个工作周期开始，固相物料从3号浸提罐开始浸提，然后再依次移至4号，5 号……N号，1号，2号浸提罐中，当3号浸提罐中的浸提液色价达到工艺要求预定值后，放 出过滤，滤液送至浓缩分离工序，至此完成第三个工作周期；上述每个工作周期所用的浸提 溶剂、浸提时间及温度均与步骤b中所述的相同；如此循环连续梯度浸提，每一工作周期 中，始终保持固相物料首次浸入的那一个浸提罐中浸提液浓度最大，而新加入浸提溶剂的 那一个浸提罐最后浸入固相物料，浸提液浓度也最低，依次循环套泡，将达到要求的浸提液 放出，将浸提完毕的固相物料弃去；g、将多次滤液合并浓缩，分离，即得。
全文摘要
本发明公开了一种移动固相物料连续梯度浸提植物水溶性色素的方法，是将固相物料用网袋罩住并采用提升装置从一个浸提罐移至另一浸提罐中，在此过程中保持浸提液不动，直至首次浸入固相物料的那一浸提罐中的浸提液达到工艺要求所预定的色价值，才将液体物料转出至过滤器进行后续工序的处理，由于这种只移动固相物料而在一个工作周期内保持浸提液不动的方式，使多个浸提罐自然形成一个浓度梯度，然后依次从大到小梯度浸提，便于连续生产，提高生产能力，且容易得到较高浓度的浸提液；大大减少了后续处理量，节约了能耗，提高了收得率，且设备投资少，操作简单，固液出料特别干净方便，也完全杜绝了固体物料堵塞的现象。
文档编号C09B61/00GK102061105SQ20101058280
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者倪建辉, 张 浩, 梅元碧, 梅宏, 汪修武, 王 琦, 程含友 申请人:武汉绿孚生物工程有限责任公司