一种番茄红素油树脂的工业化生产方法与流程

文档序号:12201664阅读:355来源:国知局
本发明属于天然提取物技术领域,具体涉及一种番茄红素油树脂的工业化生产方法。

背景技术:
番茄红素最早从成熟的番茄中制得,是较强的抗氧化剂之一。其保健功效显著,抗氧化能力优于其他类胡萝卜素,是一种优良的天然抗氧化剂。番茄红素具有多种生物活性,是人体内存在的主要类胡萝卜素。近几年,番茄红素被发现对于预防和改善前列腺疾病有显著疗效,是海内外保健品市场争先追捧的黄金产品。目前番茄红素的提取方法很多,但是由于原料在烘干过程中,番茄红素会被氧化,损失较多,导致番茄红素回收率不高。例如公开号为CN1364832A专利中,以水分含量5~10%(质量)的番茄粉为原料,采用超临界二氧化碳萃取的方法,并加入乙醇和丙酮的混合溶剂为提携剂;在超临界流体二氧化碳流量为5~30千克/小时的状态下萃取。萃取得率为80~90%。此方法成本较高,由烘干得到的水分含量可知,番茄红素被氧化较多。该法烘干工序色价损失大,且萃取得率不高。公开号为CN102267855A的专利中,以番茄皮为原料,经溶剂提取、过滤、浓缩、干燥得番茄红素,其中要求脱水后的番茄皮含水量为6-10%,干燥过程中番茄红素损失较多,其得率难以保证,生产效率也可想而知。又如公开号为CN102516011A,以番茄为原料,冷冻干燥脱水处理,水分要求小于10%,提取溶剂为丙酮和正己烷,方法为低温超高压细胞仪破壁技术辅助有机溶剂浸提。该法制备得到的番茄红素晶体纯度较高,由于此法要求水分含量较低,番茄红素同样损失较多。因此番茄红素总得率也较低,另该法需使用超低温条件,生产成本较高,不适于连续化大生产。从目前国内文献中得知,番茄红素提取工艺中,均要求原料的水分低于15%,甚至有些专利中要求原料水分含量越低越好,但是在原料脱水到15%以下时,番茄红素含量会快速氧化损失,色价损失高达30%,导致总回收率低,若原料水分过高,常规弱极性溶剂提取率低。因此,开发一种可以减少番茄红素在烘干过程中损失,并从水分含量较高的番茄原料中提取番茄红素的方法非常重要,烘干过程尽量减少番茄红素的损失,提高生产得率,减少生产成本,更利于工业连续化大生产。

技术实现要素:
为了解决现有技术的难点,减少番茄红素在烘干过程中的色价损失,提高萃取得率。本发明提供一种工业化生产番茄红素油树脂的方法。该方法在烘干过程中番茄红素的色价损失少,番茄红素提取得率和总回收率均较高。本发明解决该技术问题所采取的方案是:包括以下步骤:(1)原料预处理:将番茄皮渣经过热风烘干机烘干,番茄籽和皮分离,番茄皮经过流化床干燥,磨粉,得到番茄粉;(2)提取:将番茄粉加入到烷烃类与低分子酮类混合溶剂中,水浴条件下,搅拌提取;(3)浓缩:将提取液在真空条件下减压蒸发浓缩,回收溶剂,即得番茄红素油树脂。本发明所述步骤(1)中热风烘干机,进风温度为200-400℃,出风温度为60-90℃,烘干时间为10-60s,处理后番茄皮水分含量为35-45%。本发明所述步骤(1)流化床干燥温度为40-50℃,时间为40-100s。本发明所述步骤(1)磨粉工序全程采用冷风吹,得到番茄粉水分含量为15-28%。本发明所述步骤(2)烷烃类溶剂为正己烷,低分子酮类溶剂为丁酮、丙酮中的任意一种。本发明所述步骤(2)酮类溶剂体积份数为15-24份,烷烃类溶剂体积份数为85-76份。本发明所述步骤(2)中提取水浴温度为40-50℃。本发明所述步骤(2)提取工序中番茄粉质量与溶剂体积的比例为1:3-7,所述质量单位为kg,所述体积单位为L。本发明所述步骤(2)提取次数为2-4次,每次提取2-4h,将每次提取液合并。本发明番茄红素和番茄红素油树脂色价检测方法参考标准《GB28316-2012食品安全国家标准食品添加剂番茄红》。本发明提取工序中色价提取得率的计算公式为:式中:Y(%)—色价提取得率;E1—烘干后番茄粉的色价;E2—番茄红素油树脂的色价;M1—烘干后番茄粉的质量,kg;M2—番茄红素油树脂的质量,kg。本发明中番茄红素总收率的计算公式为:式中:Y(%)—番茄红素的总收率;E0—烘干前番茄皮渣的色价;E2—番茄红素油树脂的色价;M0—烘干前番茄皮渣的质量,kg;M2—番茄红素油树脂的质量,kg。采用上述技术方案产生的有益效果为:1、原料采用高温快速烘干处理的方法,磨粉工序采用冷风吹,降低番茄红素被氧化的速度,色价损失少,该步骤色价得率为95%以上;2、采用极性相差较大的两种复合溶剂提取。极性溶剂采用低分子酮类溶剂而不是低分子醇类或酯类,优势在于酮类溶剂与烷烃类溶剂互溶效果更好,且不会出现采用醇类或酯类溶剂与烷烃类溶剂混合提取湿物料分层,导致提取不彻底的现象。本发明方法采用正己烷与低分子酮类溶剂复合提取,既能将极性小的番茄红素提取出来,又能适应水分较高的物料,提取得率99%以上,番茄红素总回收率高达92%。无废弃物排放,成本低,易于实现连续化工业生产,经济效益显著。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例1取番茄渣50kg,色价为0.56。经过热风烘干机烘干,进风温度为200℃,出风温度为60℃,时间10s,物料水分含量为45%。籽和皮分离,番茄皮经过流化床干燥,温度为50℃,时间100s,磨粉,冷风吹,得到番茄粉,水分含量为28%,得到番茄粉9.5kg,色价2.9,色价得率为98.4%。将得到的番茄粉加入到7倍混合溶剂(丁酮:正己烷=24:76)中,在50℃水浴条件下,搅拌提取4次,每次提取2h。将每次提取液合并,在真空度为-0.09MPa,温度为45℃的条件下减压蒸发浓缩,回收溶剂,即得番茄红素油树脂329g,色价为83.2。色价提取得率为99.4%,番茄红素总收率为97.8%。实施例2取番茄渣100kg,色价为0.63。经过热风烘干机烘干,进风温度为400℃,出风温度为90℃,时间20s,物料水分含量为35%。籽和皮分离,番茄皮经过流化床干燥,温度为50℃,时间40s,磨粉,冷风吹,得到番茄粉,水分含量为15.0%。得到番茄皮粉14.7kg,色价为4.1,色价得率为95.7%。将得到的番茄粉加入到3倍混合溶剂(丙酮:正己烷=15:85)中,在40℃水浴条件下,搅拌提取4次,每次提取3h。将每次提取液合并,在真空度为-0.09MPa,温度为45℃的条件下减压蒸发浓缩,回收溶剂,即得番茄红素油树脂700g,色价85.7。色价提取得率为99.5%,番茄红素总收率为95.2%。实施例3取番茄渣50kg,色价为0.50。经过热风烘干机烘干,进风温度为300℃,出风温度为75℃,时间30s,物料水分含量为40%。籽和皮分离,番茄皮经过流化床干燥,温度为45℃,时间70s,磨粉,冷风吹,得到番茄粉,水分含量为21.4%,得到番茄粉8.5kg,色价2.9,色价得率为98.6%。将得到的番茄粉加入到5倍混合溶剂(丁酮:正己烷=19:81)中,在45℃水浴条件下搅拌提取2次,每次提取2.5h。将每次提取液合并,在真空度为-0.09MPa,温度为45℃的条件下减压蒸发浓缩,回收溶剂,即得番茄红素油树脂294g,色价为83.2。色价提取得率为99.2%,番茄红素总收率为97.8%。实施例4取番茄渣100kg,色价为0.60。经过热风烘干机烘干,进风温度为350℃,出风温度为80℃,时间20s,物料水分含量为35%。籽和皮分离,番茄皮经过流化床干燥,温度为45℃,时间80s,磨粉,冷风吹,得到番茄粉,水分含量为15.9%。得到番茄皮粉13.6kg,色价为4.2,色价得率为95.2%。将得到的番茄粉加入到4倍混合溶剂(丙酮:正己烷=16:84)中,在45℃水浴条件下搅拌提取3次,每次提取3.5h。将每次提取液合并,在真空度为-0.09MPa,温度为45℃的条件下减压蒸发浓缩,回收溶剂,即得番茄红素油树脂668g,色价85.4。色价提取得率为99.9%,番茄红素总收率为95.1%。实施例5取番茄渣100kg,色价为0.65。经过热风烘干机烘干,进风温度为250℃,出风温度为65℃,时间60s,物料水分含量为38%。籽和皮分离,番茄皮经过流化床干燥,温度为40℃,时间90s,磨粉,冷风吹,得到番茄粉,水分含量为22%。得到番茄皮粉12.2kg,色价为5.1,色价得率为95.7%。将得到的番茄粉加入到4倍混合溶剂(丁酮:正己烷=20:80)中,在46℃水浴条件下搅拌提取2次,每次提取4h。将每次提取液合并,在真空度为-0.09MPa,温度为45℃的条件下减压蒸发浓缩,回收溶剂,即得番茄红素油树脂680g,色价91.2。色价提取得率为99.7%,番茄红素总收率为95.4%。以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
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