摘要：葉黃素是從萬壽菊中提取的一種天然色素，屬于類胡蘿卜素，其主要成分為黃體素，具有色澤鮮艷、抗氧化、穩(wěn)定性強、無毒害、安全性高等特點，被廣泛應(yīng)用于食品添加劑、飼料添加劑、化妝品、醫(yī)藥保健品等領(lǐng)域。 采用四號溶劑浸出工藝技術(shù)，常溫下從萬壽菊中提取葉黃素，低溫浸出脫溶，葉黃素不被破壞。
關(guān)鍵詞：丁烷溶劑 萬壽菊 葉黃素 低溫浸出
葉黃素(xanthophy)是從萬壽菊花中提取的一種天然色素，是一種無維生素Ａ活性的類胡蘿卜素，其用途非常廣泛，主要性能在于它的著色性和抗氧化性。它具有色澤鮮艷、抗氧化、穩(wěn)定性強、無毒害、安全性高等特點，能夠延緩老年人因黃斑退化而引起的視力退化和失明癥，以及因機體衰老引發(fā)的心血管硬化、冠心病和腫瘤疾病。葉黃素作為一種天然抗氧化劑既起到一般抗氧化劑的作用又有其獨特的生理功能，在防止自由基損害、心血管病，以及癌癥方面帶來不少創(chuàng)新的功能價值，是食品營養(yǎng)保健劑。此外，葉黃素還可以應(yīng)用在化妝品、飼料、醫(yī)藥、水產(chǎn)品等行業(yè)中。葉黃素的高使用價值使眾多研究人員致力于它的開發(fā)。近年來越來越趨向于從天然植物中直接提取葉黃素。
萬壽菊(marigold)--菊科萬壽菊屬 , 原產(chǎn)墨西哥，為一年生草本植物，含有豐富的葉黃素，是一個極好的葉黃素來源，是生產(chǎn)開發(fā)葉黃素的理想原料。采用物理方法從天然植物萬壽菊中提取葉黃素，安全無毒，完全符合FA0/WHO有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具備有效性、科學(xué)性、安全性、穩(wěn)定性。
1. 預(yù)處理工藝技術(shù)
1.1 工藝流程
鮮花采摘 -->保鮮發(fā)酵 -->去水干燥 -->粉碎造粒
1.2 工藝說明
鮮花采摘：萬壽菊在鮮花期葉黃素的含量高，為了大限度的提取葉黃素，本工藝生產(chǎn)用萬壽菊花采用鮮花。
保鮮發(fā)酵: 萬壽菊花中的水分，直接影響葉黃素的提取。保鮮發(fā)酵法在保證不損失葉黃素的前提下，將大部分水分與花朵分離。該道工藝的特點是盡可能分離花朵中的水分，花朵仍保持色澤鮮艷。
去水干燥：發(fā)酵后的萬壽菊花經(jīng)過擠壓機進一步去水，然后到烘干機去烘干干燥。該道工藝的要點是烘干溫度和擠壓機的工作壓力，烘干溫度（原料菊花）超過60℃或擠壓機的工作壓力過高，都會造成葉黃素的損失。在滿足粉碎的要求和保持菊花水分8～10%的條件下，盡可能降低烘干溫度和擠壓機的工作壓力。
粉碎造粒： 干燥后的菊花，為滿足浸出的工藝要求，提高葉黃素的得率，還要進行粉碎造粒。該道工藝要控制溫度不能超過60℃，同時為降低溫度和水分，物料的輸送好用風(fēng)力。
2. 提取葉黃素新工藝技術(shù)
2.1 晶華丁烷混合溶劑的工藝特性
表2 理化性質(zhì)參數(shù)表
項目 | 單位 | 丙烷 | 丁烷 |
化學(xué)式 |
| C3H8 | C4H10 |
分子量 |
| 44.86 | 58.08 |
液體比重 | 30℃ | 0.4840 | 0.5680 |
液體粘度 | Pa..S(30℃) | 0.010 | 0.016 |
液體比熱 | KJ/Kg(30℃) | 3.06 | 2.55 |
液體張力 | N/m(30℃)10-7 | 6 | 11.2 |
沸 點 | ℃ | -42.17 | -0.50 |
介電常數(shù) |
| 1.69 | 1.78 |
氣化潛熱 | KJ/Kg(30℃) | 329 | 358.4 |
30℃下蒸汽壓 | MPa | 1.09 | 0.32 |
4號溶劑的主要成分為液化丁烷和丙烷。該溶劑中組分的沸點大多在0℃以下，其中丙烷沸點-42.07℃，丁烷的沸點為-0.5℃，在常溫常壓下為氣體，加壓后為液態(tài)。葉黃素屬于熱敏性物質(zhì)，怕光怕熱，極易氧化變質(zhì)，它的理化特性決定了生產(chǎn)過程必須在封閉和常溫下進行。
該浸出工藝是一項新興的技術(shù)，該技術(shù)是在低溫下完成溶劑與浸出物的分離。其基本原理是：在常溫和一定壓力（0.3 MPa～0.8 MPa）下，用丁烷溶劑逆流浸出萬壽菊顆粒，然后減壓使萬壽菊和葉黃素中的溶劑分別氣化，從而完成萬壽菊和葉黃素與溶劑分離，分離出的溶劑氣體經(jīng)壓縮冷凝后變成液體，可以循環(huán)利用。脫溶過程中因溶劑氣化所需吸收的熱量一部分來自系統(tǒng)本身，另一部分由供熱系統(tǒng)供給。
2.2 工藝流程
菊花胚料 --> 浸出 --> 濕粕脫溶 --> 菊花粕 --> 混合油 --> 蒸發(fā)脫溶 --> 葉黃素
2.3 工藝說明
由于丁烷溶劑在常溫下有一定的壓力，所以整個浸出工藝的執(zhí)行都是在壓力容器內(nèi)進行的。
浸出：浸出工藝是在壓力容器----浸出罐內(nèi)進行的，屬于罐組式間隙生產(chǎn)，浸出罐進出物料、溶劑或混合油的進出都是間歇的。根據(jù)菊花胚料的理化特性，一般按逆流五浸工藝進行作物，即遍、第二遍、第三遍分別用上一罐浸出的第三遍、第四遍、第五遍混合油浸泡（若是剛開車，前面三遍都是用新鮮溶劑浸出），第四遍和第五遍用新鮮溶劑浸泡，每遍浸泡30分鐘。遍和第二遍浸出的混合油分別打到蒸發(fā)罐內(nèi)，其余三遍打到其它浸出罐或混合油暫存罐（一個或兩個浸出罐生產(chǎn)操作時須有暫存罐）。浸出溫度為常溫35～40℃，壓力為0.3～0.8(Mpa)。為了提高浸出效果，浸泡當(dāng)中可適當(dāng)進行攪拌，有利于提高工藝效果。溶劑比按1:(1.2～1.5)，后控制菊花粕中葉黃素的殘留達到0.8%以下。
混合油蒸發(fā)：混合油的蒸發(fā)是利用蒸發(fā)罐內(nèi)壓力降低時溶劑由液態(tài)變成氣態(tài)從混合油中揮發(fā)出來因而得到葉黃素的一個過程，所需熱量用循環(huán)熱水來補充。這個過程不能直接用蒸汽來加熱，以免破壞葉黃素等熱敏性成份。在整個混合油蒸發(fā)過程中，溫度一定要控制在35℃～40℃之間，以免制得的葉黃素因溫度過低絮凝變稠而影響工藝操作。
濕粕脫溶：濕粕脫溶也是利用四號溶劑在常溫下壓力降低時由液態(tài)變成氣態(tài)、氣態(tài)的溶劑經(jīng)壓縮機壓縮冷凝后又變成液態(tài)的性質(zhì)進行的。粕脫溶是一個吸熱過程，因此在脫溶時，需向浸出罐中的菊花粕補充一定的熱量，并進行慢速攪拌。
3. 結(jié)束語
用丁烷溶劑浸出工藝技術(shù)制取的葉黃素，在從蒸發(fā)罐（密封狀態(tài)）中向外轉(zhuǎn)移時，應(yīng)即時加入抗氧化劑，防止葉黃素氧化變色。該工藝技術(shù)能生產(chǎn)提取收率超過97%的葉黃素，葉黃素不變質(zhì)變色，葉黃素中溶劑殘留小于1ppm,質(zhì)量完全符合實用和醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)，各項質(zhì)量指標(biāo)均達到出口標(biāo)準(zhǔn)；目前，應(yīng)用該技術(shù)建成的項目生產(chǎn)出來的葉黃素已全部出口美國和日本。
目前，國際市場上，1克葉黃素的價格與1克黃金相當(dāng)。葉黃素的高使用價值和日益廣泛的用途，使葉黃素的開發(fā)生產(chǎn)呈現(xiàn)出一片光明的前景，極有可能形成一條具有很強市場競爭力的產(chǎn)業(yè)鏈。
端木經(jīng)理 18837251012
