关于天然色素提取液的除杂及浓缩工艺原理介绍
天然色素提取液的除杂及浓缩
天然色素提取液的除杂及浓缩膜分离系以压力为推动力，凭借膜的传质选择性实现物质的分离、纯化或浓缩，分离过程中不涉及相变化。
膜分离包括微滤MF、超滤UF、纳滤NF、反渗透RO四种主要的交叉流膜工艺，各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别。
膜过滤技术在西方发达国家已经很广泛地用于医药、染料、食品果汁处理工业了，将膜过滤技术应用在天然色素的生产，可以提高天然色素的生产收率、去除副染料及小分子杂质、降低生产成本，无疑膜技术为巩固其在天然色素工业中的地位起了致关重要的作用，现在这一膜技术亦由厦门世达膜科技有限公司成功开发出来，并在国内某天然色素的生产企业中得以成功应用。
在天然色素工业中应用的膜过滤技术主要有超滤和纳滤：1、超滤用于发酵生产色素的澄清，替代了传统澄清方法，其典型操作压为4~10bar，它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液侧。
2、纳滤用于色素常温下的浓缩/除水，通常与蒸发器联用或取代蒸发器，其典型操作压力为30--40bar，过滤时，水及部分小分子杂质（如红曲红中桔霉素）通过膜而色素组分则被截留浓缩。
膜分离操作基本工艺：膜分离的基本工艺是较为简单的。
在过滤过程中料液通过泵的加压，料液沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质、分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。
在超滤过程中，浓缩液中的悬浮物及大分子物质会吸附一些色素，通过加水进行透析可将有效的色素洗涤出来，提高生产收率；在纳滤过程中，通过加水透析可将浓缩液中的小分子杂质及无机盐透析出来，提高产品的纯度。
红曲红色素应用膜技术工艺示例1、通常红曲红色素的生产工艺：玉米，淀粉——发酵——板框过滤——调等电点沉降——酶解——离心机分离——离心分离液喷干——成品包装在等电点结晶与离心机分离时色素的损失将超过20%；同时离心分离液浓度过低，仅在3%左右，喷雾干燥能耗高。
天然色素膜分离浓缩设备
天然色素膜分离浓缩工艺过程：提取液通过预处理去除部分固性杂质（常用过滤方式有板框过滤/离心等），然后经过膜过滤，去除溶解性大分子杂质，彻底实现色素料液的澄清，然后进入浓缩膜截留色素，使灰分及其他小分子杂质透过，实现浓缩脱水以及除杂质的双重目的。
天然色素膜分离试验效果图超滤膜澄清技术：超滤用于生产色素的澄清，替代了传统澄清方法，它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液侧，对于有些色素品种，超滤法可以提高3倍左右。
膜浓缩技术：膜浓缩常用于色素常温下的浓缩/除水，通常与蒸发器联用或取代蒸发器，过滤时，水及部分小分子杂质（如红曲红中桔霉素）通过膜而色素组分则被截留浓缩，达到浓缩色素的同时去除了小分子杂质，提高产品品质。
天然色素膜分离浓缩工艺：天然色素提取液→预处理→超滤膜分离→膜浓缩→后续工艺天然色素膜分离浓缩工艺优势：1.超滤膜过滤精度高，彻底去除溶液中的大分子杂质，提高提取液的纯度；2.膜工艺可回收上清夜中的剩余色素，提高收率20%以上；3.浓缩膜在常温的条件下进行预浓缩避免了升温蒸发对色素的破坏，提高成品质量；4.膜浓缩液浓度可达20-30%，节省喷干成本（纳滤浓缩的除水成本在20-30元/吨水，喷雾干燥除水成本在80-100元/吨水）。
5.膜工艺的应用色素的效价提炼收率将接近100%，且由于副产品的脱除成品色阶将比原工艺提高15-30%。
6.膜再生清洗容易，维护成本低，膜浓缩的成本只有热浓缩的1/5左右，极大的节省了企业的生产成本；7.膜浓缩的同时脱除小分子杂质，提高产品品质；天然色素膜分离浓缩应用案例：甜菜红色素，红曲红色素，栀子黄色素，萝卜红色素，姜黄色素，绿色素等膜过滤浓缩以上就是成都和诚过滤技术有限公司为大家介绍的关于天然色素膜分离浓缩设备的相关内容，希望对大家有所帮助！该公司是一家专业从事于膜分离技术及膜过滤技术的研发与应用的高科技工程公司。
专注于解决酒水饮料/果酒果醋/食醋酱油/植物提取/动物提取/中药制剂/茶饮及茶叶深加工/发酵液/纯化水/化工废水等生产过程中的相关过滤、澄清、除杂、精制、浓缩等难题，同时为客户提供专业的技术解答、过滤设计。
食品中的天然色素提取与应用技术研究
食品中的天然色素提取与应用技术研究食品的颜色给人们的视觉感受带来了重要影响，因此食品工业一直在寻求能够提供丰富色彩的天然色素。
目前，食品中广泛应用的天然色素主要来自于植物、动物和微生物等自然界的物质。
而为了提取和应用这些天然色素，科学家们不断探索和研究相关的技术。
一、天然色素提取技术天然色素的提取技术关键在于将色素有效地分离出来，同时尽量减少对原材料的损伤和化学物质的残留。
物理方法是目前常用的提取技术之一，它利用温度、压力、超声波等物理因素将色素从食材中分离出来。
例如，超临界流体萃取技术是一种利用超高压下的超临界流体将色素从植物或果蔬中提取的方法。
这种方法不仅能够高效提取色素，还避免了溶剂残留的问题。
另外一种常用的提取技术是化学方法，它通过染料与其他物质之间的化学反应，将色素从原料中分离出来。
这种方法相对简单易行，但需要注意的是，化学反应过程中要控制好反应条件和反应时间，以避免对色素本身的损伤。
因此，选择合适的化学物质和反应条件尤为重要。
二、天然色素的应用技术天然色素在食品工业中的应用技术有多种多样，不仅能够增加食品的色彩，还能够改善食品的口感和营养价值。
其中，稳定性和溶解性是天然色素应用过程中需要解决的主要问题。
为了提高天然色素的稳定性，科学家们开发出了多种方法。
例如，通过将色素包裹在某种载体中，使其在食品加工和储存过程中更加稳定。
这种载体可以是蛋白质、膳食纤维等，能够保护色素不被光、热、氧气和酶等因素破坏。
另外，溶解性是天然色素应用的另一个挑战。
因为天然色素通常是亲水性的，而食品加工过程中需要用到的溶剂多为油脂性的。
为了解决这个问题，科学家们研究出了一种叫做乳化技术的方法。
它利用乳化剂将色素包裹在油脂中，使其在食品中均匀分布。
这种技术不仅能够提高天然色素的稳定性，还能够增加食品的口感。
此外，天然色素还可以通过微胶囊技术直接加入食品材料中。
这种技术将色素包裹在微小的胶囊中，保护其免受环境因素的破坏。
植物废弃物中提取天然色素
一、实验目的
1.掌握从植物废弃物中提取天然色素的方法。
2.掌握正交试验设计与分析。
二、实验原理
有机溶剂萃取法，此法目前国内外使用较为广 泛，一般将粉碎后的原料溶解于有机溶剂乙醇、甲 醇、乙酸乙酯、乙醚等，然后通过减压蒸馏进行回 收测定。试验中通常用乙醇作为溶剂来浸提，取代 甲醇、丙酮等毒性较常用于提取所含脂溶性集团较 多的黄酮类物质；此法设操作简便，产率高，设备 简单，但杂质较多，纯化分离成本较高。
2
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•7
3
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•8
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四、数据处理
根据正交试验的结果找出最佳的提取条件， 以及各因素对提取率的影响大小进行排序。
五、思考题
1.列举其他的一些从植物废弃物中提取色素的 方法。
2.什么是正交试验设计，它的优点是什么。
• 正交试验设计
• 正交试验设计(Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的又一种设计方 法，它是根据正交性从全面试验中挑选出 部分有代表性的点进行试验，这些有代表 性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的 特点，正交试验设计是分式析因设计的主 要方法。是一种高效率、快速、经济的实 验设计方法。
•
正交实验因素水平表
•
• 因 素 A温度（℃） B时间（h） C乙醇浓度（%） D料液比
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1
30
0.5
30
20
•
2
40
1
40
25
•
3
50
1.5
50
30
生物技术在天然色素的提取和纯化中的应用
从培养物的愈伤组织中提取色素:
称取一定量的愈伤组织, 烘干研磨后用乙醚浸提除脂, 除 去乙醚后放入索氏提取器中用75% 乙醇溶液反复提取至色 素被完全提取出为止,得到母液，然后大孔吸附树脂吸附纯 化工艺进行产物的纯化。
THANK YOU
组织培养法提取色素：使用植物组织细胞在人工 精制条件下进行培养增殖，不受自然条件的限制，能 在短期内生产大量色素细胞。
过程：以鞭杆红胡萝卜为试材,以MS和B5为基本培养 基,经过3代培养愈伤组织产生红变,经数代筛选,获得 繁殖速度快、红色素产量多的愈伤组织,色素产量可 达到8.15g/L。色素有较好的热稳定性。
消毒
(1)将鞭杆红胡萝卜种子用70%酒精浸蘸一下,放入2%次氯
酸钠溶液中浸泡10分钟,用无菌水冲洗3遍后将种子放入
具 体
无激素培养基中。种子生长为无菌苗,取其各部位作外植 体诱导愈伤组织。
步
(2)取露地生长的植株,用自来水冲洗干净。把叶片及肉质
骤
根切成约2cm的条段,放在70%酒精中浸30秒,再放入2%次
生物技术 在天然色素提取纯化中的应用
近几年来, 生物技术包括微生物工 程、酶工程、遗传工程及植物细胞和 组织培养应用于食品工业, 使食品工业 发生了独特的变革。运用生物技术生 产的食品已源源不断地出现在市场上。
由于人们对合成色素在食品工业中安全的担忧, 从而加速了天然食用色素 的研究和开发。目前运用生物技术开发的天然食用色素产品己相继间世, 例如花青素苷、类胡萝卜素、黄酮类化合物及叶绿素等。
凝胶层析分离法
凝胶层析所用的凝胶珠呈多孔、高交联的网状结 构,而凝胶珠的交联度或网孔大小又决定了能被该凝 胶分离的混合物的相对分子质量范围。
分离原理：分子筛效应,即利用分子大小的差别来分 离纯化物质。常用的凝胶有:葡聚糖凝胶(Sephadex)、 聚丙烯酰胺凝胶(Bio-gel P)、琼脂糖凝(Sepharose或 Bio-gel A)。
分离提取液中色素的方法
分离提取液中色素的方法
分离提取液中色素是一项非常重要的实验，它可以为学术研究提供帮助，也可以为临床应用提供帮助。
本文将介绍如何分离提取液中的色素。
分离提取液中的色素，首先需要进行溶剂提取，即将溶剂加入提取液，使溶剂和提取液的油溶性物质被溶解。
当溶解后，液体和气体将分离出来，油溶性物质就可以提取出来了。
接下来，要把提取的油溶性物质进行萃取，即把油溶性物质用特定的有机溶剂溶解，然后把有机溶剂和提取液分开，就可以得到油溶性物质了。
最后，要用色谱分析技术分离提取液中的色素，色谱分析是一种分离技术，可以把提取的油溶性物质不同的物质分离出来，最终得到提取液中的色素。
以上就是如何分离提取液中色素的方法，它可以有效地提取液体中的色素，为后续分析提供帮助。
但是，这些方法都需要专业知识和技能，因此，在进行操作时应严格按照实验室安全规定进行操作。
色素提取的原理
色素提取的原理
色素提取是指从植物、动物或微生物等自然来源中分离出色素化合物的过程。
其原理基于色素的溶解性和物理化学性质，通常包括以下步骤：
1. 研磨/破碎：将原料（如植物叶片、果实、动物组织等）进
行研磨或破碎，以增加溶剂与样品的接触面积，有利于色素的释放。
2. 溶剂浸提：将破碎的原料与适宜溶剂（如乙醇、甲醇、醚类、水等）进行浸提，以使色素从细胞组织中释放出来。
溶剂的选择要考虑色素对其的溶解度及对样品的腐蚀性。
3. 过滤/离心：将浸提液经过滤或离心操作，去除固体残渣和
悬浮物，得到纯净的溶液。
4. 溶剂萃取：使用相宜的通常是非极性溶剂，如正己烷、二氯甲烷等，与溶液进行反复摇匀或搅拌，以实现色素的萃取。
萃取可通过物理性质差异来分离不同色素。
5. 浓缩/蒸发：在萃取得到的有机溶剂中，通过蒸发或浓缩操作，使溶液中色素的浓度增加，以便于后续分离和纯化步骤的进行。
6. 色素分离：通过色谱技术（如薄层色谱、柱层析、高效液相色谱等）对浓缩后的色素进行分离，根据色素的特性（如极性、分子量等）来选择适当的分离方法和条件。
7. 纯化：根据色素的特性和需求，采用适当的物理化学方法（如再结晶、结晶、溶剂提取等）对分离得到的色素进行纯化，以去除杂质。
8. 干燥：将纯化后的色素溶液或固体经过干燥操作，去除溶剂或水分，使其呈现稳定的干燥状态，便于保存和使用。
通过以上步骤，可以从原料中提取出所需的色素化合物，并得到较高纯度的样品，进而用于进一步的分析、研究或应用。
无水乙醇提取色素的原理
无水乙醇提取色素的原理
无水乙醇提取色素是一种以无水乙醇作为溶剂，利用物理方式把
特定的配体分子或反应物分离出来的一种技术。
这种技术包括预处理、提取、精馏等步骤，被广泛应用于药物、农药、食品和其他有机物质
中的各种色素提取。
无水乙醇提取色素的原理主要是溶剂的选择性，它的溶剂性能对
不同的物性、官能团有着不同的选择性。
当把某种特定的溶剂加入某
物体时能够把一部分与该溶剂相容的物质溶出，而其余则保持不变。
例如，当使用无水乙醇提取色素时，无水乙醇可以把色素分子和抗性
分子从原料中分离出来，使得色素能够以更纯的形式存在。
无水乙醇提取色素的特点是操作简单，溶解液浓度容易控制，设
备投资低，操作成本低，投入色素量少，浓缩液体萃取效率高，溶剂
流量小，可以实现溶剂回收。
总之，无水乙醇提取色素是一项既绿色又具有经济效益的技术，
它不仅能够提取出高纯度的色素，而且可以有效减少污染物的释放，
还可以减少设备投入和操作成本，为企业经营提供了技术保障。
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让天然色素提取的杂质分离和浓缩的压力作为动力，依靠传输介质膜选择实现物质分离和提纯浓缩，分离过程不涉及相变的使用。
膜分离包括微滤MF、超滤UF、纳滤NF、反渗透RO四种主要的交叉流膜工艺，各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别。
膜过滤技术在西方发达国家已经很广泛地用于医药、染料、食品果汁处理工业了，将膜过滤技术应用在天然色素的生产，可以提高天然色素的生产收率、去除副染料及小分子杂质、降低生产成本，无疑膜技术为巩固其在天然色素工业中的地位起了致关重要的作用，并在国内某天然色素的生产企业中得以成功应用。
在天然色素工业中应用的膜过滤技术主要有超滤和纳滤：超滤用于发酵生产色素的澄清，替代了传统澄清方法，其典型操作压为4~10bar，它能将大分子悬浮物及蛋白进行有效截留而让澄清的色素提取液渗透通过膜进入渗透液侧。
过程中料液通过泵的加压，料液沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质、分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。
在超滤过程中，浓缩液中的悬浮物及大分子物质会吸附一些色素，通过加水进行透析可将有效的色素洗涤出来，提高生产收率，在纳滤过程中，通过加水透析可将浓缩液中的小分子杂质及无机盐透析出来，提高产品的纯度。
膜与原工艺结合：应用膜工艺可回收上清夜中的剩余色素，提高收率20%以上，同时离心分离液经超滤后滤液澄清透明，杂质少，纳滤膜在常温的条件下进行预浓缩避免了升温蒸发对色素的破坏提高成品质量，浓缩液浓度可达20-30%，节省纳滤浓缩的除水成本在20-30元/吨水，喷雾干燥除水成本在80-100元/吨水。
该工艺的应用色素的效价提炼收率将接近100%，且由于副产品的脱除成品色阶将比原工艺提高15-30%。
此外，研究表明，去除杂质后，浓缩天然色素提取的分子量在200 - 300之间，通过选择特定的小型纳滤试验设备的截留分子量可以透析的一部分，橘霉素能减少可接受的水平，完全解决质量问题的。
注：以上资料由莱特莱德提供。