一种天然植物粉生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天然植物粉生产工艺，属于植物提取物产品生产技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，植物(如茶叶)提取工艺主要有水提取和有机溶剂提取；其中，水提取由于提取温度高、时间长，植物的有效成分发生氧化而造成气味改变，因此提取效率低、经济效益差；有机溶剂提取的产物中会有残留，降低了提取物的质量，且设备投入大，工艺比较危险。而且，提取生产线上也缺乏对香味进行回收的装置，香味损失严重，在萃取阶段能闻到强烈的植物香气，导致植物的萃取液、浓缩液和粉产品(如茶粉)缺乏鲜沏的香味。另外，提取液只是进行简单地过滤掉残渣，没有充分去除农药残留物等有害物质，导致最后的提取物产品不利于身体健康。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种提取效率高、健康卫生且有利于香气物质最大限度地保留的天然植物粉生产工艺。
[0004]为了解决上述问题，本发明的技术方案是:一种天然植物粉生产工艺，包括以下步骤:
(1)破碎:采用低温破壁破碎机对植物细胞进行物理低温破碎；
(2)多功能萃取:采用罐组提取与超临界萃取相结合对步骤(1)的破碎植物进行萃取，得到植物提取液；其中罐组提取在萃取时进行香气回收，捕捉植物在喷雾过程中由于高温损失的挥发香气物质；其中超临界萃取工艺是在35?40°C及C02气体笼罩下进行充分萃取，防止植物中热敏性物质的氧化和逸散，保持植物中的有效成分；
(3)分离纯化:将步骤(2)的植物提取液先进行微孔过滤去除粒子杂质，再进行离心分离排出残渣，接着进行超滤去除大分子杂质，最后进行纳滤分离出植物提取液中的有效成分;
(4)低温浓缩:将步骤(3)得到的植物提取液依次进行R0多级膜浓缩和MVR真空浓缩，得到植物提取浓缩液；
(5)冷冻干燥:先将步骤(2)中香气回收捕捉到的挥发香气物质回填到步骤(4)的植物提取浓缩液，再将回填后的植物提取浓缩液快速冻结，然后在高真空条件下将其中的冰升华为水蒸汽并去除，得到最高质量的天然植物粉。
[0005]进一步的，步骤(2)采用罐组提取装置，所述罐组提取装置包括旋转式蒸馏塔，所述旋转式蒸馏塔顶部设有送入加热后植物提取液的进液口和送出混合蒸汽的出汽口，所述旋转式蒸馏塔底部设有送出蒸馏后植物提取液的出液口和送入水蒸汽的进汽口，所述旋转式蒸馏塔的进液口连接有对植物提取液进行加热的加热器，所述加热器的进口连接有对植物提取液进行预热的预热器，所述预热器的进口连接有送入植物提取液的进液栗，所述旋转式蒸馏塔的出液口连接有输出蒸馏后植物提取液的出液栗，所述出液栗连接有对蒸馏后植物提取液进行冷却的冷却器。
[0006]进一步的，步骤(2)采用超临界萃取装置，所述超临界萃取装置包括C02钢瓶、夹带剂罐、混合器、萃取釜、第一分离釜、第二分离釜和精馏柱，所述C02钢瓶的瓶口经C02高压栗后与混合器的进口相连接，所述夹带剂罐的出液口经夹带剂栗后与混合器的进口相连接，所述混合器的出口与萃取釜底部的进口相连接，所述萃取釜顶部的出口与第一分离釜顶部的进口相连接，所述第一分离釜顶部的出口与第二分离釜顶部的进口相连接，所述第二分离釜顶部的出口与精馏柱底部的进口相连接，所述精馏柱顶部设有输出精馏液的出口。
[0007]进一步的，所述第二分离釜顶部的出口和精馏柱顶部的出口还分别通过回气管连接至co2钢瓶的瓶口。
[0008]进一步的，步骤(3)采用分离纯化装置，所述分离纯化装置包括对植物提取液进行粗过滤的微孔过滤膜，所述微孔过滤膜的出液口连接有对植物提取液进行固液分离以排出残渣的离心分离机，所述离心分离机的出液口串联有至少一个对植物提取液进行连续精过滤的超滤膜，最后一个超滤膜的出液口连接有对植物提取液进行分离提纯的纳滤膜。
[0009]进一步的，步骤(4)采用MVR真空浓缩装置，所述MVR真空浓缩装置包括预热器、加热器和蒸发室，所述预热器底部设有输入植物提取膜浓缩液的进液口和输出预热液的出液口，所述加热器底部设有输入预热液的进液口，所述预热器的出液口通过管道与加热器的进液口相连接，所述加热器顶部设有输出热蒸汽的出汽口，所述蒸发室侧部设有输入热蒸汽的进汽口，所述加热器的出汽口通过弯管与蒸发室的进汽口相连接，所述加热器侧部设有用于输入二次蒸汽的回汽口，所述蒸发室顶部设有输出二次蒸汽的排汽口，所述蒸发室的排汽口经压缩风机后与加热器的回汽口相连接，所述蒸发室底部设有输出植物提取浓缩液的出液口。
[0010]进一步的，步骤(5 )采用冷冻干燥装置，所述冷冻干燥装置包括用于盛放植物提取浓缩液的干燥槽，所述干燥槽经主阀连接有使植物提取浓缩液冻结成固态的冷阱，所述冷阱内设有冷媒管，所述冷媒管的一端与冷冻机的冷媒出口相连接，所述冷媒管的另一端经冷媒栗与冷冻机的冷媒进口相连接，所述冷阱经抽真空阀连接有真空栗组，所述冷媒管一端还经冷媒阀与干燥槽的热媒出口相连接，所述冷媒管另一端还经膨胀槽与干燥槽的热媒出口相连接，所述干燥槽的热媒进口连接有使固态中的冰升华为水蒸汽的加热器，所述干燥槽的热媒出口还经热媒栗与冷却器的热流道进口相连接，所述冷却器的热流道出口与加热器的热媒进口相连接。
[0011]本发明具有以下有益效果:
(1)通过低温破壁机对植物细胞进行全物理低温破壁提取，解决了传统高温浸提破坏植物活性成分、低温浸提提取效率低的问题，不但提取效率高，而且植物有效成分不发生相变，可最大限度地保留植物提取液中的风味物质，充分保持植物的色、香、味等特征。
[0012](2 )使用罐组与超临界萃取技术相结合，可以在接近室温及C02气体笼罩下进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。因此，在萃取物中保持着植物的有效成分，而且能把高沸点、低挥发性、易热解的物质在远低于其沸点温度下萃取出来；由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物绝无残留的溶剂物质，从而防止了提取过程中对人体有害物的存在和对环境的污染，保证了 100%的纯天然性，在常温状态下提取出植物中的有效成分，使植物粉的口感达到最佳状态。
[0013](3)采用冷冻干燥设备对水蒸汽中携带的挥发性香气物质进行了捕捉回收，弥补了植物提取液在蒸馏萃取过程中由于高温带来的损失，有利于将植物提取液的香气物质最大限度地保留下来，从而提供最高质量的植物提取物产品。
[0014](4)通过多级不同截留分子量的膜分离出植物提取液中的有效成分，除杂除沉，去除植物提取液中的不溶性残渣和农药残留物等有害物质，最大限度地保留植物中的营养成份，确保最终植物提取物产品的品质(如确保植物粉即冲即化)，无任何残留，健康卫生。
[0015](5)R0浓缩为低温膜浓缩(彡35°C)，无相变，最大限度保持产品色、香、味。MVR真空浓缩仅需要极少量生蒸汽，极大地降低企业运行成本，减少环境污染；和传统蒸发器相比，温差小得多，能够达到温和蒸发，极大地提高产品质量、降低结垢。
[0016](6)在冷冻干燥时，由于冰的升华带走热量使冻干整个过程保持低温冻结状态，有利于将植物提取液的香气物质最大限度地保留下来，从而提供最高质量的速溶植物粉。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例的工艺流程图。
[0018]图2为罐组提取装置的结构示意图。
[0019]图3为超临界萃取装置的结构示意图。
[0020]图4为分离纯化装置的结构示意图。
[0021]图5为MVR真空浓缩装置的结构示意图。
[0022]图6为冷冻干燥装置的结构示意图。
[0023]图2中标记:110-旋转式蒸馏塔，120-冷冻干燥设备，121-冷凝器，122-过冷器，123-加热装置，124-真空栗，130-回收栗，140-加热器，150-预热器，160-进液栗，170-出液栗，180-冷却器。
[0024]图3中标记:201-(:02钢瓶，202-夹带剂罐，203-混合器，204-萃取爸，205_第一分离釜，206-第二分离釜，207-精馏柱，208-0)2高压栗，209-夹带剂栗，210-回气管，211-旁通管，212-净化器，213-清洗系统，214-制冷系统，P-电接点压力表，F-流量表，T-温度表。
[0025]图4中标记:601-微孔过滤膜，602-离心分离机，603-超滤膜，604-纳滤膜，605-输送栗。
[0026]图5中标记:301-预热器，302-加热器，303-蒸发室，304-弯管，305-回流栗，306-压缩风机，307-冷凝管，308-出液栗，P1-压力表，F-流量表，T1-温度表。
[0027]图6中标记:401-干燥槽，402-主阀，403-冷阱，404-冷媒管，405-冷冻机，406-冷媒栗，407-抽真空阀，480-真空栗组，481-第一罗茨