四号溶剂的主要成分为液化丁烷和丙烷。该溶剂中组分的沸点大多在0℃以下,其中丙烷沸点-42.07℃,丁烷的沸点为-0.5℃,在常温常压下为气体,加压后为液态。超临界流体萃取,就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性,从动、植物中提取各种成份,再通过减压将其释放出来的过程。叶黄素属于热敏性物质,怕光怕热,易氧化变质,它的理化特性决定了生产过程须在封闭和常温下进行。
四号溶剂浸出工艺是一项新兴的技术,该技术是在低温下完成溶剂与浸出物的分离。其基本原理是:在常温和压力(0.3MPa~0.8MPa)下,用四号溶剂逆流浸出万寿菊颗粒,然后减压使万寿菊和叶黄素中的四号溶剂分别气化,从而完成万寿菊和叶黄素与四号溶剂分离,分离出的溶剂气体经压缩冷凝后变成液体,可以循环利用。色素不但具有给食品着色的作用,而且,相当部分色素具有生理活性。脱溶过程中因溶剂气化所需吸收的热量一部分来自系统本身,另一部分由供热系统供给。
超临界流体萃取在食品工业中广泛应用,如啤酒花成分的萃取、香料植物或果蔬中提取香料和色素及风味物质、动植物油中提取植物油脂、咖啡豆或茶叶中脱去、脱尼古丁及食品脱溶等。在超临界流体萃取中较常用的的溶剂体系为超临界CO2,它具有易分离等优点。
由于超临界CO2的极性较小,一般适用于选择性萃取非极性或弱极性的物质。目前关于采用超临界流体萃取β-胡萝卜素和番茄红素的研究报道较多,但关于叶黄素超临界流体萃取的研究报道则很少。在湿法冶金行业生产中,提取稀元素时,采用离心萃取机进行非平衡萃取,利用离心萃取机内两相接触时间很短(几秒),使传质速度很快的一种元素被萃取而传质速度缓慢的另一种元素基本上不被萃取,从而实现了两种元素的分离,而采用传统的设备两者分离难度很大。叶黄素又名黄体素,归属于类胡萝卜素族,是含氧类胡萝卜素—类叶黄素中的一种,广泛存在于花卉、水果蔬菜等植物中。
植物设备生产线设备清单系统组成:设备主体由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效加热器、分离器、热压泵、冷凝器、真空系统、保温管、料泵、水泵、阀门、管路及仪表柜组成。本设备凡和物料接触均用好的不锈钢制作。设备整个加热系统由于蒸汽加热均匀、料液为液膜式流动蒸发,所以具有传热加热时间短等主要特点。色素提取分离设备特点:超滤用于发酵生产色素的澄清,替代了传统澄清方法。如再配置热压泵,更具节能降耗,蒸汽耗量低、冷却水循环量低等优点。
物料沿管内壁向下加速加压流动蒸发,适应粘度较大的料液蒸发浓缩。由于物料在每根管内成膜状蒸发,料液加热时间非常短,所以特别对食品蒸发浓缩非常有利,较大的保存了食品的营养成份。根据色素的原料、用途及剂型不同,植物色素的提取方法可分为溶剂提取法、熬煮法、酶反应法、超临界萃取法、压榨法、粉碎等多种传统的提取方法。对于食品蒸发浓缩,设备可同时具备功能,物料先经预热,然后进入仪器,达到94度以上,维持24秒左右,即进入一效效体,物料迅速闪蒸,温度瞬间下降。
色素提取工程工艺原理及技术指南
色素提取工艺大多数较简单,但色素提取与中药传统提取还是有差别的,首先色素应用面要大的多,因此在提取原材料产品量上要大。部分产品需控制在低温下操作,保证产品活性。提取上我们推荐采用螺旋逆流提取与罐组逆流提取是较好的办法。超临界CO2流体萃取在类胡萝卜素提取中的应用越来越广,超临界流体萃取是利用超临界流体的特性而发展起来的一门新兴提取技术。该设备处理量大,提取温度也可控制较低,后期浓缩与溶剂回收量小,经济可靠。
根据工艺需求,主要设备通过规模生产验证,已取得了更新资料,由提取(提取罐、螺旋式逆流提取机组、罐组逆流提取机组、水浴加热提取罐)、过滤、浓缩(真空旋转蒸发机组、一效或二效动态循环低温浓缩机组)、萃取(固液、液液),大孔树脂吸附、层析分离、离心分离、可控温板式干燥箱、真空带式干燥机组等设备组成的生产线经过运行证实稳定可靠。由于碱提法加工过程需消耗大量酸碱,且废液较难回收,因此近几年来对碱提法的研究报道也较少。