专利名称：一种萃取脂溶性色素的方法
技术领域：
本发明涉及一种天然色素的萃取方法，尤其是一种从植物、昆虫、微生物中萃取脂溶性色素的方法。
背景技术：
就植物萃取方法及装置而言，使用较多的是多功能提取罐抽提或者超临界二氧化碳萃取装置萃取。用多功能提取罐抽提的方法主要是将物料装入提取罐中，加入溶剂后加热回流提取，提取液净化浓缩后即得产品。该方法的缺点是溶剂损耗量巨大，损耗量一般都在15％以上，导致加工成本过高，另外该装置的加工能力有限，如10M3的大型提取罐，8个小时只能加工4～8吨物料，无法提高产量。而超临界二氧化碳萃取装置虽有效率高、产品质量好、不产生工业污染等诸多优点，但也有三大缺点1、一次性投入过大，如建一条4000L×2的生产线其综合投资将超过5000万元人民币。2、高能耗、高维护费用、沉重的设备折旧压力导致该装置运行费用极高，如以4000L×2的装置为例，每公斤物料的加工费用在人民币2-4元之间，如此造成产品成本过高。3、生产能力有限，如以4000L×2的装置计算，8小时不间断生产，最多能加工3～8吨物料。针对现有技术中存在的生产成本过高及单台设备生产规模过小的问题，有必要对现有技术加以改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种投资小，运行成本低，产量高，产品质量好，性能稳定，可持续操作的脂溶性色素的萃取方法。
本发明通过下列技术方案实现，它包括物料烘干，加溶剂萃取，萃取液净化、分离，溶剂回收，其特征在于溶剂萃取通过下列步骤完成A、在水分含量小于10％的物料层，按物料∶溶剂＝1∶2-5的量，连续喷淋温度为0-120℃的溶剂；B、待溶剂渗漉物料层后，即从物料层底部渗出，完成一级萃取；
C、将上述渗出的萃取液输送并喷淋在下一物料层，待溶剂渗漉该物料层后，即从该物料层底部渗出，完成二级萃取，如此连续萃取3-10级；D、将最后一级渗出的萃取液送至物料进料口，与新加入的物料混合后，自物料层底部渗出；E、将D过程渗出的萃取液输送并喷淋在另一物料层，待溶剂渗漉该物料层后，即从该物料层底部渗出，完成最后萃取，得提取物；F、对上述萃取全过程余下的料渣进行溶剂沥干、脱出溶剂后出渣。
所述物料以10-100公斤/分钟的速度送入萃取罐内，溶剂以2-10升/分钟的流量喷于物料上。
所述整个萃取过程在现有技术中的旋转式萃取装置中周而复始地连续进行，或者在现有技术中的固定式萃取装置中单过程进行。
所述旋转式萃取装置以每1-10小时转动一圈的转速旋转。
所述溶剂为饱和脂肪烃类、芳烃类、卤代烃类等烃类溶剂中的一种或几种，具体是正己烷、石油醚、汽油、6号溶剂油或含正己烷40％-80％的工业正己烷中的任何一种或几种，或者是在不同压力下的液态乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及它们的衍生物中的一种或几种。
所述溶剂还可为丙酮、甲基丙酮、丁酮等酮类溶剂，或者为甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯等酯类溶剂。
本发明用于从植物、昆虫、微生物中提取能溶解于低极性溶剂中的天然色素，包括栀子黄(藏花素)、叶黄素、辣椒色素(辣椒红素、辣椒黄素)、胡萝卜色素(α-、β-、γ-三种胡萝卜素)、红木色素及其它类胡萝卜素类色素，或者胭脂虫色素，或者郁金色素(姜黄)等二酮类色素，或者叶绿素等卟啉类色素。
所述植物、昆虫、微生物是指含有脂溶性色素的植物、植物发酵物、昆虫、微生物等。
本发明使用的设备是萃取装置，真空喷雾装置，冷凝装置，蒸汽脱溶装置，均为现有技术中的通用设备。
本发明与现有技术相比具有下列优点和效果由于本发明的萃取过程是通过溶剂喷淋渗漉萃取方式来提取物料中所含的脂溶性色素的，具有加工量大，水、电、汽、溶剂等消耗量少，且溶剂可回收利用，设备投入不大等优点，因此，综合加工成本低，加工能力强，产量高，克服了现有技术存在的生产成本高、加工能力不足、一次性投资过大等缺点，从而大幅度降低产品的生产成本，是一种行之有效的低成本大规模的生产方法。
图1为实现本发明之工艺流程图；图2为圆柱形萃取罐外部结构图；图3为圆柱形萃取罐展开结构示意图；图4为图2的断面图；图5为圆柱形萃取罐中装放物料层的料格结构图。
图中，1为萃取罐罐体，2、3分别为罐体上部的进料口、溶剂入口，4、5分别为罐体下部的出渣口、萃取液流出口，6为罐体内可转动的物料筒，物料筒内设置多格相互独立的物料格，其中，一～十二格为渗漉萃取段，十三～十六格为溶剂沥干段，十七～十八格为出渣及空格段，在每一格的底部设有底网16，以便于滤出萃取液，7为支撑挡板，用于支撑各物料格底部的底网，8为安装在物料筒外壁链轮15上的传动链，通过传动轮9与电机10相连，以便在电机10带动下使物料筒6转动，11为设于物料筒上部的溶剂喷头，所述喷头通过输液管12、泵13与物料筒底部的出液口14相连，以便将渗出的物料萃取液喷淋到另一物料格内，17为设于物料筒下部的液斗。
具体实施例方式
实施例1A、将24吨金盏菊颗粒在30℃温度下进行烘干，使水份含量在5％以下，粉碎为1-8mm粒度，按物料∶溶剂＝1∶2的量，将温度为0℃的石油醚溶剂连续喷淋在物料层上；B、启动电机，使物料筒以120分钟转一周的速度旋转，物料以17公斤/分钟的速度送入萃取罐装料段的物料格内，溶剂以2升/分钟的流量喷于物料上；C、当溶剂喷淋完成一圈后，溶剂流过物料层从底网渗出并汇集入液斗，用泵将液斗中的渗出液逐级喷淋到下一物料格内，如此连续喷淋六级，得到富含叶黄素的萃取液，经过滤净化，用蒸汽间接预热至60℃-100℃，用泵打入真空喷雾罐内，经喷雾脱溶后得产品，而溶剂蒸发并经冷凝、液化后回收；D、完成上述逐级喷淋的物料进入沥干段后，不再喷入溶剂，物料内的溶剂在此被慢慢沥干，当物料进入出渣及空格段时，料格底网自动打开，使湿渣落入罐底，萃取叶黄素后的金盏菊湿渣输入脱溶器内，经高温水蒸气吹渣脱溶，回收溶剂后，废料输入废料库；E、当物料格底网自动合拢，即进入装料段，重新加入新原料，再转入喷淋段，喷淋新溶剂，如此反复循环，得到所需脂溶性色素。
实施例2A、将20吨辣椒在120℃温度下进行烘干，使水份含量在10％以下，粉碎为1-8mm粒度，按物料∶溶剂＝1∶5的量，将温度为120℃的溶剂汽油连续喷淋在物料层上；B、启动电机，使物料筒以10小时转一周的速度旋转，物料以80公斤/分钟的速度送入萃取罐装料段的物料格内，溶剂以8升/分钟的流量喷于物料上；其余萃取过程、萃取装置均与实施例1相同。
实施例3A、将5吨胭脂虫在60℃温度下进行烘干，使水份含量在10％以下，粉碎为1-8mm粒度，按物料∶溶剂＝1∶5的量，将温度为30℃的正己烷与乙醇的混合溶剂连续喷淋在物料层上；B、启动电机，使物料以100公斤/分钟的速度送入萃取罐物料格内，溶剂以10升/分钟的流量喷于物料上；其余萃取过程与实施例1相同。
权利要求
1.一种萃取脂溶性色素的方法，它包括物料烘干，加溶剂萃取，萃取液净化、分离，溶剂回收，其特征在于溶剂萃取通过下列步骤完成A、在水分含量小于10％的物料层，按物料∶溶剂＝1∶2-5的量，连续喷淋温度为0--120℃的溶剂；B、待溶剂渗漉物料层后，即从物料层底部渗出，完成一级萃取；C、将上述渗出的萃取液输送并喷淋在下一物料层，待溶剂渗漉该物料层后，即从该物料层底部渗出，完成二级萃取，如此连续萃取3-10级；D、将最后一级渗出的萃取液送至物料进料口，与新加入的物料混合后，自物料层底部渗出；E、将D过程渗出的萃取液输送并喷淋在另一物料层，待溶剂渗漉该物料层后，即从该物料层底部渗出，完成最后萃取，得提取物；F、对上述萃取全过程余下的料渣进行溶剂沥干、脱出溶剂后出渣。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述物料以10-100公斤/分钟的速度送入萃取罐内，溶剂以2-10升/分钟的流量喷于物料上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述溶剂为饱和脂肪烃类、芳烃类、卤代烃类等烃类溶剂中的一种或几种，具体是正己烷、石油醚、汽油、6号溶剂油或含正己烷40％--80％的工业正己烷中的任何一种或几种，或者是在不同压力下的液态乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及它们的衍生物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述溶剂还可为丙酮、甲基丙酮、丁酮中的一种或几种酮类溶剂，或者为甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯中的一种或几种酯类溶剂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述物料为含有脂溶性色素的植物、植物发酵物、昆虫、微生物。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所用设备为现有技术中的萃取装置，真空喷雾装置，冷凝装置，蒸汽脱溶装置，且萃取装置为旋转式萃取装置，或者为固定式萃取装置。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述旋转式萃取装置以每1-10小时转动一圈的转速旋转。
全文摘要
本发明提供一种萃取脂溶性色素的方法，它包括物料烘干，加溶剂萃取，萃取液净化、分离，溶剂回收，由于本发明的萃取过程是通过溶剂喷淋渗漉萃取方式来提取物料中所含的脂溶性色素的，具有加工量大，水、电、汽、溶剂等消耗量少，且溶剂可回收利用，设备投入不大等优点，因此，综合加工成本低，加工能力强，产量高，克服了现有技术存在的生产成本高、加工能力不足、一次性投资过大等缺点，从而大幅度降低产品的生产成本，是一种行之有效的低成本大规模的生产方法。
文档编号B01D11/02GK1628887SQ200310104069
公开日2005年6月22日 申请日期2003年12月17日 优先权日2003年12月17日
发明者杨群力, 刘润民, 吴建华, 高云, 沈忱 申请人:杨群力, 刘润民, 吴建华, 高云