专利名称：葡萄籽提取物的高效提取系统以及提取方法
技术领域：
本发明涉及一种植物提取物的提取系统和方法，尤其是一种葡萄籽提取物的高效提取系统以及提取方法。
背景技术：
葡萄籽提取物是从葡萄酒厂下脚料一葡萄籽中提取出来的新型高效抗氧化剂，在欧美被广泛用于各种普通食品中如蛋糕、奶酪等，既作为营养强化剂，又作为天然防腐剂来代替合成防腐剂。其有效成分原花青素具有超强的清除自由基能力，约为Ve的50倍，Vc的20倍。原花青素作为健康食品的原料直接制成胶囊等剂型已成为美国天然植物药十大畅销品之一。高品质的原花青素在水和醇中有良好的溶解性，加上其色泽亮丽，被广泛用于饮料和酒中。关于葡萄籽提取工艺方面的文献较多。如专利一种树脂法提取葡萄籽中原花青素的方法(CN02144709. 8)提到将葡萄籽粉碎后用乙醇水溶液在常温或加热条件下进行浸提多次。一种从葡萄籽中提取原花青素的方法(CN201010125513. 7)中用葡萄籽整粒或粉碎后投入提取罐中，用水或乙醇水溶液作为提取溶剂进行多个罐组逆流循环提取，提取温度为45 100°C，提取3 4次。葡萄籽、皮提取物的生产工艺(CN200910154393. O)中用50 70%的乙醇水溶液对原料进行浸提，浸提温度70°C，浸提3次。综上，葡萄籽的提取工艺及设备还比较传统，并且主要存在以下问题
(1)提取前原料有两种形式，一是粉碎，二是不处理直接整粒浸提。粉碎处理提取得率高，但是生产过程中过滤困难，大量溶剂残留于滤渣中，造成溶剂消耗高；整籽提取可以克服过滤困难的缺点，但同时会引起提取得率降低；
(2)在提取方式上，缺乏成套的提取装备，大多仍然沿用罐组式提取方式，处理量小，溶剂消耗高，操作繁琐，很难实现连续化、集成化、自动化，没有规模化的成本优势；
(3)在提取工艺上，大多采用同一温度进行多遍浸提，提取温度过高，引起能源浪费，提取I吨葡萄籽消耗乙醇溶剂消耗为80kg，能量消耗为180kg标准煤；高温同时还会造成原花青素氧化变性。提取温度过低，有效成分不能得到充分提取，提取得率偏低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种连续化、高效化的葡萄籽提取物的高效提取系统，本发明还提供了一种葡萄籽提取物的提取方法。为解决上述技术问题，本发明系统所采取的技术方案是其由输送装置、软化锅、轧胚机和连续逆流提取设备构成；所述软化锅、轧胚机和连续逆流提取设备之间依次通过输送装置实现物流输送。本发明系统所述的连续逆流提取设备为拖链式逆流提取机。本发明系统所述软化锅和轧胚机之间通过刮板输送机和绞龙输送机实现输送；所述轧胚机和连续逆流提取设备之间通过刮板输送机实现输送。
本发明系统所述连续逆流提取设备的出料口通过过滤装置连通有储罐。本发明方法采用上述系统，该方法的工艺步骤为
(1)将粉碎葡萄籽和植物料柏混合后投入到软化锅内，加水进行软化处理；
(2)软化后物料输送到轧胚机内，进行轧胚处理；
(3)轧胚后物料输送到连续逆流提取设备中，连续逆流提取设备的溶媒投料口投放乙醇水溶液，物料与乙醇水溶液逆向流动进行连续逆流提取，即可得到葡萄籽提取物；
所述提取温度为梯度升温，温度分别为O 2h :50 55°C;2 4h :65 70°C，4 6h 60 65。。。本发明方法所述步骤(I)中的植物料柏为大豆柏、红花籽柏和/或棉籽柏，植物料柏的加入量为葡萄籽质量的10 30% ;所述用于软化的水的加入量为葡萄籽和植物料柏投料总质量的2 10%。本发明方法所述步骤(I)软化过程中软化锅出口温度控制在60 80°C，软化至物料水分为在10 15%。本发明方法所述步骤(2)中，轧胚机压力为O. 45 O. 55Mpa，轧胚后物料厚度控制在O. 4 O. 5臟。·
本发明方法所述步骤(3)中，乙醇水溶液的体积百分含量为55 65%，乙醇水溶液投放速度为I 4m3/h。本发明方法所述步骤(3)中，浸提得到的提取液经80 100目滤网过滤后收集于储罐内，过滤流量为O. 8 3. 5m3/h。本发明方法的构思为由于葡萄籽外壳与仁难分离，外壳较坚硬，可塑性差，轧胚不易成型；本发明方法通过在葡萄籽原料中加入适当比例的其他物料料柏增加原料的可塑性，成功实现了葡萄籽轧胚前处理。由于葡萄籽中的有效成分原花青素是一种高效抗氧化齐U，因此很容易在高温条件下失活，同时引起能源的浪费，但低温条件下原花青素的溶出率又会降低；本发明方法通过温度梯度提取，实现了葡萄籽的高效提取。采用上述技术方案所产生的有益效果在于(1)本发明系统采用连续逆流提取设备和输送机相结合，设备配套合理，原料从投入到产出实现了连续化生产，处理量明显增力口，操作简便，降低了生产过程中的溶剂消耗，适用于葡萄籽提取物及其它植物提取物的大规模生产；
(2)本发明方法采用原料轧胚前处理(加入其他物料料柏)，保障了葡萄籽中原花青素的提取得率，解决了工业化生产中提取液难过滤、过滤时间长的问题，同时降低了提取后物料中的溶剂回收难度；
(3)本发明方法采用温度梯度进行浸提，低温条件下得到较易溶出的低聚原花青素，高温条件下得到不易溶出的高聚原花青素。这样既保证了有效成分原花青素的充分提取，又尽量多的得到了抗氧化活性最佳的低聚原花青素成分，并降低了生产过程中的能源消耗；
(4)本发明方法工艺过程简单、参数易控制，可操作性强，具有显著的经济效益。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图I是本发明的系统流程结构示意图。
具体实施例方式实施例I :本葡萄籽提取物的高效提取系统以及提取方法如下所述。图I 所示，本葡萄籽提取物的高效提取系统其由输送装置、软化锅、轧胚机、连续逆流提取设备、打液泵和进储罐构成；所述软化锅的进口的通过绞龙输送机实现物料的输入；软化锅的出口通过刮板输送机和绞龙输送机将物料输送到轧胚机的进口 ；轧胚机的出口通过刮板输送机将物料输送到拖链逆流提取设备的进口 ；拖链逆流提取设备的出口排出的物料经过滤后收集于储罐内。本葡萄籽提取物的高效提取提取方法为(I)将葡萄籽和大豆柏混合后(即图I中的混后葡萄籽)通过绞龙输送机投入到软化锅内，大豆柏质量为葡萄籽质量的10%，投料速度为500kg/h，加入葡萄籽和大豆柏投料总质量3%的水进行软化，软化后物料水分为12%，出料口温度70°C，软化时间27min ；
(2)软化后物料通过刮板输送机和绞龙输送机输送到轧胚机内，进行轧胚处理，轧胚机液压站压力为O. 45MPa，胚饼厚度为O. 42mm ；
(3)轧胚后物料通过刮板输送机被输送到拖链式逆流提取设备中，在溶媒投料口投放55% (V/V)的乙醇水溶液进行浸提，投放速度为Im3/h，浸提时间6h，温度分别为0 2h55°C ；2 4h 65°C ；4 6h 60°C ；
(4)浸提完成后，浸提液通过100目滤网进行过滤，过滤流量为0.8m3/h过滤液收集于储罐内。经检测，原花青素提取得率为99. 05%，其中低聚原花青素含量占总原花青素的
52.6%，吨原料乙醇溶剂消耗为9. 5kg，吨原料能量消耗为77kg标准煤；
(5)滤液经过进一步精制纯化得到葡萄籽提取物产品。实施例2 :本葡萄籽提取物的高效提取方法如下所述；
(1)将葡萄籽和红花籽柏混合后通过绞龙输送机投入到软化锅内，红花籽柏质量为葡萄籽质量的12%，投料速度为600kg/h，加入投料质量5%的水进行软化，软化后物料水分为14%,出料口温度65°C，软化时间30min ；
(2)软化后物料通过刮板输送机和绞龙输送机输送到轧胚机内，进行轧胚处理，轧胚机液压站压力为O. 48MPa，胚饼厚度为O. 43mm ；
(3)轧胚后物料通过刮板输送机被输送到拖链式逆流提取设备中，在溶媒投料口投放60% (V/V)的乙醇水溶液进行浸提，投放速度为lm3/h，浸提时间6h，温度分别为0 2h52°C ；2 4h 65°C ；4 6h 62°C ；
(4)浸提完成后，浸提液通过80目滤网进行过滤，过滤流量为lm3/h过滤液收集于储罐内。经检测，原花青素提取得率为99. 98%，其中低聚原花青素占总原花青素含量的55. 2%，吨原料乙醇溶剂消耗为10kg，吨原料能量消耗为87kg标准煤；
(5)滤液经过进一步精制纯化得到葡萄籽提取物产品。实施例3 :本葡萄籽提取物的高效提取方法如下所述；
(1)将葡萄籽和棉籽柏混合后通过绞龙输送机投入到软化锅内，棉籽柏质量为葡萄籽质量的30%，投料速度为550kg/h，加入投料质量10%的水进行软化，软化后物料水分为15%，出料口温度80°C，软化时间30min ；
(2)软化后物料通过刮板输送机和绞龙输送机输送到轧胚机内，进行轧胚处理，轧胚机液压站压力为O. 55MPa，胚饼厚度为O. 40mm ；
(3)轧胚后物料通过刮板输送机被输送到拖链式逆流提取设备中，在溶媒投料口投放65% (V/V)的乙醇水溶液进行浸提，投放速度为2. 5m3/h，浸提时间6h，温度分别为0 2h50°C ；2 4h 68°C ；4 6h 65°C ；
(4)浸提完成后，浸提液通过80目滤网进行过滤，过滤流量为2m3/h过滤液收集于储罐内。经检测，原花青素提取得率为99. 47%，其中低聚原花青素占总原花青素含量的54. 1%，吨原料乙醇溶剂消耗为11. 5kg，吨原料能量消耗为90kg标准煤；
(5)滤液经过进一步精制纯化得到葡萄籽提取物产品。
实施例4 :本葡萄籽提取物的高效提取方法如下所述；
(1)将葡萄籽和大豆柏、红花籽柏、棉籽柏混合后通过绞龙输送机投入到软化锅内，大豆柏质量为葡萄籽质量的10%、红花籽柏质量为葡萄籽质量的5%、棉籽柏质量为葡萄籽质量的5%，投料速度为550kg/h，加入投料质量2%的水进行软化，软化后物料水分为10%，出料口温度60°C，软化时间25min ；
(2)软化后物料通过刮板输送机和绞龙输送机输送到轧胚机内，进行轧胚处理，轧胚机液压站压力为O. 50MPa，胚饼厚度为O. 50mm ；
(3)轧胚后物料通过刮板输送机被输送到拖链式逆流提取设备中，在溶媒投料口投放62% (V/V)的乙醇水溶液进行浸提，投放速度为4m3/h，浸提时间6h，温度分别为0 2h53°C ；2 4h 70°C ；4 6h 64°C ；
(4)浸提完成后，浸提液通过100目滤网进行过滤，过滤流量为3.5m3/h过滤液收集于储罐内。经检测，原花青素提取得率为99. 65%，其中低聚原花青素占总原花青素含量的
53.8%，吨原料乙醇溶剂消耗为11kg，吨原料能量消耗为93kg标准煤；
(5)滤液经过进一步精制纯化得到葡萄籽提取物产品。
权利要求
1.一种葡萄籽提取物的高效提取系统，其特征在于其由输送装置、软化锅、轧胚机和连续逆流提取设备构成；所述软化锅、轧胚机和连续逆流提取设备之间依次通过输送装置实现物流输送。
2.根据权利要求I所述的葡萄籽提取物的高效提取系统，其特征在于所述的连续逆流提取设备为拖链式逆流提取机。
3.根据权利要求I所述的葡萄籽提取物的高效提取系统，其特征在于所述软化锅和轧胚机之间通过刮板输送机和绞龙输送机实现输送；所述轧胚机和连续逆流提取设备之间通过刮板输送机实现输送。
4.根据权利要求I、2或3所述的葡萄籽提取物的高效提取系统，其特征在于所述连续逆流提取设备的出料口通过过滤装置连通有储罐。
5.一种葡萄籽提取物的高效提取方法，其采用权利要求I 一 4任意一项所述的葡萄籽提取物的高效提取系统，其特征在于，该方法的工艺步骤为 (1)将粉碎葡萄籽和植物料柏混合后投入到软化锅内，加水进行软化处理； (2)软化后物料输送到轧胚机内，进行轧胚处理； (3)轧胚后物料输送到连续逆流提取设备中，连续逆流提取设备的溶媒投料口投放乙醇水溶液，物料与乙醇水溶液逆向流动进行连续逆流提取，葡萄籽提取物； 所述提取温度为梯度升温，温度分别为O 2h :50 55°C;2 4h :65 70°C，4 6h 60 65。。。
6.根据权利要求5所述的葡萄籽提取物的高效提取方法，其特征在于所述步骤(I)中的植物料柏为大豆柏、红花籽柏和/或棉籽柏，植物料柏的加入量为葡萄籽质量的10 30% ;所述用于软化的水的加入量为葡萄籽和植物料柏投料总质量的2 10%。
7.根据权利要求5所述的葡萄籽提取物的高效提取方法，其特征在于所述步骤(I)软化过程中软化锅出口温度控制在60 80°C，软化至物料水分为在10 15%。
8.根据权利要求5所述的葡萄籽提取物的高效提取方法，其特征在于所述步骤(2)中，轧胚机压力为O. 45 O. 55Mpa,轧胚后物料厚度控制在O. 4 O. 5mm。
9.根据权利要求5所述的葡萄籽提取物的高效提取方法，其特征在于所述步骤(3)中，乙醇水溶液的体积百分含量为55 65%，乙醇水溶液投放速度为I 4m3/h。
10.根据权利要求5- 9任意一项所述的葡萄籽提取物的高效提取方法，其特征在于所述步骤(3)中，浸提得到的提取液经80 100目滤网过滤后收集于储罐内，过滤流量为O.8 3. 5m3/h。
全文摘要
本发明公开了一种葡萄籽提取物的高效提取系统以及提取方法，本系统由输送装置、软化锅、轧胚机和连续逆流提取设备构成；所述软化锅、轧胚机和连续逆流提取设备之间依次通过输送装置实现物流输送。本系统采用连续逆流提取设备和输送装置相结合，设备配套合理，实现了连续化生产，处理量明显增加，操作简便，降低了生产过程中的溶剂消耗，适用于葡萄籽提取物及其它植物提取物的大规模生产。本方法采用原料轧胚前处理，保障了葡萄籽中原花青素的提取得率，降低了提取后物料中的溶剂回收难度；采用温度梯度进行浸提，保证了原花青素的充分提取，低聚原花青素成分提取率较高。本方法工艺过程简单、参数易控制，可操作性强，具有显著的经济效益。
文档编号B01D11/02GK102921188SQ20121049377
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者连运河, 安晓东, 王伟伟, 董鹏 申请人:晨光生物科技集团股份有限公司