一种乙醇法紫苏花青素的浓缩系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种乙醇法紫苏花青素提取液的浓缩系统及方法，包括依次串联的原液箱、预处理单元、一级过滤单元、二级过滤单元、三级过滤单元；预处理单元包括依次串联的输送泵和自清洗过滤器；一级过滤单元包括多个并联的一级超滤膜；二级过滤单元包括依次串联的大孔吸附树脂装置与二级产水箱；三级过滤单元包括依次串联的三级输送泵、三级保安过滤器、三级高压泵、三级纳滤膜组件和三级产水箱，且三级纳滤膜组件上设有浓缩液搜集管，所述三级纳滤膜组件包括多个并联的单级纳滤膜，单级纳滤膜采用截留分子量为150～300道尔顿且最高耐受90％乙醇浓度的耐溶剂纳滤膜，设计运行压力为3.0‑3.8MPa。

Concentration system and method of alcohol method perilla anthocyanin

The invention discloses a concentration system and a method for extracting perilla anthocyanin by ethanol method, which comprises a primary liquid tank, a pretreatment unit, a primary filter unit, a secondary filter unit and a tertiary filter unit in series, a pre-treatment unit including a conveying pump in series and a self-cleaning filter, and a primary filter unit comprising a plurality of primary filters. Parallel primary ultrafiltration membrane; secondary filtration unit includes macroporous adsorption resin device and secondary water tank in series; tertiary filtration unit includes three-stage transport pump, three-stage security filter, three-stage high-pressure pump, three-stage nanofiltration membrane module and three-stage water tank in series, and the third-stage nanofiltration membrane module is equipped with concentrated liquid search. The three-stage nanofiltration membrane module comprises a plurality of single-stage nanofiltration membranes in parallel. The single-stage nanofiltration membrane adopts a solvent-resistant nanofiltration membrane with a molecular weight of 150-300 daltons and a maximum tolerance to 90% ethanol concentration. The design operating pressure is 3.0_3.8 MPa.

【技术实现步骤摘要】
一种乙醇法紫苏花青素的浓缩系统及方法
本专利技术涉及紫苏花青素提取
，具体为一种乙醇法紫苏花青素的浓缩系统及方法。
技术介绍
紫苏花青素是一种天然食用色素，安全、无毒，具有抗氧化、抑制肿瘤细胞等多种功效。在医药、化妆品、食品等领域中，花青素被用作色素和一些药物的开发。目前紫苏花青素通常是采用水提法和酸化乙醇法提取，其中水提法由于提取时间较长、提取不完全、提取杂质较多等缺点较少应用，而酸化乙醇法应用较为广泛。提取后得到的提取液经絮凝澄清再用大孔树脂进行吸附、解析得到较为纯净的花青素醇溶液，最后蒸馏回收乙醇并得到花青素固体。使用该工艺主要存在以下几个问题：1、絮凝澄清过程中加入了絮凝剂、酸碱试剂等对提取液造成了污染，采用传统的离心、板框过滤得到的澄清液澄清度不够，对后续产品纯度有较大影响；2、蒸馏回收乙醇阶段的运行费用过高，而且效率较低。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种乙醇法紫苏花青素的浓缩系统及方法，解决了目前酸化乙醇法提取紫苏花青素后，在获取澄清液时对产品的纯度有影响，且蒸馏回收乙醇费用高效率低。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种乙醇法紫苏花青素提取液的浓缩系统，包括依次串联的原液箱、预处理单元、一级过滤单元、二级过滤单元、三级过滤单元；预处理单元包括依次串联的输送泵和自清洗过滤器；一级过滤单元包括多个并联的一级超滤膜；二级过滤单元包括依次串联的大孔吸附树脂装置与二级产水箱；三级过滤单元包括依次串联的三级输送泵、三级保安过滤器、三级高压泵、三级纳滤膜组件和三级产水箱，且三级纳滤膜组件上设有浓缩液搜集管，所述三级纳滤膜组件包括多个并联的单级纳滤膜，单级纳滤膜采用截留分子量为150～300道尔顿且最高耐受90％乙醇浓度的耐溶剂纳滤膜，设计运行压力为3.0-3.8MPa。优选的，所述一级超滤膜为中空纤维超滤膜，材质为PVDF。优选的，还包括在线清洗装置，所述在线清洗装置包括依次串联的清洗药箱、冲洗泵、清洗保安过滤器；所述清洗保安过滤器分别连接一级过滤单元进口与三级纳滤膜组件进口，且一级过滤单元出口与三级纳滤膜组件出口均与清洗药箱连接。一种乙醇法紫苏花青素提取液的浓缩方法，包括以下步骤：A.对提取液进行预过滤；B.采用若干并联的超滤膜对步骤A所得滤液进行过滤；C.将步骤B所得滤液通过大孔吸附树脂；D.步骤C所得滤液经过保安过滤器过滤后进入纳滤膜组件进行浓缩分离，所述纳滤膜组件包括多个并联的单级纳滤膜，单级纳滤膜采用截留分子量为150～300道尔顿且最高耐受90％乙醇浓度的耐溶剂纳滤膜，设计运行压力为3.0-3.8MPa。E.分别收集步骤D中的淡液与浓缩液。优选的，所述步骤B中得到滤液的浊度达到5NTU以下。优选的，还包括对超滤膜于纳滤膜组件进行清洗的步骤。本专利技术的有益效果：采用中空超滤膜有效的去除了提取液中的颗粒性杂质，出水浊度达到5NTU以下，使后面的纳滤膜化学清洗频率可以延长到3个月一次，纳滤膜寿命是没有超滤膜做预处理的1.5倍以上；采用单级纳滤膜进行浓缩，由于其一直在一个相对高的压力下运行，运行压力为3.0-3.5MPa，纳滤膜的效率达到一个最理想的值。由于该系统是以乙醇为溶剂的，所以我们选用的纳滤膜是最高耐受90％乙醇浓度的耐溶剂纳滤膜。设备主体与液体接触部分除膜以外都采用不锈钢材料制作，然后采用氩弧焊工艺进行焊接，焊接点可以做到无死角，减少了生产中带来的污染。附图说明图1为本专利技术的原理框图。具体实施方式如图1所示，一种乙醇法紫苏花青素提取液的浓缩系统，包括依次串联的原液箱1、预处理单元、一级过滤单元、二级过滤单元、三级过滤单元；预处理单元包括依次串联的输送泵和自清洗过滤器2；一级过滤单元包括多个并联的一级超滤膜3，所述一级超滤膜3为中空纤维超滤膜，材质为PVDF；二级过滤单元包括依次串联的大孔吸附树脂装置4与二级产水箱5；三级过滤单元包括依次串联的三级输送泵、三级保安过滤器6、三级高压泵、三级纳滤膜组件7和三级产水箱8，且三级纳滤膜组件7上设有浓缩液搜集管9，所述三级纳滤膜组件7包括多个并联的单级纳滤膜，单级纳滤膜采用截留分子量为150～300道尔顿且最高耐受90％乙醇浓度的耐溶剂纳滤膜，设计运行压力为3.0-3.8MPa。还包括在线清洗装置，所述在线清洗装置包括依次串联的清洗药箱10、冲洗泵、清洗保安过滤器11；所述清洗保安过滤器11分别连接一级过滤单元进口与三级纳滤膜组件7进口，且一级过滤单元出口与三级纳滤膜组件7出口均与清洗药箱连接。一种乙醇法紫苏花青素提取液的浓缩方法，包括以下步骤：A.对提取液进行预过滤；B.采用若干并联的超滤膜对步骤A所得滤液进行过滤；C.将步骤B所得滤液通过大孔吸附树脂；D.步骤C所得滤液经过保安过滤器过滤后进入纳滤膜组件进行浓缩分离，所述纳滤膜组件包括多个并联的单级纳滤膜，单级纳滤膜采用截留分子量为150～300道尔顿且最高耐受90％乙醇浓度的耐溶剂纳滤膜，设计运行压力为3.0-3.8MPa。E.分别收集步骤D中的淡液与浓缩液。F.对超滤膜于纳滤膜组件进行清洗。本专利技术集成了超滤膜和单级纳滤膜技术，其中超滤膜为中空纤维超滤膜，材质为PVDF，在本系统中起到预处理作用，经自清洗过滤器粗滤后的提取液无需加入其它化学试剂直接进入一级超滤膜过滤，超滤膜主要去除滤液中的细小的颗粒性杂质，产水浊度小于5NTU，保证了后续大孔吸附树脂和三级纳滤膜组件的进水水质，延长纳滤膜的使用寿命；单级纳滤膜我们采用截留分子量为150～300道尔顿且最高耐受90％乙醇浓度的耐溶剂纳滤膜，设计运行压力为3.0-3.8MPa，主要作用是浓缩经过大孔吸附树脂后的树脂解析液，可以浓缩15-20倍，使得蒸馏体积为原来的1/15-1/20大大降低了运行成本，透过液基本为纯净的乙醇溶液。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乙醇法紫苏花青素提取液的浓缩系统，包括依次串联的原液箱(1)、预处理单元、一级过滤单元、二级过滤单元、三级过滤单元；所述预处理单元包括依次串联的输送泵和自清洗过滤器(2)；其特征在于，一级过滤单元包括多个并联的一级超滤膜(3)；二级过滤单元包括依次串联的大孔吸附树脂装置(4)与二级产水箱(5)；三级过滤单元包括依次串联的三级输送泵、三级保安过滤器(6)、三级高压泵、三级纳滤膜组件(7)和三级产水箱(8)，且三级纳滤膜组件(7)上设有浓缩液搜集管(9)，所述三级纳滤膜组件(7)包括多个并联的单级纳滤膜，单级纳滤膜采用截留分子量为150～300道尔顿且最高耐受90％乙醇浓度的耐溶剂纳滤膜，设计运行压力为3.0‑3.8MPa。

【技术特征摘要】
1.一种乙醇法紫苏花青素提取液的浓缩系统，包括依次串联的原液箱(1)、预处理单元、一级过滤单元、二级过滤单元、三级过滤单元；所述预处理单元包括依次串联的输送泵和自清洗过滤器(2)；其特征在于，一级过滤单元包括多个并联的一级超滤膜(3)；二级过滤单元包括依次串联的大孔吸附树脂装置(4)与二级产水箱(5)；三级过滤单元包括依次串联的三级输送泵、三级保安过滤器(6)、三级高压泵、三级纳滤膜组件(7)和三级产水箱(8)，且三级纳滤膜组件(7)上设有浓缩液搜集管(9)，所述三级纳滤膜组件(7)包括多个并联的单级纳滤膜，单级纳滤膜采用截留分子量为150～300道尔顿且最高耐受90％乙醇浓度的耐溶剂纳滤膜，设计运行压力为3.0-3.8MPa。2.根据权利要求1所述一种乙醇法紫苏花青素提取液的浓缩系统，其特征在于，所述一级超滤膜(3)为中空纤维超滤膜，材质为PVDF。3.根据权利要求1所述一种乙醇法紫苏花青素提取液的浓缩系统，其特征在于，还包括在线清洗装置，所述在线清洗装置包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈幸培，陈健，陈睿东，雷园园，陈建滨，
申请(专利权)人：杭州瑞纳膜工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33