一种逆流热水法从柚子皮中提取柚苷的方法

本发明涉及植物成分的提取技术领域，具体涉及一种逆流热水法从柚子皮中提取柚苷的方法。

背景技术：

柚子是常见的水果，性寒、味甘、酸，归于肺、胃经，柚子皮虽然不如柚子的果肉味道鲜美，但它的药用价值却特别高，这种果皮可以清热解毒也能消炎杀菌，平时把它晒干以后直接用来煮水喝，在柚皮中存在丰富的油柑；柚苷又称柚皮苷，具有多种药理活性，如调血脂、抗糖尿病、抗过敏和维护神经等，大量研究表明柚苷还具有抗氧化，抗炎症和抗癌作用，可影响消化道酶的活性，作为补充剂，可以增强其它药物疗效，是一种有潜力的生物活性成分；柚苷可加氢还原成柚苷二氢查耳酮，是一种无热量的新型甜味剂，作为代糖品主要用于胶姆糖、凉果和陈皮蜜饯、啤酒、果汁饮料和功能性饮料中；也可用作牙膏等日化产品的甜味剂，柚苷已收录于我国食品添加剂使用标准(gb2760-2011)，美国食品药品监督管理局和日本等将其例入公认安全物质天然食品添加剂名单；

柚苷主要存在于果皮中，在果肉和种子中的含量较低，柚子幼果的果皮比例大，含量特别高；我国柚子加工皮渣利用率低，采前落果和疏除的小果果基本未利用，既造成资源浪费，又污染了环境；过去柚苷的提取主要采用有机溶剂或低浓度碱液，成本高，杂质多，污染严重，而且碱液提取容易造成柚苷降解。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种逆流热水法从柚子皮中提取柚苷的方法，通过利用逆流热水法从柚子皮中提取柚苷，大大提高了柚苷的提取效率，同时有效的对采前落果和疏除的小果进行了利用，节省了生产成本，具有提取过程简单方便、提取率高的特点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种逆流热水法从柚子皮中提取柚苷的方法，包括：

步骤一：清洗切片，将收捡的新鲜柚子进行清洗、切片，得到裁切品；

步骤二：烘干粉碎，将裁切品在不大于120℃的条件下进行干燥，干燥至水分不大于10％时，用破碎机进行粉碎、过筛，得到粉碎品，且所述粉碎品的粒径不大于3mm；

步骤三：逆流提取，将粉碎品利用逆流热水法进行提取，控制提取温度在95-120℃之间，提取1.5-3h后，得到提取液；

步骤四：浓缩结晶，对提取液进行浓缩结晶，析出柚苷晶体；

步骤五：脱水干燥，对析出的柚苷晶体进行脱水干燥，至柚苷晶体的含水量小于5％时，得到柚苷成品，并粉碎研磨，进行储存；

其中，在步骤三—步骤五中，所使用的提取设备为柚苷提取装置。

优选的，在清洗切片步骤中，利用切片机将所述柚子切为厚度不大于0.3mm的柚子切片。

优选的，在逆流提取步骤中，加入热水与粉碎品的比例应不小于10:1。

优选的，所述的柚苷提取装置包括逆流提取机构、浓缩结晶机构、脱水干燥机构和蒸汽炉，蒸汽炉为双炉蒸汽炉，逆流提取机构和浓缩结晶机构分别与蒸汽炉连接，所述逆流提取机构与浓缩结晶机构通过管道连接，且在管道上设置有抽液泵，所述脱水干燥机构设置在浓缩结晶机构的下侧，对柚苷晶体进行脱水。

优选的，所述的逆流提取机构包括提取罐，以及设置在提取罐内的搅拌组件和出渣组件，提取罐为无盖反应罐，在提取罐上安装有提取罐盖，且在提取罐盖上设置有进料口和提取液出口，提取液出口与管道的一端连接；所述提取罐上设置有进热水口、降料板、沉淀槽和第一蒸汽导管，进热水口设置在提取罐的下方侧壁上，沉淀槽设置在提取罐的内侧上端，且与提取液出口的设置位置相对应，所述第一蒸汽导管绕设在提取罐的内侧壁上，与蒸汽炉连接，对提取罐内进行加热；所述沉淀槽包括框体和滤网，滤网设置在框体的下底面上，对提取液进行过滤。

优选的，所述的搅拌组件设置在降料板的上侧，包括驱动单元、搅拌单元和连接单元，驱动单元驱动搅拌单元转动，所述搅拌单元设置在提取罐内，包括搅拌杆、搅拌叶、搅拌叶座、第一轴承和轴承支座，搅拌杆贯穿提取罐设置，且搅拌杆的一端通过第一轴承和轴承支座固定在提取罐的侧壁上，另一端与设置在提取罐侧壁上的连接单元连接；所述搅拌叶座固定设置在搅拌杆上，搅拌叶等距设置在搅拌叶座上，起搅拌作用。

优选的，所述的驱动单元包括第一驱动电机、第一齿轮、第一连杆、第一伞齿轮、第二伞齿轮和凸轮，第一驱动电机固定设置在轴承支座的外侧，其动力输出端与第一齿轮连接，第一齿轮与套设在搅拌杆末端的第二齿轮相互啮合，且第一驱动电机的驱动轴还穿过第一齿轮与第一伞齿轮连接，第一伞齿轮与第二伞齿轮相互啮合，所述第二伞齿轮通过第一连杆固定，且在第一连杆的下端设置有凸轮，凸轮顶压在第二齿轮的外端部上；所述连接单元包括套筒、固定支座、紧固件和弹簧，固定支座设置在提取罐内侧，与紧固件螺纹连接，将固定支座固定在提取罐的侧壁上，且在固定支座的内侧设置有套筒，套筒内设置有弹簧，所述搅拌杆的末端与套筒连接，且与弹簧相互顶紧。

优选的，所述的出渣组件设置在提取罐的下端，包括第二出渣电机和螺旋推出杆，第二出渣电机固定在提取罐下端的出渣筒的末端，所述螺旋推出杆通过键轴与第二出渣电机连接，且设置在螺旋推出杆上的螺旋纹的外边缘与出渣筒的内壁紧密贴合。

优选的，所述的浓缩结晶机构包括结晶罐和设置在结晶罐内的搅动组件，所述结晶罐包括相互配合使用的结晶罐盖和结晶罐体，结晶罐盖上设置有溶液进口和泄压口，溶液进口与管道连接；所述结晶罐体包括外罐体和内罐体，在外罐体与内罐体之间设置有加热腔，且在外罐体上设置有与加热腔连通的蒸汽进口和蒸汽出口，蒸汽进口通过气管与蒸汽炉连接；所述内罐体的侧壁上还设置有若干导气管，导气管与加热腔连通，且在内罐体的下端设置有结晶锅和弧形刮盘，结晶锅通过若干固定杆固定设置在内罐体上，所述弧形刮盘设置在结晶锅的下方，且在弧形刮盘上设置有刮刀与内罐体内壁接触；所述搅动组件包括第三搅动电机、第二驱动杆、搅杆和连接套，第三搅动电机设置在结晶罐盖上，搅杆穿过结晶罐盖与第三搅动电机连接，所述搅杆设置在第二驱动杆的下端，与结晶锅配合使用，且所述第二驱动杆穿过结晶锅与弧形刮盘通过连接套连接，且在弧形刮盘的下侧设置有出料口。

优选的，所述的脱水干燥机构为脱水罐，脱水罐上设置有活动盖、通气口、干锅坦和锅坦座，所述活动盖设置在脱水罐的前端，通气口设置在脱水罐的顶端，干锅坦活动设置在锅坦座上，所述锅坦座架设在脱水罐的内部空腔中，且在锅坦座内绕设有加热丝对干锅坦进行加热。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种逆流热水法从柚子皮中提取柚苷的方法，与现有技术相比，本发明的改进之处在于：

(1)本发明设计了一种逆流热水法从柚子皮中提取柚苷的方法，本提取方法通过利用逆流热水法从柚子皮中提取柚苷，大大提高了柚苷的提取效率，同时有效的对采前落果和疏除的小果进行了利用，节省了生产成本，同时避免了未成熟柚子的浪费，减轻了环境压力；

(2)本发明在利用逆流热水法从柚子皮中提取柚苷的过程中，设计了一种柚苷提取装置，在提取过程中，使用本装置可以全自动的实现粉碎品的逆流提取、提取液的浓缩结晶、以及柚苷晶体的脱水干燥等过程，使用简单方便，提取、结晶、干燥效果好，具有提取过程简单方便、提取率高的优点。

附图说明

图1为本发明逆流热水法从柚子皮中提取柚苷的提取流程图。

图2为本发明柚苷提取装置的结构示意图。

图3为本发明逆流提取机构的剖视图。

图4为本发明搅拌单元的结构示意图。

图5为本发明搅拌单元a处的局部放大图。

图6为本发明逆流提取机构b处的局部放大图。

图7为本发明出渣组件的结构示意图。

图8为本发明浓缩结晶机构的剖视图。

图9为本发明脱水干燥机构的剖视图。

其中：1.提取罐，11.进热水口，12.降料板，13.沉淀槽，131.框体，132.滤网，14.第一蒸汽导管，15.出渣筒，2.提取罐盖，21.进料口，22.提取液出口，23.控制阀，3.搅拌组件，31.驱动单元，311.第一驱动电机，312.第一齿轮，313.第一连杆，314.第一伞齿轮，315.第二伞齿轮，316.凸轮，32.搅拌单元，321.搅拌杆，322.搅拌叶，323.搅拌叶座，324.第一轴承，325.轴承支座，326.第二齿轮，33.连接单元，331.套筒，332.固定支座，333.紧固件，334.弹簧，4.出渣组件，41.第二出渣电机，42.螺旋推出杆，421.螺旋纹，5.管道，6.抽液泵，7.结晶罐，71.结晶罐盖，711.溶液进口，712.泄压口，72.结晶罐体，721.外罐体，722.内罐体，723.加热腔，724.导气管，725.蒸汽进口，726.蒸汽出口，727.出料口，728.结晶锅，7281.固定杆，729.弧形刮盘，7291.刮刀，8.搅动组件，81.第三搅动电机，82.第二驱动杆，83.搅杆，84.连接套，9.脱水罐，91.活动盖，92.通气口，93.干锅坦，94.锅坦座，941.加热丝，10.蒸汽炉。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

参照附图1-9所示的一种逆流热水法从柚子皮中提取柚苷的方法，包括

步骤一：清洗切片，将收捡的新鲜柚子在清水中进行清洗，清洗后利用切片机切片切片，得到裁切品；

步骤二：烘干粉碎，将裁切品在不大于120℃的条件下进行干燥，干燥至水分不大于10％时，用破碎机进行粉碎、过筛，得到粉碎品，且得到的粉碎品的粒径不大于3mm；

步骤三：逆流提取，将粉碎品利用逆流热水法进行提取，控制提取温度在95-120℃之间，提取1.5-3h后，得到提取液；

步骤四：浓缩结晶，对提取液进行浓缩结晶，析出柚苷晶体；

步骤五：脱水干燥，对析出的柚苷晶体进行脱水干燥，至柚苷晶体的含水量小于5％时，得到柚苷成品，并粉碎研磨，进行储存；

其中，在步骤三—步骤五中，所使用的提取设备为柚苷提取装置。

优选的，为缩短烘干粉碎过程的时间，且不破会柚子皮内纤维，在清洗切片步骤中，利用切片机将所述柚子切为厚度不大于0.3mm的柚子切片。

优选的，为保证提取效果，在逆流提取步骤中，加入热水与粉碎品的比例应不小于10:1。

如上所述的柚苷提取装置包括逆流提取机构、浓缩结晶机构、脱水干燥机构和蒸汽炉10，为便于对逆流提取机构和浓缩结晶机构分别进行控制，实现单独加热或者以不同温度加热，所述蒸汽炉10为双炉蒸汽炉，逆流提取机构和浓缩结晶机构分别与蒸汽炉10连接，利用蒸汽炉10为逆流提取机构和浓缩结晶机构分别提供热量，所述逆流提取机构与浓缩结晶机构通过管道5连接，且在管道5上设置有抽液泵6，使用时，利用管道5和抽液泵6将经逆流提取机构提取得到的提取液输送到浓缩结晶机构中进行浓缩结晶，得到柚苷晶体，所述脱水干燥机构设置在浓缩结晶机构的下侧，将柚苷晶体放入到脱水干燥机构中，利用脱水干燥机构对柚苷晶体进行脱水，得到柚苷成品。

优选的，所述的逆流提取机构包括提取罐1，以及设置在提取罐1内的搅拌组件3和出渣组件4，所述提取罐1为无盖反应罐，在提取罐1上安装有提取罐盖2，且在提取罐盖2上设置有进料口21和提取液出口22，使用时，将裁切品从进料口21导入提取罐1内，所述提取液出口22与管道5的一端连接，将经逆流提取得到的提取液通过管道5导入浓缩结晶机构中；所述提取罐1上设置有进热水口11、降料板12、沉淀槽13和第一蒸汽导管14，所述进热水口11设置在提取罐1的下方侧壁上，用于由下而上注入热水，沉淀槽13设置在提取罐1的内侧上端，且与提取液出口22的设置位置相对应，对经逆流提取得到的提取液进行过滤沉淀，然后经沉淀的提取液经提取液出口22抽出；所述第一蒸汽导管14绕设在提取罐1的内侧壁上，与蒸汽炉10连接，利用蒸汽炉10对提取罐1内进行加热，保证在逆流提取的过程中，提取罐1内的温度在95-120℃之间；所述降料板12倾斜设置在提取罐1内。

优选的，为保证过滤效果，所述沉淀槽13包括框体131和滤网132，滤网132设置在框体131的下底面上，且所述滤网132的网目大于0.3mm。

优选的，所述搅拌组件3设置在降料板12的上侧，包括驱动单元31、搅拌单元32和连接单元33，驱动单元31驱动搅拌单元32转动，对粉碎品进行搅拌，提高提取速率；所述搅拌单元32设置在提取罐1内，包括搅拌杆321、搅拌叶322、搅拌叶座323、第一轴承324和轴承支座325，搅拌杆321贯穿提取罐1设置，且搅拌杆321的一端通过第一轴承324和轴承支座325固定在提取罐1的侧壁上，另一端与设置在提取罐1侧壁上的连接单元33连接，通过驱动单元31驱动搅拌杆321转动；所述搅拌叶座323固定设置在搅拌杆321上，搅拌叶322等距设置在搅拌叶座323上，在搅拌杆321转动过程中，利用搅拌叶322对破碎品进行搅拌；所述驱动单元31包括第一驱动电机311、第一齿轮312、第一连杆313、第一伞齿轮314、第二伞齿轮315和凸轮316，第一驱动电机311固定设置在轴承支座325的外侧，其动力输出端与第一齿轮312连接，第一齿轮312与套设在搅拌杆321末端的第二齿轮326相互啮合，通过第一齿轮312带动搅拌杆321转动，利用搅拌叶322对破碎品进行搅拌；且第一驱动电机311的驱动轴还穿过第一齿轮312与第一伞齿轮314连接，带动第一伞齿轮314转动，第一伞齿轮314与第二伞齿轮315相互啮合，通过第一伞齿轮314带动第二伞齿轮315转动，所述第二伞齿轮315通过第一连杆313固定，且在第一连杆313的下端设置有凸轮316，凸轮316顶压在第二齿轮326的外端部上，即在使用时，通过第二伞齿轮315带动第一连杆313转动，第一连杆313带动凸轮316转动，凸轮316顶动搅拌杆321左右运动；所述连接单元33包括套筒331、固定支座332、紧固件333和弹簧334，固定支座332设置在提取罐1内侧，与紧固件333螺纹连接，将固定支座332转动连接在提取罐1的侧壁上，且在固定支座332的内侧设置有套筒331，套筒331内设置有弹簧334，所述搅拌杆321的末端与套筒331连接，且与弹簧334相互顶紧，利用弹簧334对搅拌杆321进行左右复位，即在使用时与凸轮316配合使用，在搅拌杆321转动的同时，启动搅拌杆321左右运动，进行推料操作，保证逆流提取的效果。

优选的，所述的出渣组件4设置在提取罐1的下端，将从上而下的将提取后的破碎品残渣运出提取罐1外，所述出渣组件4包括第二出渣电机41和螺旋推出杆42，第二出渣电机41固定在提取罐1下端的出渣筒15的末端，所述螺旋推出杆42通过键轴与第二出渣电机41连接，即第二出渣电机41驱动螺旋推出杆42转动，将破碎品残渣沿着出渣筒15旋割运输至提取罐1外；且为保证螺旋推出杆42的运输效果，避免水顺着出渣筒15流出，设置在螺旋推出杆42上的螺旋纹421的外边缘与出渣筒15的内壁紧密贴合，可以起到密封效果。

优选的，所述的浓缩结晶机构包括结晶罐7和设置在结晶罐7内的搅动组件8，所述结晶罐7包括相互配合使用的结晶罐盖71和结晶罐体72，结晶罐盖71上设置有溶液进口711和泄压口712，溶液进口711与管道5连接，将提取后的提取液从溶液进口711注入到结晶罐体72内，所述泄压口712用于控制结晶罐体72内气压，防止在浓缩结晶的过程中，罐内气压过高，发生爆炸；所述结晶罐体72包括外罐体721和内罐体722，在外罐体721与内罐体722之间设置有供热气流通的加热腔723，且在外罐体721上设置有与加热腔723连通的蒸汽进口725和蒸汽出口726，蒸汽进口725通过气管与蒸汽炉10连接，利用蒸汽炉10提供浓缩结晶所需的热气和热量；所述内罐体722的侧壁上还设置有若干导气管724，导气管724与加热腔723连通，将热气导入内罐体722内，且在内罐体722的下端设置有结晶锅728和弧形刮盘729，结晶锅728通过若干固定杆7281固定设置在内罐体722上，对经溶液进口711进入到内罐体722中的提取液进行收集，同时进行在高温下进行浓缩结晶，得到柚苷晶体(柚苷晶体岁空气挥发，粘在内罐体722内壁上)；所述弧形刮盘729设置在结晶锅728的下方，且在弧形刮盘729上设置有刮刀7291与内罐体722内壁接触，在弧形刮盘729转动时，刮刀7291将粘在内罐体722内壁上的柚苷晶体刮下，顺着设置在弧形刮盘729下侧的出料口727流出，流入到脱水干燥机构中进行脱水干燥；

所述搅动组件8包括第三搅动电机81、第二驱动杆82、搅杆83和连接套84，第三搅动电机81设置在结晶罐盖71上，搅杆83穿过结晶罐盖71与第三搅动电机81连接，所述搅杆83设置在第二驱动杆82的下端，通过第三搅动电机81带动第二驱动杆82转动，第二驱动杆82带动搅杆83转动，对结晶锅728内的提取液进行搅拌，加快浓缩结晶的速度；且所述第二驱动杆82穿过结晶锅728与弧形刮盘729通过连接套84连接，通过第三搅动电机81带动弧形刮盘729转动，利用刮刀7291将粘在内罐体722内壁上的柚苷晶体刮下，顺着设置在弧形刮盘729下侧的出料口727流出，流入到脱水干燥机构中进行脱水干燥。

优选的，所述的脱水干燥机构为脱水罐9，脱水罐9上设置有活动盖91、通气口92、干锅坦93和锅坦座94，所述活动盖91设置在脱水罐9的前端，便于打开取出和放入干锅坦93，所述通气口92设置在脱水罐9的顶端，便于在加热时放出水汽，干锅坦93架设在锅坦座94上，对从出料口727落下的柚苷晶体进行承接，所述锅坦座94设置在脱水罐9的内部空腔中，且在锅坦座94内绕设有加热丝941对干锅坦93进行加热，除去水汽，得到柚苷成品。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。